6.10 免疫细胞:生物医学的工匠精神

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美国前总统奥巴马卸任前一年曾放豪言,希望用免疫细胞疗法攻克癌症

生物医学主要由三大分支构成:

  • 生物制药;
  • 生物工程;
  • 细胞疗法。

前两项已经深入到我们的日常生活,大家习以为常。如抗生素、疫苗、新型抗病毒药品等均是生物制药的成果;常规体检和医疗机构内各种检测程序大多也是生物医学工程的成果。没有生物制药和生物工程,无法想象整个医学与保健的历史。同样,没有细胞疗法,无法预计生物医学的未来。

细胞疗法种类繁多,目前最受关注的两个方向是:

  • 免疫细胞疗法;
  • 干细胞疗法。

生物医学家们对免疫细胞的深入研究并开发出具有临床效果的免疫细胞疗法,是“工匠精神”的完美诠释。本书前导章节《它们拥有智慧:细胞的微观机制是长长的宫斗戏》描述的用免疫细胞疗法消灭另女性谈毒色变的HPV的过程,就是一个伟大的工程,是工匠精神的完美诠释。

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美国前总统卡特

2015年8月20日,近91岁高龄的美国前总统吉米·卡特宣布自己已确诊罹患晚期黑色素瘤,脑中的4个瘤块约2毫米大小。但仅仅过了不到4个月,卡特已经宣布自己接受磁共振扫描时体内已没有任何癌细胞存在。
卡特总统采用的特定疗法使很多肿瘤学家感到兴奋:它是一种被称为pembrolizumab的单克隆抗体,并且以Keytruda的商标名称出售。在美国获批用于治疗晚期黑色素瘤。Pembrolizumab 属于一类被称为PD-1抑制剂的热门药物。通过阻拦PD-1蛋白,这种疗法能使人体产生追捕癌症的T细胞。

上述著名案例是免疫细胞疗法的一个传播热点。一时在全世界生物医学领域成为“刷屏”热门新闻。

人类健康相关的一切问题,归根到底都是细胞的问题

所有的疾病,无论是肿瘤、肝硬化、心脏病、慢阻肺……以至于衰老和死亡都与细胞有关,无非是细胞少了或多了(免疫细胞)、细胞效能弱了(免疫逃避)、细胞基因改变了、细胞环境被破坏了等等。

著名杂志《细胞》发表综述指出,衰老的表象为器官的退化,主要原因在于:

  1. 基因组不稳定
  2. 端粒损耗
  3. 表观遗传改变
  4. 丧失蛋白稳定性
  5. 对营养感受紊乱
  6. 线粒体功能紊乱
  7. 细胞衰老
  8. 干细胞耗竭
  9. 改变细胞间通信等

而上述衰老症状的原因,都与细胞有关。因此,细胞的衰老是 器官老化,乃至人体老化的主要原因。因此,抗衰老研究最重要的方向就是细胞抗衰老。细胞抗衰老最受关注的研究领域之一就是T细胞免疫疗法。

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自1990年以来25届诺贝尔生物医学奖有19届颁发给细胞领域

免疫细胞

免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞,包括淋巴细胞、树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。免疫细胞可以分为多种,他们构成了人体防御疾病的万里长城

免疫细胞几乎参与了人体的代谢、生殖、病毒查杀、肿瘤攻击等全部的过程,并且在这些系统的调节和正常运转中发挥着无可替代的重要作用。也正因为如此,人体代谢、免疫和生殖系统等方面的疾病都与免疫细胞的类型、数量、功能发挥有着密切的关系。

通过全新的利用免疫细胞的技术来治疗或预防代谢、免疫和生殖系统类疾病的生物医学方法逐渐为全世界所认可并成为主流。

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免疫细胞的种类

肿瘤治疗新技术路线:免疫细胞疗法

肿瘤细胞免疫治疗 是一种新兴的、具有显著疗效的肿瘤治疗模式,是一种自身免疫抗癌的新型治疗方法。它是运用生物技术和生物制剂对从病人体内采集的免疫细胞进行体外培养和扩增后回输到病人体内的方法,来激发、增强机体自身免疫功能,从而达到治疗肿瘤的目的。

肿瘤细胞免疫疗法 是继手术、放疗和化疗之后的第四大肿瘤治疗技术。其中,重点是T细胞。美国前总统卡特的癌细胞消除治疗就是采取的类似生物医学技术。

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免疫细胞疗法历史示意图

免疫细胞疗法发展历史

  • 1973年,美国洛克菲勒大学教授斯坦曼分离树突状细胞(DC)并运用于肿瘤治疗,获得了诺贝尔生物学奖,揭开了生物治疗肿瘤的序幕。
  • 1985年,美国首次运用过继性免疫细胞疗法治疗肿瘤,使免疫细胞疗法迈入临床。
  • 1990年美国成功分离出能被淋巴细胞识别的肿瘤抗原,使免疫细胞治疗进入精确打击时代。
  • 2014年,嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T)闪亮登场,全球瞩目。

免疫细胞疗法备受关注的原因是用于攻克癌症。偶尔传来的好消息给公众带来巨大的信心。实际上免疫细胞疗法远远没有大家想象的那么完美,目前只是开启了一扇大门、打开了一扇天窗,对少数肿瘤找到了确切的治疗途径。

免疫细胞疗法除了治疗肿瘤疾病外,在抗衰老和保健等领域也备受关注。中国政府管理当局对免疫细胞疗法的应用态度非常谨慎,目前大多停留在实验室研究和小范围临床试验阶段。而国际上部分管理松泛的国家和地区已经用于抗衰老治疗、靶向治疗和精准治疗。

中国的免疫细胞疗法研究在国际上并不落后,部分领域处于领先地位。但因为国家的医疗保险制度和公费医疗制度(大量社会地位高的人群享有无限制的报销权)导致昂贵的免疫细胞疗法只能在少量确切的肿瘤治疗上得到应用,而抗衰老、精准保健治疗等领域短期内不可能进入医疗目录。因此,享受免疫细胞疗法的巨大好处,只能采取迂回措施。

免疫细胞疗法是精准医疗的重要组成部分,未来是一个工程学范畴的医学,需要工匠精神,可以预期的治疗大约是:

  • 基因检测和身体环境检测;
  • 制定精准免疫细胞医疗方案;
  • 施行治疗并根据反馈结果不断调整治疗方案;
  • 治疗后长期评测,以助于后续治疗。

免疫细胞疗法可能在未来二十年成为主流抗衰老保健疗法,需要成本大幅度降低,精准医疗成为医疗目录内的可选项目。当然这是对等待公共医疗服务水平提升享受平均水平的医疗服务的大众的预期,大量愿意对自己健康做价值投资的精英人群已经率先采用免疫细胞疗法,并且获得巨大收益。


参考资料

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人体免疫系统

免疫系统

免疫系统就是人体内一群器官、细胞和分子物质组成的“国防军”,保卫人体不受到外部或内部“敌人”的侵害。外部的“敌人”,主要就是病毒、细菌、真菌等病原体,有名的禽流感就是其中一员;内部的“敌人”,则主要指癌细胞。“国防军”工作的流程:先有少量“侦察部队”发现入侵的“敌人”,然后把“敌人”的信息传递到“国防军”的“军营”(骨髓),“军营”产生大量“战斗部队”,赶过去消灭“敌人”。能不能消灭“敌人”,主要看两方面:“侦察部队”能不能识别“敌人”,“战斗部队”能不能消灭“敌人”。免疫系统对消灭外部的“敌人”(病毒、细菌等病原体)比较有经验,大多能产生足够的战斗部队去消灭之。而对于内部的“敌人”——癌细胞,免疫系统的表现要差多了,正所谓“家贼难防”。原因有很多,比如:
癌细胞会产生一些伪装(如糖蛋白或黏多糖)把自己包起来,让免疫系统的“侦察部队”识别不出来。
癌细胞来源于体内正常细胞,跟正常细胞很相似,免疫系统难以识别。
癌细胞被识别出来的难易程度不同。容易被识别出来的癌细胞很快就被消灭了,而不容易被识别的则存活下来,造成“免疫选择”的效果,就跟自然选择一样,癌细胞也会发生“进化”,越来越不容易被免疫系统识别。
癌细胞繁殖迅速,即使能被识别,免疫系统消灭癌细胞的速度赶不上癌细胞增多的速度。

对免疫系统的认识和免疫疗法虽然古老,但远远不够。生物医学的一个重任就是搞清楚免疫系统的工作机制,找出更多有效安全的免疫疗法。

6.生物医学:寻找上帝隐藏的生命之匙
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