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正常的免疫系統(tǒng)是人體健康的基本條件,諸多疾病(如紅斑狼瘡,類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎,白塞病,干燥癥等)往往與免疫功能失調(diào)有關(guān)。近年來(lái),各類(lèi)免疫疾病發(fā)病率漸升,免疫治療方法也應(yīng)運(yùn)而生,讓人們看到了一些難以攻克的疾病有了治愈的希望。
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那么,免疫疾病的發(fā)病原理是什么?免疫治療的效果和局限性在哪里?免疫學(xué)未來(lái)在哪里?董晨教授,為我們講述免疫疾病和免疫治療諸多焦點(diǎn)問(wèn)題。
人體免疫系統(tǒng)的構(gòu)成
免疫系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的系統(tǒng),跟人體其他各大系統(tǒng)一樣,由多種不同的細(xì)胞組成。免疫細(xì)胞,通常在我們的血液中大量存在,組成血液系統(tǒng)血液中的一個(gè)主體。
血液里的細(xì)胞除了紅細(xì)胞、血小板等等,剩下都是免疫系統(tǒng)的組成部分(包括巨噬細(xì)胞,中性粒細(xì)胞,樹(shù)突狀細(xì)胞、自然殺傷性細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞等等)。 其中,免疫細(xì)胞最主要的家族當(dāng)屬淋巴細(xì)胞,包括B淋巴細(xì)胞,T淋巴細(xì)胞和NK淋巴細(xì)胞。B淋巴細(xì)胞,實(shí)際上是火箭軍,發(fā)射導(dǎo)彈,對(duì)病菌感染進(jìn)行抑制,對(duì)病菌進(jìn)行清除,這是體液免疫。T淋巴細(xì)胞,依靠細(xì)胞免疫發(fā)揮作用。
B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞,由美國(guó)科學(xué)家麥克斯 · 庫(kù)珀和澳大利亞的科學(xué)家杰克 · 米勒發(fā)現(xiàn),兩位科學(xué)家于2019年同時(shí)獲得拉斯克的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)大獎(jiǎng)。
抗病毒免疫反應(yīng)
在感染中,B細(xì)胞和T細(xì)胞分別發(fā)揮不同作用。先講T細(xì)胞,通常被分成兩大類(lèi),第一類(lèi)是CD4+T細(xì)胞,功能是產(chǎn)生細(xì)胞因子,也稱輔助型的T細(xì)胞(Th)。第二類(lèi)是CD8+T細(xì)胞,功能是產(chǎn)生細(xì)胞裂解酶,也稱殺傷性的T細(xì)胞(CTL),負(fù)責(zé)被對(duì)病毒感染的細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞進(jìn)行攻擊。 淋巴細(xì)胞在免疫應(yīng)答和免疫反應(yīng)中分別起哪些作用?病毒入侵人體以后,人體免疫系統(tǒng)如何識(shí)別、如何發(fā)揮功能、如何消滅病毒,目前已有比較深入的了解。
免疫反應(yīng)分成兩個(gè)階段,第一個(gè)階段是先天免疫的應(yīng)答階段,人體在病毒感染的初期,會(huì)產(chǎn)生大量的干擾素。這個(gè)階段特點(diǎn):來(lái)得快,在病毒感染后1~2天就開(kāi)始出現(xiàn);但去得也快,在5~6天就已經(jīng)降到一個(gè)低點(diǎn),特異性不強(qiáng)。在先天免疫應(yīng)答階段中,不論何種病毒侵入,都是同樣的程序,沒(méi)有在乎病毒的特異性,也不能夠產(chǎn)生很好的免疫劑。 第二階段,主要起作用的就是B細(xì)胞和T細(xì)胞,這一階段也叫做獲得性免疫(Adaptive immunity)。麥克斯 · 庫(kù)珀發(fā)現(xiàn):B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體,能阻止侵入人體的病毒可進(jìn)一步地感染人體細(xì)胞,能夠識(shí)別和結(jié)合的是細(xì)胞外病毒。 抗體免疫應(yīng)答,也稱體液免疫,主要清除在細(xì)胞外的病毒;效應(yīng)T細(xì)胞免疫應(yīng)答也稱細(xì)胞免疫,主要是消除已經(jīng)被病毒感染的細(xì)胞。因此,免疫系統(tǒng)可以識(shí)別和清除兩個(gè)不同位置的病毒。 B細(xì)胞和T細(xì)胞還有一個(gè)特點(diǎn),抗體和T細(xì)胞在感染以后還是繼續(xù)存在,這就形成了“免疫記憶”。免疫記憶是一個(gè)特異性,比如說(shuō)人體被流感感染以后,針對(duì)流感的抗體和T細(xì)胞的數(shù)量就會(huì)增加,所以對(duì)有些病毒人體能夠終身免疫。 免疫記憶,是研發(fā)各類(lèi)疫苗的免疫學(xué)基礎(chǔ)。如果用疫苗激活了人體特定的B細(xì)胞和T細(xì)胞,則它們能夠在人體內(nèi)長(zhǎng)期預(yù)存的話,這樣就可形成相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的保護(hù),而且人類(lèi)不用直接感染病毒就獲得了保護(hù)能力和免疫劑。
腫瘤免疫細(xì)胞療法
用免疫系統(tǒng)來(lái)抵抗腫瘤,這是免疫學(xué)家的夢(mèng)想。2013年,美國(guó)科學(xué)雜志正式把免疫治療列為除手術(shù)、放療、化療以外的第四種正式治療治療癌癥的手段。
美國(guó)癌癥研究中心的Steven A. Rosenberg(史蒂芬 A. 羅森伯格)博士是探索免疫細(xì)胞治療癌癥的先行者,他發(fā)現(xiàn)腫瘤組織里面有大量的腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TILs),他把這類(lèi)T細(xì)胞拿到體外來(lái)擴(kuò)增,然后回輸給病人,發(fā)現(xiàn)有比較好的效果。
基于這個(gè)原理,美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)卡爾 · 朱恩(Carl H. June)教授進(jìn)一步創(chuàng)建了CAR-T細(xì)胞治療,就是不用腫瘤浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞,而是用腫瘤病人的外周血液里的淋巴細(xì)胞,給這些T細(xì)胞加上CAR(嵌合抗原受體),能夠精準(zhǔn)識(shí)別血液里的腫瘤細(xì)胞。這種療法在治療白血病時(shí)取得成功。
在實(shí)體瘤方面,2018年諾貝爾獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了兩位免疫學(xué)家,美國(guó)免疫學(xué)家詹姆斯 · 艾利森(James P Alison)和日本免疫學(xué)家本庶佑(Tasuku Honjo),他們考慮如何利用免疫系統(tǒng)來(lái)抵抗腫瘤,幫助腫瘤病人治愈腫瘤。這兩位科學(xué)家倡導(dǎo)免疫檢查點(diǎn)(如PD-1和CTLA-4等)阻斷療法,這是在黑色素瘤治療方面做臨床試驗(yàn)。
從圖示可以看到,其中的一個(gè)藥物藍(lán)線展示的它對(duì)病人有20%左右的治愈率,紅線是這個(gè)藥加上了另外一個(gè)藥,雙藥聯(lián)合治療。對(duì)于晚期的黑色素瘤的這些腫瘤病人,大概有60%左右的病人能夠完全被治愈,能夠延長(zhǎng)三年以上的存活,這說(shuō)明免疫檢查點(diǎn)阻斷療法或者免疫療法能夠幫助一些晚期腫瘤的病人完全康復(fù)。 這一類(lèi)療法在世界各國(guó)不斷地開(kāi)展研發(fā)和臨床試驗(yàn)。
自身免疫性疾病
然而,世間任何事情總是過(guò)猶不及的。異常免疫或過(guò)度免疫(諸如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、GVHD、移植排斥反應(yīng)和超敏反應(yīng)),都是免疫系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)了問(wèn)題(免疫過(guò)強(qiáng)或免疫失調(diào)),影響人們的健康和生活質(zhì)量。
隨著免疫學(xué)的不斷發(fā)展,藥物也在不斷地演進(jìn)。有一類(lèi)藥物脫穎而出,這類(lèi)藥物針對(duì)的是免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子(細(xì)胞因子是免疫細(xì)胞之間互相通訊的交流渠道,就像我們通過(guò)微信進(jìn)行交流)。如果阻斷這類(lèi)分子的功能,免疫系統(tǒng)就會(huì)失控,免疫細(xì)胞之間的通訊就被阻斷,炎癥反應(yīng)能夠得到緩解。 免疫細(xì)胞里可產(chǎn)生細(xì)胞因子的細(xì)胞很多。Th細(xì)胞,專門(mén)靠分泌細(xì)胞因子來(lái)調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答和炎癥疾病。其中,Th2是過(guò)敏疾病的主要調(diào)節(jié)者。針對(duì)Th2的藥物,在治療過(guò)敏性疾病方面已取得比較大的成功。
除了Th1和Th2之外,Th17(輔助性T細(xì)胞17,T helper cell 17, 簡(jiǎn)稱Th17)?和Tfh(T卵泡輔助細(xì)胞,簡(jiǎn)稱Tfh)是過(guò)去20年發(fā)現(xiàn)的,董晨實(shí)驗(yàn)室也參與了其中工作。 2008年,針對(duì)IL-17的抗體藥物開(kāi)始進(jìn)入臨床,到2015年正式獲批,我國(guó)也已經(jīng)批準(zhǔn)。適應(yīng)癥是部分皮膚科和風(fēng)濕科的疾病,比如銀屑病(俗稱牛皮癬),還有銀屑性關(guān)節(jié)炎,還有風(fēng)濕科的強(qiáng)直脊柱炎。目前這類(lèi)藥對(duì)銀屑病治療效果非常好,基本可以治愈。 隨著免疫學(xué)的不斷發(fā)展,免疫研究的不斷深入,我們對(duì)這些涉及到免疫調(diào)控、免疫機(jī)理的知識(shí)就越來(lái)越多,這樣也能夠幫助解釋一些臨床疾病,更重要的是研發(fā)一些新藥來(lái)治療各類(lèi)免疫性疾病,也可以利用我們免疫系統(tǒng)來(lái)幫助我們更好地抵抗感染性疾病和腫瘤。
注:本文來(lái)自董晨院士分享的“免疫學(xué)與健康中國(guó)”。
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