Lịch sử nghiên cứu về ung thư đầy rẫy những khám phá và đột phá, và trong bức tranh này, vai trò của hệ thống miễn dịch dần trở thành tâm điểm chú ý của các nhà khoa học. Năm 1957, các nhà khoa học Burnet và Thomas đề xuất lý thuyết giám sát miễn dịch ung thư. Khái niệm này không chỉ làm thay đổi cách chúng ta hiểu về sự hình thành của ung thư mà còn đặt nền móng cho liệu pháp miễn dịch ung thư sau này.
Giám sát miễn dịch ung thư là một quá trình sinh học quan trọng nhằm tăng cường bảo vệ vật chủ bằng cách ức chế sự phát triển của các tế bào khối u non trẻ.
Theo lý thuyết này, tế bào lympho có thể được coi là “lính gác” chịu trách nhiệm xác định và tiêu diệt các tế bào ung thư tiếp tục phát triển. Quan điểm này đã làm dấy lên một cuộc thảo luận chuyên sâu về cách hệ thống miễn dịch ngăn chặn sự hình thành khối u và nhấn mạnh tầm quan trọng của việc theo dõi miễn dịch liên tục trong phòng ngừa và điều trị ung thư.
Các tế bào khối u có thể biểu hiện các kháng nguyên khối u, kháng nguyên này có thể được hệ thống miễn dịch nhận biết và kích hoạt phản ứng miễn dịch. Kháng nguyên khối u có thể được chia thành kháng nguyên đặc hiệu khối u (TSA) và kháng nguyên liên quan đến khối u (TAA). Loại trước là kháng nguyên chỉ xuất hiện ở tế bào khối u, còn loại sau cũng có mặt ở tế bào khỏe mạnh, nhưng mức độ biểu hiện ở tế bào khối u là khác nhau.
Các kháng nguyên đặc hiệu cho khối u như protein E6 và E7 có nguồn gốc từ vi rút u nhú ở người và đặc hiệu đối với một số bệnh ung thư như ung thư cổ tử cung.
Ví dụ: AFP (alpha-fetoprotein) là một kháng nguyên liên quan đến khối u được tạo ra bởi ung thư biểu mô tế bào gan và CEA (kháng nguyên ung thư biểu mô phôi) được tìm thấy trong ung thư buồng trứng và ung thư ruột kết. Nghiên cứu về các kháng nguyên này tạo thành nền tảng của liệu pháp miễn dịch, cho phép chúng ta phát triển các phương pháp điều trị nhắm vào các kháng nguyên cụ thể.
Trong sự tương tác giữa hệ thống miễn dịch và tế bào khối u, chỉnh sửa miễn dịch là một hiện tượng then chốt. Quá trình này được chia thành ba giai đoạn: loại bỏ, cân bằng và trốn thoát.
Ba giai đoạn này thường được gọi là "ba chữ E" của quá trình chỉnh sửa miễn dịch
Ở giai đoạn đào thải, hệ thống miễn dịch nhận biết và loại bỏ hiệu quả các tế bào khối u, từ đó ức chế sự phát triển của khối u. Theo thời gian, một số tế bào khối u có thể có được những đột biến mới cho phép chúng trốn tránh hệ thống miễn dịch và bước vào giai đoạn cân bằng.
Khi một khối u ở trạng thái không hoạt động ở giai đoạn cân bằng nhưng vẫn không thể bị hệ thống miễn dịch loại bỏ hoàn toàn, một số tế bào khối u có thể bước vào giai đoạn thoát và giành được lợi thế trước hệ thống miễn dịch, dẫn đến khối u quay trở lại phát triển.
Tế bào T gây độc tế bào CD8+ là thành phần quan trọng của khả năng miễn dịch chống khối u. Có nhiều cách để các tế bào khối u giảm khả năng bị phát hiện, chẳng hạn như giảm biểu hiện MHC I.
Khi tế bào khối u mất biểu hiện MHC I, điều này sẽ kích hoạt phản ứng tế bào tiêu diệt tự nhiên.
Ngoài ra, tế bào khối u còn có thể ức chế hoạt động của tế bào lympho T bằng cách biểu hiện các phân tử điểm kiểm soát miễn dịch như PD-L1 hoặc FasL, ngăn chặn sự tấn công của chúng và tạo môi trường ức chế miễn dịch có lợi cho khối u phát triển.
Môi trường vi mô của khối u chứa nhiều tế bào miễn dịch khác nhau và các cytokine mà chúng tiết ra, phối hợp với nhau để tạo thành môi trường thúc đẩy khối u phát triển. Ví dụ, các tế bào khối u và tế bào ngoại sinh như bạch cầu đơn nhân quan trọng tiết ra TGF-β, chất này tiếp tục biến đổi tế bào T CD4+ thành tế bào T điều hòa (Treg). Sự biến đổi này có thể gây ức chế miễn dịch ở các khối u.
Các đại thực bào liên quan đến khối u chủ yếu có kiểu hình M2 được kích hoạt xen kẽ và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của khối u và hình thành mạch.
Hiểu được sự tương tác của các môi trường vi mô này là rất quan trọng để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả.
Đối mặt với sự trốn tránh hệ thống miễn dịch của các tế bào khối u, các nhà khoa học đang khám phá nhiều phương pháp điều hòa miễn dịch khác nhau. Các kháng thể đơn dòng, chẳng hạn như kháng CTLA4 và kháng PD-1, là trọng tâm của nghiên cứu hiện nay. Các phân tử này tăng cường phản ứng miễn dịch bằng cách ức chế các tín hiệu ức chế, chẳng hạn như ipilimumab và nivolumab.
Công nghệ tế bào CAR-T sử dụng kỹ thuật di truyền đang dần được đẩy mạnh ứng dụng lâm sàng, mang lại hy vọng mới cho liệu pháp miễn dịch khối u.
Việc phát triển vắc-xin ung thư cũng là một cách hiệu quả để sử dụng kháng nguyên khối u để kích hoạt hệ thống miễn dịch.
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng hóa trị có thể thúc đẩy phản ứng miễn dịch đối với các tế bào khối u kháng hóa trị thông qua quá trình chết tế bào theo chương trình. Nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng sự chết của tế bào hoại tử có thể kích thích phản ứng miễn dịch, trong khi apoptosis hiếm khi có thể gây ra phản ứng như vậy.
Nghiên cứu cho thấy một số chất chống khối u có thể tạo ra môi trường miễn dịch thuận lợi và kích hoạt tế bào T khi tiêu diệt tế bào ung thư.
Tuy nhiên, đối với những bệnh nhân ung thư giai đoạn cuối bị ức chế miễn dịch nặng, làm thế nào để kích hoạt tế bào T của họ một cách hiệu quả vẫn là một thách thức lớn, đòi hỏi phải tìm hiểu sâu hơn.
Đề xuất giám sát miễn dịch ung thư không chỉ hiểu lại chức năng của hệ thống miễn dịch mà còn mang đến những cơ hội chưa từng có trong điều trị ung thư. Khi y học ngày càng tiến bộ, liệu trong tương lai sẽ có thêm nhiều đột phá mới để chống lại căn bệnh chết người này?