癌症的研究历史充满着发现与突破,而在此图景中,免疫系统的角色逐渐成为科学家们关注的焦点。 1957年,科学家巴内特(Burnet)和托马斯(Thomas)提出了癌症免疫监视的理论,这一概念不仅改变了我们理解癌症形成的方式,也为后来的癌症免疫治疗奠定了基础。
癌症免疫监视是一个关键的生物过程,通过抑制新生肿瘤细胞的发展,促进宿主的保护。
根据这一理论,淋巴细胞可以被视为“哨兵”,负责识别和消灭不断冒出的癌变细胞。这一观点引发了关于免疫系统如何抑制肿瘤发生的深入讨论,并强调了持续的免疫监测在癌症防治中的重要性。
肿瘤细胞可能表达肿瘤抗原,这些抗原可被免疫系统辨识并引发免疫反应。肿瘤抗原可分为肿瘤特异性抗原(TSA)及肿瘤相关抗原(TAA)。前者是仅在肿瘤细胞中出现的抗原,而后者则是在健康细胞中也存在,但在肿瘤细胞中表达程度不同。
肿瘤特异性抗原如E6和E7蛋白来自于人类乳突病毒,这些抗原是特定于某些癌症如宫颈癌的。
例如,AFP(甲胎蛋白)是由肝细胞癌产生的肿瘤相关抗原,CEA(癌胚抗原)则出现于卵巢和结肠癌中。这些抗原的研究成为免疫治疗的基础,让我们能够发展出针对特定抗原的治疗手段。
在免疫系统与肿瘤细胞的互动中,免疫编辑(Immunoediting)是一个关键的现象。这一过程分为消除、平衡与逃逸三个阶段。
这三个阶段常被称为免疫编辑的“三个E”
在消除阶段,免疫系统对肿瘤细胞进行有效的识别和清除,从而抑制肿瘤的增长。随着时间推移,某些肿瘤细胞可能会获得新的突变,这些突变使它们能够逃避免疫系统的追踪,进入平衡阶段。
当肿瘤在平衡阶段保持静止,但依然无法被免疫系统完全消灭时,某些肿瘤细胞可能进入逃逸阶段,获得对免疫系统的优势,导致肿瘤成长的恢复。
CD8+细胞毒性T细胞是抗肿瘤免疫的重要组成部分。肿瘤细胞有多种方法可以减少其被识别的可能性,例如降低MHC I的表达量。
当肿瘤细胞失去MHC I的表达时,这会触发自然杀手细胞的反应。
此外,肿瘤细胞还可以通过表达PD-L1或FasL等免疫检查点分子,来抑制T淋巴细胞的活性,阻止它们的攻击,创建一个有利于肿瘤生长的免疫抑制环境。
肿瘤微环境包含各种免疫细胞及其分泌的细胞因子,这些因子共同作用形成一个促进肿瘤生长的环境。例如何况下,肿瘤细胞及外源性细胞如临界来源的单核细胞会分泌TGF-β,进一步转变CD4+ T细胞为调节性T细胞(Treg),这种转变在肿瘤中会造成免疫抑制。
肿瘤相关的巨噬细胞主要具有替代性激活的M2表型,它们在促进肿瘤增长和血管生成方面发挥重要作用。
了解这些微环境的相互作用,对于开发有效治疗至关重要。
面对肿瘤细胞对免疫系统的逃避,科学家们正在探索各种免疫调节方法。单克隆抗体,如anti-CTLA4和anti-PD-1,便是当前研究的焦点,这类分子通过抑制抑制性信号来增强免疫反应,例子如ipilimumab和nivolumab。
使用基因工程的CAR-T细胞技术,也正逐步推向临床应用,为肿瘤免疫治疗带来新的希望。
癌症疫苗的开发,亦是利用肿瘤抗原来激活免疫系统的一种有效方式。
最近的研究表明,化疗可以通过程序性细胞死亡来促进对化疗耐药肿瘤细胞的免疫应答。过去的研究认为,坏死细胞死亡能够刺激免疫反应,而细胞凋亡则可能甚少引发这种反应。
研究显示,抗肿瘤的一些药剂能够在杀死癌细胞时创造有利的免疫环境,启动T细胞的活化。
不过,面对高度免疫抑制的晚期癌症患者,如何有效激活他们的T细胞仍是一大挑战,这需要更多的深入探索。
癌症免疫监视的提出,不仅是对免疫系统功能的重新认识,更是为癌症治疗带来了前所未有的契机。随着医学的进步,未来是否会有更多的突破来对抗这个致命的疾病呢?