免疫系统为何对癌细胞视而不见,这当中发生了什么?

2020
02/05

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汉鼎好医友
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癌症,在细胞水平上,通常被看做一种细胞生长失控疾病。

癌症,在细胞水平上,通常被看做一种细胞生长失控疾病。细胞的生老病死都受到基因的严格调控,如果特定基因发生变异而使调控作用减弱甚至消失,就可能使细胞无限增殖而癌变。

在人体的免疫系统里,T细胞在对抗体内可能发展成癌症的变异细胞的过程中发挥了巨大的作用。吞噬细胞和B细胞识别这些变异细胞的变化,激活T细胞,从而启动一个全面的破坏程序,发起对癌细胞的攻击。这在很多情况下都能很好地发挥作用,然而癌细胞非常狡猾,它们可以发生变异并形成一种伪装,让自己在不被发现的情况下逃离免疫系统。

图示:癌细胞躲过人体的免疫反应,不受T细胞(绿色)的阻碍,它们可以继续复制。

弗莱堡大学(University of Freiburg)和莱布尼茨汉诺威大学(Leibniz University Hannover, LUH)的研究团队最近在《科学进展》杂志上发表了他们的研究成果,描述了在这个“免疫逃逸”过程中,关键蛋白是如何被激活的。

T细胞表面有一些被称为免疫检查点受体的蛋白质(包括PD1,CTLA-4等)以及由这些蛋白质触发的信号通路。这些蛋白的作用在于调节T细胞的活性。当人体受到威胁时,会产生大量的T细胞来清除这些威胁。当威胁逐渐被清除时,这些T细胞表面的蛋白便会发挥作用,起到一个刹车机制,阻止健康身体的免疫反应。这种调节机制可以防止炎症症状持续太久而失控——不受抑制的炎症症状包括发红、肿胀和发烧。

癌细胞利用炎症机制使身体在癌细胞增殖时变得无助。通过细胞培养和相互作用研究,研究人员发现,T细胞中的一种名为SHP2的信号蛋白在被癌细胞的信号激活后,会在两个特定的位置与PD1结合。正是这种与SHP2的双重结合促进了伪装效应,并完全阻断了免疫细胞的反应。

图片来源网络

研究小组在研究中采用了生物物理、生化和免疫学方法。他们通过修改SHP2分子研究了B细胞和T细胞的免疫反应,测试了他们基于晶体结构的预测和LUH团队的磁共振分析。他们的数据精确地显示了SHP2蛋白是如何以及在哪些区域与PD1结合的,从而揭示了可能的药物靶点。在下一步的研究中,他们将解码pd1的信号通路,也就是蛋白质在细胞中的位置,它们在哪里结合,以及信号在什么时间范围内生效。

基于这些发现,研究人员希望开发出针对这种激活机制的药物。在未来,它们可以改善现有的癌症治疗,这些治疗依赖于所谓的免疫检查点抑制剂——通过与T细胞受体结合而起作用的治疗性抗体。能阻断PD1等免疫抑制分子的抗体已被批准用于治疗皮肤黑色素瘤和肺癌,它们能延长患者的生命。然而,有许多病人遭受了自身免疫反应。研究人员表示,“预防SHP2和PD1结合的药物将来可以用来减轻副作用,支持或替代抗体治疗。”

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