日本体检健康小知识科普专栏

癌症治疗知识讲座 07:癌细胞的伪装(上)

挚馨健康 XIN HEALTH 编辑团队 2020-09-15 10:55:10 发布

前面一讲我们大胆猜测,而且证实了癌细胞躲避免疫系统追杀的技巧之一,是给免疫系统猛踩刹车。

我们也猜测了,既然免疫系统可以区分敌我,那癌细胞很可能会把自己伪装成正常的身体细胞,来躲过免疫细胞的识别。当然,我们猜的没错。

接下来我们一起来看看癌细胞是如何成功伪装的,人类的顶级科学家们又是怎么见招拆招,戳破它们的伪装的。整个过程,简直是一出惊心动魄的谍战大片。

癌细胞的伪装术

要想知道癌细胞是如何成功伪装的,我们得先知道免疫细胞的目标识别是怎么完成的。这个过程本身就非常精巧。

要知道,人体当中的细胞类型可能有上百种,出现异常的可能性难以穷尽。有机会入侵人体的细菌病毒更是有成千上万种,这些细胞大小、形状、功能、化学组成都非常不同。

癌细胞会在我们体内不断增长癌细胞会在我们体内不断增长

人体的免疫细胞怎么就能非常精确地认出谁是谁呢?原来,人体演化出了一套专门用来做模式识别的系统。

你要是喜欢看战争故事,可能会记得这样的情节。在黑夜里打仗分不清敌我,军队可能会要求每个士兵胳膊上绑一个白毛巾什么的,让本方的战士看一眼就知道谁是自己人。

而对方呢,可能也会想到类似的问题,说不定会在胳膊上绑一个红毛巾来识别自己人。真正开始打的时候,谁是红军谁是白军一看就知道。

人体这套模式识别系统也差不多。人体几乎每个细胞都会生产一种特殊的蛋白质系统,它有一个很长的名字,叫“主要组织相容性复合体”,简称MHC。

这套系统能主动把细胞内的蛋白质的特征给呈现在细胞的表面,让免疫细胞远远看一眼,就知道这是自己人。所以你看,MHC的功能就和绑在胳膊上的白毛巾一样,主动提供一个自己人的标志,避免误伤。

那如果不是自己人呢?

比如说,如果人体当中出现了一个细菌,那免疫细胞就能把细菌体内的蛋白也提取出来,呈现在免疫细胞的表面,这样别的免疫细胞看到之后,就会说,这家伙长得不像白毛巾啊,明明是条红毛巾,肯定出现敌人了。赶紧都过来,快速清理这些细菌吧!

如果是人体自身的细胞发生了异常,情况也差不多。既然有异常,总会或多或少带有一些原来人体里没有的蛋白质。

一旦它们被呈现在细胞外面,那免疫系统就会远远地看到,这儿有块白毛巾,但是上面出现了星星点点的红色。这样就知道这个细胞出问题了,也会第一时间来把它清除掉。

这套主动标志自己身份的系统,等于是把目标识别的负担从免疫系统那里,分散给了所有的人体细胞。

一个细胞想要好好活着,不被免疫细胞当成靶子,它得通过这套系统展示自己是自己人,自己系着白毛巾而不是红毛巾才行。

免疫系统只需要根据有没有这个白毛巾信号进行识别、追踪、杀伤就行了,非常简洁巧妙。

说回癌细胞,它们要想不受控制地繁殖,必须得逃避免疫系统的杀伤才行。但是,癌细胞想要获得疯狂生长繁殖的能力,体内产生异常的蛋白质一定是非常多的。一旦被细胞内MHC展示出去,就很容易被免疫细胞盯上。

那怎么办呢?回到最初的问题,癌细胞要怎样伪装成自己人呢?它们采取的措施是,干脆不再制造MHC了!也就是说,癌细胞主动停止了继续展示自己是谁。

这样一来,人体的免疫系统看到癌细胞以后,发现这家伙既没有白毛巾也没有红毛巾,根本不知道它是什么来头,那整套区分自己和外来者的模式识别机制就失效了!

识破伪装的免疫疗法

这个办法是不是非常“机智”?癌细胞就这样成功逃脱了免疫系统的追捕。但是科学家也不是吃素的。明白了这个底层的生物学机制,人们就开始谋划怎样改进免疫系统,让它们能破除癌细胞的伪装,重新对准它们。

癌症患者应积极面对,寻求最优解癌症患者应积极面对,寻求最优解

就在过去这几年,有两个技术策略取得了相当大的成就,受到了全球瞩目。人们对这两项技术寄予了很高的期望,甚至希望它们能彻底治愈所有癌症。

关于这一点,我先持保留态度。我们先分头来看看这两个策略是什么。第一个策略是被动的。你看,人体的免疫细胞不是根本无法识别癌细胞是敌还是我么?

那人们干脆把免疫细胞从人体提取出来,对它进行一轮改造,直接给它装上一个全新的模式识别系统,告诉它怎么去识别这些没有白毛巾也没有红毛巾的癌细胞就行了——没有毛巾可以看,那看脸、看军装、看武器的形状,总可以吧?

这个策略之所以说它被动,是因为人体的免疫细胞不需要自己干什么,人类直接就替它学会了新本领。具体来说,这个策略最前沿的一种技术方案叫嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,简称CAR-T。

CAR-T这个词相信你一定在新闻媒体里看到过,得到的用户对它肯定更熟悉了,《吴军的谷歌方法论》、王煜全的《全球创新260讲》里都讲过它。

其实,这个技术这么有名,是因为它创造了一个奇迹。在2012年,CAR-T疗法被用在一位名叫Emily Whitehead的5岁小女孩身上。

这个小女孩患上了一种非常罕见而且凶险的白血病,各种治疗方法都失败了,眼看着这个小女孩活不了太久了。这时候,美国宾州大学的科学家们就冒着巨大的风险,尝试了全新的CAR-T疗法。

他们把Emily体内的免疫细胞提取出来,往这些细胞里导入一个全新的识别系统,让这些细胞可以在没有MHC,也就是胳膊上没有白毛巾的情况下,也能直接识别癌细胞表面的一个特殊的、叫做CD19的蛋白质。

没想到,奇迹发生了。给药后的几小时内,她的身体状态迅速恢复,在第二天就醒了过来。Emily被从悬崖边拉了回来,不仅体内的癌细胞被彻底消灭,更让人惊喜的是,已经过去6年了,癌症一直没有复发。

在过去的每一年,Emily都会手拿写着“cancer free”——也就是摆脱癌症——的小黑板拍照,把她的笑容和CAR-T的奇迹分享给全世界的人。

这种专门治疗恶性白血病的药物——或者更准确地说,是一整套治疗方案——也在2017年正式上市。但是我必须得说,CAR-T虽然吸引了全世界的眼球,但是它的成功不太容易复制。

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