改造人體免疫系統來抗癌

　　最近，科學家證實了一種新的方式，重新設計身體的免疫系統來攻擊腫瘤，從而為新一代的藥物開發鋪平了道路，在藥物安全性和有效性上都是前所未有的。

　　來自英國卡蒂夫大學的研究人員，使用強大的X射線技術，設計了一種增強的白細胞類型，稱為T細胞，能夠靶定癌組織，同時盡量減少與健康組織接觸——這對接受這種實驗性治療的患者來說，是致命的。

　　利用T細胞靶定腫瘤，是一個不斷增長的治療領域。然而，由于它們會攻擊自身組織，所以它們的抗癌潛力是有限的。對于試圖靶定癌癥細胞（它們往往來自于健康細胞）的研究人員來說，這是一個主要的障礙。

　　為了克服這個問題，科學家們利用一種增強的、改進的T細胞受體（TCR）——T細胞表面上的一個分子，就像高度敏感的指尖，來探查身體以尋找疾病的跡象。這種方法目前被用于范圍廣泛的癌癥靶點，但對試驗參與者仍有潛在的危險。

　　在2013年，紐約一項癌癥免疫治療的1期臨床試驗，已經暫停招募患者，因為有兩名接受改良TCR的患者死亡，這會給他們的心臟組織產生致命傷害。卡蒂夫大學醫學院的科學家，已經能夠解釋“為什么實驗性治療會引起這些死亡”。他們的研究結果發表在1月13日的《Scientific Reports》。

　　使用Diamond Light Source——英國的同步加速器科學設施，該研究小組使用比太陽亮100億倍的強光，來揭示這些悲劇是如何發生的。利用一種被稱為X射線晶體學的技術——用來解決DNA結構的相同技術，他們展示了一種改進的TCR（旨在靶定腫瘤抗原）如何開始錯誤地攻擊心臟組織。同步加速器使得研究小組能夠可視化所設計的TCR與癌癥和心臟組織標記物之間的相互作用，發現在原子水平上它們的形狀都是相似的，從而使得T細胞很難區分它們。

　　本文資深作者、卡蒂夫大學醫學院的David Cole博士說：“這一發現在許多方面都是有意義的。首先，X射線晶體技術收集到的圖像，使我們能夠直接設計改良的TCR，以顯著減少其與健康組織的接觸，這是更安全的、更有效的新一代抗癌藥物的一個概念證明。其次，這項研究闡述了在其他疾病中（如1型糖尿病、多發性硬化癥和類風濕性關節炎），T細胞如何可能對健康組織產生不必要的損傷。此外，數據在分子水平上解釋了‘為什么2例患者在接受新的癌癥治療后遭受了心血管損害，以及在未來如何避免這種情況的發生’。”

　　本文第一作者、卡蒂夫大學醫學院的Pierre Rizkallah說：“這些新發現的關鍵在于，能夠在原子水平上可視化，TCR如何“看到”不同的標記，是在癌細胞還是在健康細胞上表達。這是在蛋白質規模上進行的藥物設計，X-射線衍射真正是獲得這些結果的一種無與倫比的工具。”

　　來自美國圣母大學的Brian Baker教授說：“作為一種新的突破性療法來對抗癌癥，修飾性T細胞正在產生巨大的興趣。然而，關于這些修飾細胞潛在的副作用，仍有許多要了解的地方。 Cole醫生和他的同事們進行的新研究，代表了非常重要的一步，闡明了在未來會產生什么樣的意外副作用，從而提高了癌癥免疫治療的安全性和有效性。”

　　在之前，生物通也報道過兩項這方面的研究進展，2014年9月，路易斯安娜大學LSU的研究團隊在《Immunity》發表的一項研究中，通過解放免疫系統來對抗癌癥。他們發現，Chop能夠調控這些細胞在腫瘤中的活性和累積。當他們去除Chop時，免疫系統的T細胞對癌細胞展開了有效的攻擊。2015年4月在《PNAS》發表的一項研究中，來自瑞士洛桑大學腫瘤學系的一組研究人員，通過對多位黑素瘤患者樣品的分析，發現了一種重要的抗癌藥：Ipilimumab，能通過調控調節性T細胞的作用發揮抗癌作用，這將有助于科學家們深入了解癌癥與免疫系統之間的關系，也有助于未來癌癥免疫療法的研發。