肿瘤君和免疫君的持久战与游击战!

作者:解螺旋.流氓兔 解螺旋原创

今天我们来看一下肿瘤微环境中另一个重要组成部分,也是肿瘤君在体内的头号杀手——免疫系统。免疫系统是个训练有素的部队,不同兵种分工合作,维护机体的的安宁与和平。

想想肿瘤君也挺不容易的,和我们一样,从出生开始,就面临着衣食住行的问题。而且鉴于肿瘤君并非合法居民,即使解决了温饱,还要注意不被正规的武装部队咔嚓掉。这些时刻在体内游走的哨兵,一天24h都在监测那些蠢蠢欲动的“非自己人”。

除了生长增殖(血管形成)、具备转移潜能外(黏附分子及基质金属蛋白酶改变),还得逃过免疫系统的巡逻(免疫监视)。所以如何让哨兵觉得是自己人,肿瘤君可谓花了不少心思(免疫逃逸)。实际上,由于他们绝大部分都由自己人叛变而来,都披着和善的外衣,所以想要识别还是有点费劲的。

journal of oncology. 2013

肿瘤免疫的概念源于20世纪初,早在1909年,Paul Ehrlich曾提出免疫系统可能具有区分机体正常组织和肿瘤的能力。50年后,burnet和thomas正式提出了“免疫监视(tumor immune surveillance)”的假说,该假说认为免疫系统能够识别并清除恶性肿瘤,从而抑制了肿瘤的发生发展。但在当时,由于没有足够的实验证据支持,该假说并没有得到大家的认可。

随着免疫学的快速发展,NK细胞等被发现,肿瘤免疫学重新得到重视并在多个方面都取得了长足的进步。21世纪初,Dumn和Schreiber提出了“肿瘤免疫编辑(tumor immunoeditting)”的假说,该假说可以说是免疫监视假说的进一步发展。包括清除、平衡和逃逸三个部分。

第一个清除阶段,也就是我们说的免疫监视。通常认为,机体受理化因素等的影响,时刻都在出现细胞损伤,有的损伤没有得到及时修复,就出现了少量的肿瘤细胞。免疫系统调动固有免疫和适应性免疫,通过特异性和非特异性杀伤会把这些少量的细胞一起清除掉。

在清除期,有少部分肿瘤细胞为了躲避免疫系统的攻击,不断进行突变甚至休眠,以逃避免疫细胞和免疫分子的追杀。如果免疫系统没有完全清除肿瘤细胞,他们便进入相持阶段,即平衡状态。这个时候机体存在未清除的肿瘤细胞然而并不发病,这种免疫系统与机体相持的状态时间长短不一。

肿瘤迫于生存的压力会不断进行突变,最后导致免疫系统无法识别并清除肿瘤细胞,即进入第三个免疫逃逸的状态。这个时候就形成了临床可以检出的肿瘤。始终使机体处于免疫监视的状态是预防肿瘤的最好方式。如果发生了肿瘤逃逸,在治疗的过程中使其恢复到平衡状态也可以延长生存期,就是我们常说的带瘤生存。

genome biology. 2005

在肿瘤免疫研究以及免疫生物治疗火得一塌糊涂的今天,研究肿瘤不跟免疫搭上点关系好像都说不过去。免疫细胞和免疫分子作为肿瘤微环境中不可忽视的一大群体,很多人都被其复杂性搞得头大,众多的CD分子我们也永远记不清楚其功能到底有哪些。那么如何着手对其进行研究呢?

经典的从大到小的研究方式,通常是一种疾病,关注其中一种细胞,再研究一种跟该细胞相关的分子作为机制,就差不多了。在肿瘤这项疾病当中,可研究的不仅仅是肿瘤细胞本身,还有微环境中的基质细胞,可研究的分子,除了肿瘤细胞内部的各种分子,还可以是微环境中的可溶性分子。

首先我们可以按功能对免疫细胞进行大致分类。在肿瘤免疫当中,免疫细胞可分为正性免疫细胞,如CTL、NK、树突状细胞等,这些细胞在肿瘤发生的过程中,起到了抗肿瘤的作用;还有一类可分为负性免疫细胞,即抑制性免疫细胞,如调节性T细胞、髓系来源的抑制性细胞等。当然这种分类比较粗糙,适合刚入门的新手。此外还有巨噬细胞,在不同的环境下它可以起到抗肿瘤的作用,也可以被肿瘤君调教成促肿瘤生长的细胞。

在这些细胞的后面,对应着非常多的与该细胞功能相关的分子,分为激活性的分子及抑制性的分子两大类。如IL-2、IL-12与T细胞生长相关,穿孔素和颗粒酶与CTL的杀伤相关、协同刺激分子增高与树突状细胞的成熟相关。TGF-β、CTLA-4与调节性T细胞的抑制功能相关。

如果打算研究肿瘤微环境的话,可以关注一下肿瘤的免疫微环境。实验组和对照组,分别检测抗肿瘤以及促肿瘤的免疫细胞分布比例及功能有无改变。筛选出来感兴趣的免疫细胞亚群,再寻找跟这个亚群功能相关的分子进行验证,即可成为一个小故事啦。

2015-08-12