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癌症疫苗更上一层楼!以单核代替树突,反其道而行获意外惊喜

来源:2019-11-21

  作者:Ruthy 

  数据显示,过去十年里,全球癌症发病率增长了22%以上,这个数字未来还将不断更新,癌症已经成为21世纪威胁人类健康的重要杀手之一。随着相关研究的深入,以树突状细胞(DC)为主的癌症疫苗成为了癌症攻克的新希望,但该疗法逐渐显露的问题,尤其是DC相关技术的困境严重影响了癌症疫苗的疗效与推广。 

  近日,杜克癌症研究所的研究人员抛却传统一心提纯培养DC的做法,将肿瘤抗原负载至DC的前体细胞——单核细胞并回输至动物体内,惊喜地发现单核细胞疫苗不仅保留了DC疫苗的功效,其抑制肿瘤生长繁殖的能力比其DC疫苗竟更上了一层楼!而且,单核细胞的提取制备更为简单高效,这就为癌症疫苗的优化与普及成功赋能! 

  DC疫苗——攻克癌症的新阵地,弹药不足威力难显 

  癌症疫苗是利用肿瘤细胞相关抗原唤醒免疫系统,诱导其产生特定肿瘤免疫力的新型肿瘤治疗方法。DC是目前所知功能最强的抗原提呈细胞,可以激活幼稚T细胞,打破外周免疫耐受,进而诱导肿瘤免疫应答,在机体抗肿瘤免疫中起重要作用。利用DC的生物学特性负载肿瘤抗原制成的癌症疫苗已经成为了攻克癌症的新阵地。但是,该阵地并未如预期般成为人体抗癌最佳防线,其应用亦频频受阻,这是为何呢? 

 

  DC起源自骨髓多能造血干细胞,其在血液中的前身是单核细胞,所占比例很低,数量不足单核细胞的1%。最初,DC是以未成熟细胞(iDC)的状态存在,无特异性细胞表面分子标志,细胞粘附能力弱。在TNFα的刺激下,DC可从iDC发育为成熟DCmDC),整个过程不依赖致病抗原的存在。而且,DC不具备分裂增殖的能力,只会逐渐死亡。也就是说,DC是一种血液中含量极低、难以特异性分离、无论抗原存在与否皆不影响消亡历程且无法靠自身增殖的细胞,这就导致DC的获取、提纯、培养困难重重。而负责负载肿瘤抗原的弹药不足,面对癌症大敌自然难以发挥理想威力。 

  单核细胞——反其道而行,补足抗癌弹药 

  以往我们多致力于尽可能将DC从血液中分离并精进体外DC培养技术及延长DC存活时间,但细胞本身的生物学特性导致相关研究裹足不前。这该如何是好呢?DC自身无法分裂增殖,那能否让别的细胞分化为DC呢?研究人员瞄准了DC的前身——单核细胞,其是血液中最大的血细胞,也是体积最大的白细胞,是机体防御系统的一个重要组成部分。 

  单核细胞可分化为巨噬细胞和树突状细胞,本身亦具有抗原提呈作用,其分化为何种细胞恰好与致病抗原的存在息息相关。简单说来,致病抗原的存在可以促进单核细胞向树突状细胞的分化进程。 

 

  单核细胞疫苗诱发强大的抗肿瘤免疫反应 

  单核细胞疫苗与DC疫苗疗效对比 

  据此,研究人员将肿瘤抗原负载于单核细胞上并注射入荷瘤小鼠体内,发现单核细胞疫苗可通过分化进程的改变间接显著高效激活T细胞,诱导激烈的抗肿瘤作用。另一方面,单核细胞还可将肿瘤抗原通过细胞连接直接转移给DC,触发DC提呈下的抗肿瘤免疫。双重作用下,单核细胞疫苗实现了癌症疫苗功效的大跳跃,而体内单核细胞含量较之DC丰厚无数,且可自身分裂分化,获取培养技术更为简便,这就让癌症疫苗技术的进一步优化成为了可能。 

  目前,相关机制仍需要更多实验进一步证明,肿瘤微环境对该技术的影响不容忽视,如何让单核细胞疫苗免除肿瘤逃逸所致的疗效低下也是一大难题。但这是一个好的开始,相信假以时日,好的成果也能水到渠成,这将是广大癌症患者莫大的福音,我们充满信心。 

  

   (来源:转化医学网) 

  原文出处:Huang MN, Nicholson LT, Batich KA, et al. Antigen-loaded monocyte administration induces potent therapeutic anti-tumor T cell responses[J]. J Clin Invest. 2019 Oct 29;. doi: 10.1172/JCI128267. 

  链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31661470/