癌症治療知識講座 07:癌細胞的偽裝(上)
前麵一講我們(men) 大膽猜測,而且證實了癌細胞躲避免疫係統追殺的技巧之一,是給免疫係統猛踩刹車。
我們(men) 也猜測了,既然免疫係統可以區分敵我,那癌細胞很可能會(hui) 把自己偽(wei) 裝成正常的身體(ti) 細胞,來躲過免疫細胞的識別。當然,我們(men) 猜的沒錯。
接下來我們(men) 一起來看看癌細胞是如何成功偽(wei) 裝的,人類的頂級科學家們(men) 又是怎麽(me) 見招拆招,戳破它們(men) 的偽(wei) 裝的。整個(ge) 過程,簡直是一出驚心動魄的諜戰大片。
癌細胞的偽裝術
要想知道癌細胞是如何成功偽(wei) 裝的,我們(men) 得先知道免疫細胞的目標識別是怎麽(me) 完成的。這個(ge) 過程本身就非常精巧。
要知道,人體(ti) 當中的細胞類型可能有上百種,出現異常的可能性難以窮盡。有機會(hui) 入侵人體(ti) 的細菌病毒更是有成千上萬(wan) 種,這些細胞大小、形狀、功能、化學組成都非常不同。
癌細胞會(hui) 在我們(men) 體(ti) 內(nei) 不斷增長
人體(ti) 的免疫細胞怎麽(me) 就能非常精確地認出誰是誰呢?原來,人體(ti) 演化出了一套專(zhuan) 門用來做模式識別的係統。
你要是喜歡看戰爭(zheng) 故事,可能會(hui) 記得這樣的情節。在黑夜裏打仗分不清敵我,軍(jun) 隊可能會(hui) 要求每個(ge) 士兵胳膊上綁一個(ge) 白毛巾什麽(me) 的,讓本方的戰士看一眼就知道誰是自己人。
而對方呢,可能也會(hui) 想到類似的問題,說不定會(hui) 在胳膊上綁一個(ge) 紅毛巾來識別自己人。真正開始打的時候,誰是紅軍(jun) 誰是白軍(jun) 一看就知道。
人體(ti) 這套模式識別係統也差不多。人體(ti) 幾乎每個(ge) 細胞都會(hui) 生產(chan) 一種特殊的蛋白質係統,它有一個(ge) 很長的名字,叫“主要組織相容性複合體(ti) ”,簡稱MHC。
這套係統能主動把細胞內(nei) 的蛋白質的特征給呈現在細胞的表麵,讓免疫細胞遠遠看一眼,就知道這是自己人。所以你看,MHC的功能就和綁在胳膊上的白毛巾一樣,主動提供一個(ge) 自己人的標誌,避免誤傷(shang) 。
那如果不是自己人呢?
比如說,如果人體(ti) 當中出現了一個(ge) 細菌,那免疫細胞就能把細菌體(ti) 內(nei) 的蛋白也提取出來,呈現在免疫細胞的表麵,這樣別的免疫細胞看到之後,就會(hui) 說,這家夥(huo) 長得不像白毛巾啊,明明是條紅毛巾,肯定出現敵人了。趕緊都過來,快速清理這些細菌吧!
如果是人體(ti) 自身的細胞發生了異常,情況也差不多。既然有異常,總會(hui) 或多或少帶有一些原來人體(ti) 裏沒有的蛋白質。
一旦它們(men) 被呈現在細胞外麵,那免疫係統就會(hui) 遠遠地看到,這兒(er) 有塊白毛巾,但是上麵出現了星星點點的紅色。這樣就知道這個(ge) 細胞出問題了,也會(hui) 第一時間來把它清除掉。
這套主動標誌自己身份的係統,等於(yu) 是把目標識別的負擔從(cong) 免疫係統那裏,分散給了所有的人體(ti) 細胞。
一個(ge) 細胞想要好好活著,不被免疫細胞當成靶子,它得通過這套係統展示自己是自己人,自己係著白毛巾而不是紅毛巾才行。
免疫係統隻需要根據有沒有這個(ge) 白毛巾信號進行識別、追蹤、殺傷(shang) 就行了,非常簡潔巧妙。
說回癌細胞,它們(men) 要想不受控製地繁殖,必須得逃避免疫係統的殺傷(shang) 才行。但是,癌細胞想要獲得瘋狂生長繁殖的能力,體(ti) 內(nei) 產(chan) 生異常的蛋白質一定是非常多的。一旦被細胞內(nei) MHC展示出去,就很容易被免疫細胞盯上。
那怎麽(me) 辦呢?回到最初的問題,癌細胞要怎樣偽(wei) 裝成自己人呢?它們(men) 采取的措施是,幹脆不再製造MHC了!也就是說,癌細胞主動停止了繼續展示自己是誰。
這樣一來,人體(ti) 的免疫係統看到癌細胞以後,發現這家夥(huo) 既沒有白毛巾也沒有紅毛巾,根本不知道它是什麽(me) 來頭,那整套區分自己和外來者的模式識別機製就失效了!
識破偽裝的免疫療法
這個(ge) 辦法是不是非常“機智”?癌細胞就這樣成功逃脫了免疫係統的追捕。但是科學家也不是吃素的。明白了這個(ge) 底層的生物學機製,人們(men) 就開始謀劃怎樣改進免疫係統,讓它們(men) 能破除癌細胞的偽(wei) 裝,重新對準它們(men) 。
癌症患者應積極麵對,尋求最優(you) 解
就在過去這幾年,有兩(liang) 個(ge) 技術策略取得了相當大的成就,受到了全球矚目。人們(men) 對這兩(liang) 項技術寄予了很高的期望,甚至希望它們(men) 能徹底治愈所有癌症。
關(guan) 於(yu) 這一點,我先持保留態度。我們(men) 先分頭來看看這兩(liang) 個(ge) 策略是什麽(me) 。第一個(ge) 策略是被動的。你看,人體(ti) 的免疫細胞不是根本無法識別癌細胞是敵還是我麽(me) ?
那人們(men) 幹脆把免疫細胞從(cong) 人體(ti) 提取出來,對它進行一輪改造,直接給它裝上一個(ge) 全新的模式識別係統,告訴它怎麽(me) 去識別這些沒有白毛巾也沒有紅毛巾的癌細胞就行了——沒有毛巾可以看,那看臉、看軍(jun) 裝、看武器的形狀,總可以吧?
這個(ge) 策略之所以說它被動,是因為(wei) 人體(ti) 的免疫細胞不需要自己幹什麽(me) ,人類直接就替它學會(hui) 了新本領。具體(ti) 來說,這個(ge) 策略最前沿的一種技術方案叫嵌合抗原受體(ti) T細胞免疫療法,簡稱CAR-T。
CAR-T這個(ge) 詞相信你一定在新聞媒體(ti) 裏看到過,得到的用戶對它肯定更熟悉了,《吳軍(jun) 的穀歌方法論》、王煜全的《全球創新260講》裏都講過它。
其實,這個(ge) 技術這麽(me) 有名,是因為(wei) 它創造了一個(ge) 奇跡。在2012年,CAR-T療法被用在一位名叫Emily Whitehead的5歲小女孩身上。
這個(ge) 小女孩患上了一種非常罕見而且凶險的白血病,各種治療方法都失敗了,眼看著這個(ge) 小女孩活不了太久了。這時候,美國賓州大學的科學家們(men) 就冒著巨大的風險,嚐試了全新的CAR-T療法。
他們(men) 把Emily體(ti) 內(nei) 的免疫細胞提取出來,往這些細胞裏導入一個(ge) 全新的識別係統,讓這些細胞可以在沒有MHC,也就是胳膊上沒有白毛巾的情況下,也能直接識別癌細胞表麵的一個(ge) 特殊的、叫做CD19的蛋白質。
沒想到,奇跡發生了。給藥後的幾小時內(nei) ,她的身體(ti) 狀態迅速恢複,在第二天就醒了過來。Emily被從(cong) 懸崖邊拉了回來,不僅(jin) 體(ti) 內(nei) 的癌細胞被徹底消滅,更讓人驚喜的是,已經過去6年了,癌症一直沒有複發。
在過去的每一年,Emily都會(hui) 手拿寫(xie) 著“cancer free”——也就是擺脫癌症——的小黑板拍照,把她的笑容和CAR-T的奇跡分享給全世界的人。
這種專(zhuan) 門治療惡性白血病的藥物——或者更準確地說,是一整套治療方案——也在2017年正式上市。但是我必須得說,CAR-T雖然吸引了全世界的眼球,但是它的成功不太容易複製。
完