一個人身上每天有數萬億個細胞在複製,在致癌物(吸菸、電離輻射、幽門螺桿菌等)影響下,每天約有50-100萬個細胞在複製過程中可發生突變。有的突變細胞進一步變為癌細胞,數量大概有幾千個。
癌細胞
人體內的免疫軍團
經過數千年的演化,人體已經形成一套精密的防禦體系,建立了一個強大的免疫軍團,儲備著大量的精兵,時刻保護著我們,使我們遠離癌症的侵襲。
其中骨髓是免疫軍團的大本營,造血幹細胞在這裡分化出各種功能不同的免疫戰士,他們有著自己的部隊領地和崗位職責。主要有三支大軍:
1.核心軍團:淋巴細胞
T淋巴細胞:胸腺依賴性淋巴細胞,是血液和再循環中的主要淋巴細胞。
B淋巴細胞:在法氏囊或其同功器官(骨髓)內發育的細胞,受抗原刺激後可分化為產生抗體的漿細胞。
NK細胞,LAK細胞,不需要抗原致敏的殺傷作用。
2.輔助軍團:抗原提呈
單核-巨噬細胞:吞噬殺傷作用、呈遞TD抗原,啟動免疫應答、抗腫瘤作用、分泌生物活性介質。
DC細胞:是一群異質性的細胞, 抗原提呈功能最強,是唯一能夠激活初始型T細胞的專職抗原遞呈細胞。
3.其他免疫細胞軍團
中性粒細胞、嗜酸/鹼性粒細胞和肥大細胞、血小板、紅細胞。
免疫接力戰:第一棒--NK細胞!
我們體內的免疫戰鬥和電影中演繹的抗敵戰爭如出一轍,像一場接力賽一樣,需要三支大軍明確分工,制定縝密的作戰計劃,協同作戰,一舉殲滅敵人。
而在與癌細胞較量這場戰爭中,首當其衝的是自然殺傷(NK)細胞,它是第一個到達腫瘤微環境直接殺傷癌細胞,同時分泌秘密武器趨化因子,募集樹突細胞(CD103 +DC)。然後,活化的樹突細胞攜帶腫瘤抗原到淋巴結,將癌細胞的特徵呈遞給殺手T細胞。T細胞再趕往戰場與NK細胞一起殺滅癌細胞。
初識殺癌效果最強的NK細胞
NK細胞全名自然殺傷細胞(Natural Killer cell,NK),在核心的細胞軍團中與T、B細胞並列的第三類群淋巴細胞。NK細胞較大,含有胞漿顆粒,故稱大顆粒淋巴細胞。NK細胞殺傷的靶細胞主要是腫瘤細胞、病毒感染細胞、較大的病原體(如真菌和寄生蟲)等。
NK細胞在體內遊走一周,只需要6分鐘。一天24小時,NK細胞可以循環240圈。NK細胞一旦發現癌細胞、細菌、 病毒的蹤跡,即可在5分鐘內將癌細胞、 細菌、病毒殲滅, 高效密集的保衛我們的身體不受侵害。
它有三個最大的特點:
第一,它是人體與生俱來的免疫系統,絕對是走在最前方的戰士,幾乎所有的腫瘤細胞都會優先受到NK細胞的攻擊。
第二,具有廣譜的抗腫瘤作用,不需要腫瘤特異性識別,且不會被細胞表面的主要組織相容性複合體(MHC)抑制活性限制。啟動時間最快,而T細胞則需要經過抗原提呈之後才能分清「敵我」。
第三,情況反饋及時,一旦發現「敵情」,迅速「上報」並啟動整個免疫系統的免疫防禦和免疫殺傷功能。
因此,殺癌效果強大。但是人體內NK細胞數量較少,在外周血中約佔淋巴細胞總數的15%,在脾內約有3%~4%,也可出現在肺臟、肝臟和腸黏膜,但在胸腺、淋巴結和胸導管中罕見。
NK細胞如何殺滅癌細胞?
NK細胞在對抗癌症的第一道防線中扮演關鍵角色。NK細胞有三方面抗癌作用:
一是對腫瘤細胞的直接殺傷,通過釋放後穿孔素和顆粒酶或通過死亡受體殺死腫瘤細胞。
二是它通過分泌細胞因子和趨化因子扮演免疫系統的調節細胞角色,激活T細胞等的殺傷作用。
三是形成ADCC作用(抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用),B細胞找到癌細胞時,就會悄悄的把特異性IgG抗體留在癌細胞身上作為標記提醒NK細胞,見到這個標記的NK細胞就見一個殺一個。在巨噬細胞和B細胞的幫助下,殺癌士氣大增。
下面,請欣賞NK細胞殲滅癌細胞的現場!
攻擊
瓦解
NK細胞存在於人的血液當中,是抗癌「第一反應者」,它就像是一直在體內執勤的巡警,隨著血液到處跑,在巡邏時,NK細胞不斷接觸其他細胞,一旦發現體內出現異常細胞,馬上穩、準、狠等一時間處理掉。他們在T細胞部署之前攻擊並在靶細胞膜上釋放含有穿孔素和顆粒酶的細胞毒性顆粒,引發癌細胞自我毀滅。它們還可以消除體內循環的癌症幹細胞,有助於預防轉移。
NK細胞的癌細胞破壞機制
自然殺傷細胞是於1975年被發現的一類不同於T細胞和B細胞的、機體重要的固有免疫細胞,約佔體內淋巴細胞的10%。
它不僅與免疫調節、抗腫瘤和抗病毒感染有關,而且在某些情況下能夠識別靶細胞、殺傷介質。它主要分布於骨髓、肝、脾、肺和淋巴結。與T、B細胞不同的是,其效應功能受NK細胞表面活化型和抑制型受體的調節,它無需預先致敏就能非特異性殺傷腫瘤細胞和病毒感染細胞。
NK細胞免疫法就是把人體血液中極少量的NK細胞分離、擴增培養,再輸回體內,大量的NK細胞會隨著血液循環到達全身,發揮其殺死癌細胞、病變細胞的功效。
研究表明,NK細胞在沒有抗原預敏感的情況下,可以快速直接殺傷轉化細胞,具有巨大的腫瘤免疫治療潛力。使用NK細胞治療是一種泛特異性免疫治療,它不依賴於人類白細胞抗原介導的對腫瘤抗原的識別。
NK細胞對抗腫瘤細胞的機制
圖片來自《Frontiers of medicine》
NK細胞在癌症治療中的作用是輔助和阻止復發。目前,NK細胞已用於治療造血系統惡性腫瘤(如白血病、淋巴瘤和多發性骨髓瘤)和實體腫瘤(如黑色素瘤、卵巢癌、肺癌、結直腸癌和膠質母細胞瘤。
NK細胞免疫治療的臨床效果圖片來自《Frontiers of medicine》
近年來,臨床研究上已經通過NK細胞等免疫療法與傳統療法相結合的方法治癒了許多病患。
例如,研究者對化療後的肺癌患者進行了NK細胞治療,並且效果顯著,目前該試驗已進入第二期,結果表明,化療能提高腫瘤細胞對NK細胞的敏感性,並使體內免疫細胞衰竭,為注入的NK細胞騰出空間。
還有科學家發現化療結合NK免疫治療的方法對腦瘤有良好的作用。參與試驗的11個病人中:4個人檢查出病灶,1個人有很好的治療效果,3個人有一般治療效果。這說明化療+NK免疫治療對於腦瘤有非常有效的作用。
聯合化療和自然殺傷細胞治療兒童復發性/難治性神經母細胞瘤
圖片來自《Clin Cancer Res》
2017年,臨床上結合造血幹細胞和NK細胞,治癒了老年急性髓系白血病患者。參與試驗的10位老人在接受淋巴消耗性化療後,體內檢測到活化度高達75%的NK細胞,NK細胞發揮功效殺死癌細胞,對老年急性髓系白血病產生治癒效果。
隨著科技的不斷發展,有關NK細胞治療癌症的研究越來越多,並且已經取得了一些突破性成果。NK細胞在抗癌等方面也有顯著的療效,成為防癌、抗癌的新武器。
近年來,醫學界在NK免疫細胞療法領域進行許多相關研究,各種新成果、新治療方案都提供了治療癌症的新思路。相信隨著醫療技術的進步,NK免疫細胞療法不僅能緩解癌症症狀,甚至可以阻止病情的發展,為癌症患者帶來新希望。
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