众所周知,免疫细胞是保护人体的健康卫士,可以清除病原体、衰老坏死细胞及变异的肿瘤细胞。而作为免疫细胞家族“头号杀手”的T细胞,在病毒感染、癌症以及自体免疫疾病中起着关键作用,是世界生命科学领域重要的研究方向。
读到这里你可能满脑疑惑,免疫细胞能识别并清除肿瘤细胞,那为什么还会得癌症呢?
其实,除了免疫逃逸外,癌症的发生、发展与T细胞耗竭有很大关系。
所谓T细胞耗竭(T Cell Exhaustion)就是指常见慢性感染和癌症患者体内T细胞功能丧失。
当人体遭受慢性感染(如HIV、HBV、HPV)或者肿瘤时,人体免疫系统和病原体相互对抗而进入一个漫长的僵局,没有一方能够获得优势。然而,在一段时间之后,T细胞被耗竭,既失去产生如白细胞介素-2、肿瘤坏死因子α等具有抗击肿瘤细胞因子的能力,又失去了增殖能力和细胞毒作用。随着T细胞的耗竭,肿瘤细胞往往趁机兴风作浪,给人体造成巨大伤害。
T细胞耗竭在肿瘤患者免疫功能障碍中起主要作用。
既然是过度疲劳导致T细胞失去功能,有没有办法让T细胞重新恢复活力呢?科学家们对此进行了深入的探索。研究发现,衰竭的T细胞表面,多项抑制性免疫检查点升高。免疫检查点升高的现象虽然在正常情况下也会出现,有助于效应性T细胞发挥作用之后,保持免疫稳态,但耗竭的T细胞会持续并高表达多种抑制性受体,如著名免疫检查点PD-1、TIM-3及LAG-3等。
研究者们发现,阻断免疫检查点PD-1可以部分恢复耗竭的T细胞活力,但并不能恢复全部T细胞或耗竭的T细胞的全部活力。进一步研究发现,同时阻断多个免疫检查点,如PD-1和TIM-3等,可大幅度恢复耗竭T细胞的活性,因此这一思路也成为了癌症免疫治疗的重要策略之一。
在T细胞中,分为以下三类。
辅助性T细胞(T helper cell,Th)(CD4+);
调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)(CD4+);
杀伤性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)(CD8+)。
研究人员通过实验发现,在长期的病毒感染下,会导致CD4+T细胞的衰竭,而CD4+T细胞的衰竭又直接导致了CD8+T细胞的功能减弱。
这也是降低T细胞杀敌功能的主要原因,这两种细胞有着相辅相成的作用,而CD4+T细胞在调节慢性病毒感染时CD8+T细胞的反应中起着关键作用。
当研究人员将来源于胎盘的热休克蛋白gp96注射到乳腺癌和肝癌模型的小鼠体内时,原本衰竭的CD8+T细胞重新恢复了活力,再一次具备了增殖和产生细胞因子的能力,并发挥功效降低病毒负担。
这些结果表明,热休克蛋白gp96可以改善因免疫系统长期损耗导致的T细胞耗竭,可以让机体重新恢复战斗力。
细胞是人体的基本组成单位,细胞的衰竭、免疫系统的衰退不仅是我们衰老的根源,更是癌症发生和感染的主要原因。如果能长期地使免疫细胞保持在一个健康且有活力的状态,抵御癌症、对抗衰老将成为可能。