Cancer-Immunity Cycle:腫瘤免疫循環簡介

2020-10-18 生信修煉手冊

免疫系統是防止病原體入侵, 維持機體內環境穩定的有效武器,免疫系統由免疫器官(骨髓,胸腺,脾臟,淋巴結等),免疫細胞(淋巴細胞, 單核巨噬細胞等)和免疫活性物質(抗體,白細胞介素等)組成。

人體的免疫系統包含3道防線,第一道是皮膚和黏膜,第二道是吞噬細胞,殺傷細胞等固有免疫細胞,這兩者稱之為固有免疫,是與生俱來的的免疫機制,也稱之為先天性免疫或者非特異性免疫, 作用範圍廣, 針對所有入侵機體的抗原物質。

與之相對,第三道防線稱之特異性免疫,可以劃分為由B細胞介導的體液免疫和由T細胞介導的細胞免疫,特異性免疫是後天獲得的,抗原物質第一次入侵時,特異性免疫系統受刺激,產生特異性抗體,當二次入侵時,特異性抗體才能夠有效清除對應的抗原。

在2013年,Chen和Mellman提出了腫瘤免疫循環的概念,揭示了免疫系統殺傷腫瘤細胞的機制,文章的連結如下

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761313002963

該機製圖示如下

共分為了以下七個步驟

  1. 腫瘤細胞釋放抗原

  2. 腫瘤抗原呈遞

  3. T細胞激活

  4. T細胞向腫瘤組織遷移

  5. 腫瘤組織T細胞浸潤

  6. T細胞識別腫瘤細胞

  7. 清除腫瘤細胞

通過上述的腫瘤免疫循環機制,機體可以有效殺死腫瘤細胞,然而腫瘤細胞也非常的狡猾,可以通過腫瘤細胞自身的變化或者腫瘤微環境的改變,逃過免疫系統的圍剿,從而維持腫瘤細胞的不斷增殖,最終導致疾病的產生,這一現象稱之為免疫逃逸。

腫瘤細胞的免疫逃逸本質上是通過破壞腫瘤免疫循環中的某些步驟來實現的,相對地,科學家也提出了腫瘤的免疫治療,該療法通過放大或者激活機體內的腫瘤免疫循環,讓免疫系統來殺傷腫瘤細胞,從而實現治療的目的。

腫瘤的免疫療法發展迅速,以PD-1, PD-L1抗體為代表的免疫療法取得了令人振奮的進展, 對於多種腫瘤都存在一定的治療效果,然而也存在響應率低,個體差異明顯等問題。

為了更加有效的提高免疫療法的臨床應用,科學家也在尋找對應的biomark, 通過bioamrker的水平來判斷免疫療法對該患者的治療作用。腫瘤突變負荷tumor  mutation burden, 簡稱TMB, 就是研究的非常火熱的一種marker, 將TMB的水平劃分成低,中,高3個level, 通過研究TMB水平與免疫治療後患者生存情況的關係。從而可以根據TMB水平對免疫治療的療效有一個初步的預期,有助於個性化的精準醫療。

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