守得云开 | 科学家们发现免疫系统抗肿瘤的新力量 ,离治愈癌症又近一步

导读:

在2020年1月份,癌症治疗领域发生了一件激动人心的大事——世界顶级期刊《Nature》顶尖学术期刊《自然》上周同时上线三篇论文,为提高癌症免疫疗法效果提供了新角度。

来自法国国家健康与医学研究院(INSERM)、美国德克萨斯大学安德森癌症中心(MD Anderson Cancer Center)、瑞典隆德大学(Lund University)的三项独立研究,

 

疫系统中的一个关键角色——B细胞,站到了对抗肿瘤的聚光灯下。

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T细胞并非唯一有能力与癌症抗争的免疫细胞

现有的免疫疗法主要集中在免疫系统中的杀伤性T细胞,提高它们识别并攻击癌细胞的能力。而此次三篇论文同时指出,T细胞并非唯一有能力与癌症抗争的免疫细胞。

这三项研究在多组不同类型癌症的患者中观察到,当B细胞在肿瘤内形成一种称为“三级淋巴结构(tertiary lymphoid structures,TLS)”的细胞团时,患者接受免疫疗法会有更好的效果。

相关文献


“ 你可以把三级淋巴结构的功能看作是免疫细胞的‘学校’,帮助它们接受教育,有效地学习如何识别和攻击癌细胞。”其中一项研究的负责人、法国知名的免疫学教授Wolf Fridman生动地解释道。

Fridman教授的研究组分析了600多个软组织肉瘤的基因表达谱,基于免疫细胞的特征将样本分为多个亚组。他们发现,其中B细胞是最强的预后因子, 富含B细胞的免疫亚组在临床试验阶段接受抗PD1单抗的治疗后,患者的生存率最高。

第二项研究则在 转移性黑色素瘤的临床样本中研究了B细胞的作用,发现CD8阳性T细胞和CD20阳性B细胞同时出现,预测了患者有更高的生存率。分子表型的分析显示, 三级淋巴结构在黑色素瘤的免疫微环境中起着关键作用,赋予了T细胞不同表型。

第三项研究要是在 黑色素瘤患者中对比了对免疫疗法起效和无效的肿瘤。

“我们发现, B细胞不是无所事事的旁观者,而是同样会对抵抗肿瘤的免疫反应做出有意义的贡献。”这项研究的主要作者、德克萨斯大学安德森癌症中心的Beth Helmink博士说。

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传统肿瘤疗法“治标不治本”!

自2018年,肿瘤免疫疗法荣获诺贝尔生理学和医学奖,不仅证明全球科学界对这一治疗方法的肯定。它还彻底改变了以往人们对癌症的看法。

在免疫疗法诞生之前,人们治疗癌症的想法都很简单粗暴。癌细胞是个坏东西,那就把这个坏东西彻底消灭掉就好了,比如:手术切掉癌细胞、放疗破坏癌细胞、化疗、靶向治疗杀伤癌细胞等等。然而,这些方法都不太理想。

这到底是为什么呢?随着相关研究的不断深入,研究人员们恍然大悟。原来,们的身体无时无刻不在进行着免疫系统和癌细胞的战争。癌症的发生,其实是在这场免疫系统和癌细胞的拔河比赛中,癌细胞打败了免疫系统!

在免疫系统落败的情况下,任何没法彻底清除癌细胞的治疗方法,都是“治标不治本”的!

人体的免疫系统保证了人体不受病毒、细菌等病原体的侵害,癌细胞也同样会被免疫系统识别和消灭。但癌细胞要比细菌、病毒等难搞定得多,它们“进化”出了很多应对人体免疫系统的机制,比如,通过伪装躲过免疫系统的识别,或者直接抑制免疫细胞的功能,等等。

基于这样的原理,免疫疗法的设计思路就是通过增强人体本身的免疫系统,帮助免疫系统打败癌细胞,从根源上扭转败局!

免疫疗法有很多种,这里所说的免疫疗法,特指“免疫检查点抑制剂”,包括PD-1单抗、PD-L1单抗等,部分卵巢癌患者可以用其进行治疗。

 对人体免疫系统稍有了解的人大概都知道,人体内的免疫细胞有很多种,除了T细胞,还有B细胞,NK细胞,树突状细胞,等等。它们都在这场免疫系统杀伤肿瘤细胞的战争中,发挥重要作用。

那么,为什么目前的免疫疗法只针对T细胞呢?这不是自己束缚了手脚,没法“大干一场”了吗?

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万恶的肿瘤细胞避难所——肿瘤微环境

要解释清楚这个问题,咱们得先从肿瘤细胞的“避难所”开始讲起。

在很长一段时间里,肿瘤都被认为是“外来”的,在身体里以肿块的形式均匀生长(如下图左边的黄框所示)。

然而,科学家们后来很快就发现,根本不是那么回事。恶性肿瘤是以复杂组织的形式存在的,也就是各种细胞混在一块,有血管,有细胞外基质,等等,已经类似于一种器官了(如下图绿框部分所示)。

癌症观演变的图解描述

到这里,我们今天的主角之一——肿瘤微环境,就正式登场了。科学家们把肿瘤细胞所处在的细胞环境叫做“肿瘤微环境”,由周围血管、其他非恶性细胞(成纤维细胞、免疫细胞、内皮细胞等)、细胞外基质,及信号分子等组成。

如果把恶性肿瘤比作“种子”,那肿瘤微环境就是让“种子”得以生长的“土壤”,在肿瘤发生、肿瘤进展和耐药过程中起重要作用!

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免疫细胞竟会促进肿瘤生长

了解了肿瘤微环境的定义,大家应该发现,免疫细胞其实是肿瘤微环境的重要组成部分。长期以来,免疫细胞都是英勇的正面角色,充当人体内的“警察”。但随着对肿瘤微环境研究的不断深入,人们慢慢发现,真实的情况要复杂很多。

位于肿瘤微环境中的免疫细胞,也称为“肿瘤浸润免疫细胞”,具有双重作用,根据肿瘤微环境的复杂信号,它们有可能消灭肿瘤或促进肿瘤生长。

在肿瘤微环境中,既有发挥抗肿瘤作用的活化T淋巴细胞,又存在M2型巨噬细胞、髓系来源抑制细胞及调节性T细胞等免疫抑制细胞。这种看似自相矛盾的情况同时存在于肿瘤微环境中。而新的证据更是表明,即使是同一类型或亚群的免疫细胞,对患者预后的影响也有不同,甚至相反。

都知道肿瘤细胞能够改造微环境,但直接“绑架”免疫细胞,让免疫细胞为自己“干活”,还是相当让人震惊的!肿瘤细胞到底干了什么?是什么决定了免疫细胞促肿瘤或是抗肿瘤呢?科学家们很是困惑。

就因为免疫细胞的这种“两面性”,科学家们没法让T细胞之外的其它免疫细胞参与到免疫疗法的设计当中。

免疫疗法要想继续发展,就必须搞懂肿瘤微环境对肿瘤浸润免疫细胞的影响!


肿瘤形成和进展:肿瘤细胞和肿瘤微环境

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抗肿瘤,B细胞打破僵局成为可能性

首先打破这种僵局的,竟然是B淋巴细胞。

随着上面三项研究在《Nature》杂志上发表,B细胞成功“逆袭”,或将代替T细胞成为免疫疗法的“头牌”!


以往的研究中,B细胞同样具有两面性,在一些研究中抗肿瘤,而另一些研究中则促肿瘤。随着相关研究的不断丰富,研究者们终于锁定了影响B细胞最终表现的因素:三级淋巴样组织。


B细胞是一类产生抗体的免疫细胞。尽管还不能确定三级淋巴结构中的B细胞具体如何起作用,科学家们猜测,

处于抗肿瘤前线的B细胞或许可以产生抗体有效地抗击癌细胞,也可能通过支持T细胞来发挥作用。

当B细胞处在三级淋巴样组织的未成熟细胞室中,则抑制免疫系统杀死肿瘤细胞;而处于成熟细胞室中,则促进免疫系统杀死肿瘤细胞

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总结

《自然》杂志对这一发现有很高的评价,特地发表专文评论。免疫学家Tullia Bruno教授在评述中指出,这组论文“具有洞察力,采用了统计上可靠的临床数据,将B细胞和三级淋巴结构带到了抗肿瘤免疫的前沿”。这些结果也为后续研究指出了新的方向, 将T细胞介导的免疫疗法和利用B细胞的方法结合起来,有望为更多患者带来有效的抗癌效果。

相信不久的将来,针对B细胞的免疫疗法很可能会打破T细胞的“垄断地位”,再一次颠覆现有的癌症治疗模式,让治愈癌症成为可能!


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