免疫系統的“瑞士”軍刀:iNKT細胞為什麼能做這麼多事情?

大約二十年前,在小鼠和人類中都發現了一類獨特的T淋巴細胞群——自然殺傷T細胞(NKT細胞),因為它們共同表達T和NK細胞的標記。自此以後,這些細胞的表型得到了更充分的表徵,其獨特的個體發育和發育的細節也開始慢慢揭開神秘的面紗。此外,已經確定了幾種可被NKT特異性結合的抗原,並已瞭解這些抗原如何被NKT細胞識別。

美國生物學家喬治戴利曾說:如果20世紀是藥物治療的時代,那麼21世紀就是細胞治療的時代。

密切關注癌症治療領域的人,一定對免疫細胞療法不陌生。這項與傳統療法並行的第四種療法,副作用小,並且是利用人體自身的免疫系統來對抗癌症甚至消滅癌症,從被批准臨床應用至今已經造福無數癌症患者。

免疫系統的“瑞士”軍刀:iNKT細胞為什麼能做這麼多事情?

我們知道,人體中有一定數量的免疫細胞,當體內細胞突變成癌細胞時,免疫細胞會主動清除它們。但是,隨著時間的推移,癌細胞不斷地發展、擴大,人體的免疫系統不斷敗退。與此同時,癌細胞還在不斷地進化,進而得以躲避免疫系統的追殺。

免疫細胞中T細胞負責精準追殺癌細胞,它們在人體的骨髓裡出生,之後前往人體的胸腺,在那裡接受一段時間的“訓練”。當再次走出胸腺時,它們就成了一個個可以隨時出征的特種兵。

但T細胞不像其他白細胞那樣,只要是病毒,就不管三七二十一,一起上去群毆。T細胞會有選擇地出擊,對付一種特定的病毒,人體無數個T細胞中,通常只有一個T細胞會作出反應,實現對癌細胞的精準打擊! 

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另一個可以殺死癌細胞的免疫細胞是NK細胞,NK細胞是人體忠誠的衛士,主要任務是亡羊補牢——消滅那些已經被病毒感染的細胞,從而把病毒消滅在“搖籃”中

免疫系統的“瑞士”軍刀:iNKT細胞為什麼能做這麼多事情?

既然T細胞和NK細胞有殺死癌細胞的能力,為什麼人類還會患癌呢?

原因之一是,人體內的免疫細胞也有它們的弱點。例如NK細胞,NK細胞之所以對癌細胞有強殺傷力,是因為NK細胞在遇到癌細胞後會打開身上的兩個開關:變身開關(殺傷細胞活化受體,KAR),一旦消滅,就會停止開關(殺傷細胞抑制受體,KIR)。

在變身之前,NK細胞只是一個普通細胞,當它遇到癌細胞時,NK細胞就會摁下變身開關,這時它的武力值、耐力值、速度統統大幅上升,可以將癌細胞殺的片甲不留。然而,變身後的NK細胞,有時候會誤傷正常細胞。因此,NK細胞一消滅完癌細胞就會立馬摁下停止開關,恢復到普通細胞的樣子。

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當NK細胞的運作機制被逐漸進化的癌細胞破解後,癌細胞會聚集在一起向人體發起了猛烈的進攻。面對NK細胞的攻擊,它們摁下了NK的停止開關。此時,NK細胞就失去了攻擊癌細胞的能力。

不僅NK細胞如此,T細胞也是如此。

因此,利用人體的免疫功能來對抗癌症的免疫細胞療法,可以說是一場拯救NK細胞、T細胞之旅

如果將免疫療法進行劃分的話,目前熱度最高的免疫療法就是過繼性細胞療法和免疫檢查點抑制劑療法,過繼性細胞療法又可以分為CAR-T細胞療法、NK細胞療法和DC細胞療法等以活細胞為主要治療藥物的療法,其中NK細胞療法和DC細胞療法因為出色的治療效果而備受矚目。

而免疫檢查點抑制劑療法目前獲批上市的包括PD-1/PD-L1免疫檢查點抑制劑和CTLA-4免疫檢查點抑制劑,它們在多種實體腫瘤中都被證明是有效的,總體的治療效果在15%~30%之間。

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但是在實體腫瘤的治療中,不論是過繼性細胞療法還是免疫檢查點抑制劑療法,都存在總體反應率低的情況——經過改造後的T細胞進入人體後可能依舊會被免疫微環境抑制,而免疫檢查點抑制劑雖然可以解除微環境的限制,但是如果人體內沒有強大的T細胞對癌細胞進行殺傷,那麼治療的效果自然也會差很多。

怎麼解決這個難題?

科學家們在不斷改造殺傷細胞的過程中,發現了一種攻擊能力更強的殺傷細胞——恆定自然殺傷細胞(invariant natural killer T cell, iNKT)。

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2019年10月3日的Cell Stem Cell期刊發表了一項關於iNKT在癌症治療領域的最新發展。研究人員發現利用iNKT細胞的功能可以攻擊腫瘤細胞並治療癌症。這種方法可以抑制移植到小鼠體內的多種類型人類腫瘤的生長。

現在,科學家們已經證實iNKT細胞是抗癌的有用武器,它們能夠同時靶向多種類型的癌症,這與大多數免疫細胞一次僅能識別並攻擊一種特定類型的癌細胞不同。因此,它們比許多其他的免疫細胞功能更強大,唯一的缺陷是人體內的iNKT細胞少之又少,且個體差異較大。在大多數情況下,只有不到0.1%的血細胞是iNKT細胞。

在這種情況下,iNKT免疫細胞療法應運而生。

新一代iNKT免疫細胞療法

“iNKT免疫細胞療法”是最新一代的免疫細胞療法,通過加工患者外周血細胞,將生成的“定製型癌症疫苗”注射到患者體內,再找到並激活患者體內的iNKT細胞,從而預防癌症擴散、復發和轉移的和治療方法。

相比以往的免疫細胞療法,

iNKT免疫細胞療法突破了HLA匹配限制,可以直接將“定製型癌症疫苗”注射到患者體內,並且iNKT細胞具有比NK細胞,T細胞更強的殺死癌細胞的能力。

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iNKT免疫細胞療法的優勢

● 比之其他免疫細胞療法,iNKT免疫細胞療法的治療週期短,只需要1個月多的時間。

● 藉助佐劑作用,激活患者體內原本就存在卻因癌症影響而弱化的免疫細胞群,是一種對“任何癌症”都有效果的治療方法。

●iNKT細胞的抗腫瘤效果,在激活其他免疫細胞的佐劑作用下得到強勁發揮,被激活的部分免疫細胞殘留體內,形成長期免疫記憶。

●癌細胞通常分為“表達癌細胞抗原的癌細胞”和“未表達癌細胞抗原的癌細胞”,傳統的癌症治療只能將其中一種作為靶細胞,如果不能同時殺死兩種癌細胞,就會發生復發和轉移。iNKT癌症治療藉助佐劑作用,可以同時殺死兩種癌細胞,有效抑制癌症擴散。

●iNKT細胞的抗原受體是所有人類共同擁有的,激活iNKT細胞的配體可以與生物種中獨一無二的CD1分子結合,起到激活iNKT細胞的效果。因此,這是一種與患者HLA類型無關的“通用”有效療法。

●iNKT細胞是免疫細胞中唯一能夠與未成熟樹突狀細胞發生功能性反應的細胞,促進因癌症而受到抑制的樹突狀細胞成熟,激活免疫功能不全的免疫系統,幫助患者恢復對癌症的免疫功能。

iNKT免疫細胞療法的臨床數據

根據數據顯示:

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  1. 治療組整體的中位存活率為18.6個月,相較於最佳支持治療延長的4倍。
  2. 在17例治療病例中,IFN-r產生較高的10例,即使單看首次治療的效果,中位存活率為31.9個月,延長約6.9倍。

我們相信iNKT免疫細胞療法可以真正讓早期癌症患者實現醫學治癒,讓中晚期癌症患者能用有越來越長的生命週期。

案例1:

71歲肺癌女士

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案例2:

62歲胰腺癌女士

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