樹狀細胞的研究進展與臨床治療用途
樹狀細胞的發現者曾獲諾貝爾獎
樹狀細胞是免疫細胞的一種,其細胞體的形狀像樹枝一樣有很多向外的突起,故而得名。樹狀細胞于1868年第一次被發現,當時曾以發現者之名命名為朗格漢斯細胞,之后并未對其進行任何研究,醫學界也完全不知道它的用途。
后來,加拿大籍學者拉爾夫斯坦曼博士對其進行了正式研究,發現樹狀細胞具有很強的癌抗原提示能力,并將其作為一個新發現的細胞命名為“樹狀細胞”。這個發現成為醫學界研究樹狀細胞的基礎,直到今天。拉爾夫斯坦曼博士解開了樹狀細胞及其獲得免疫的謎團,為了表彰其功績,他于2011年被授予諾貝爾醫學和生理學獎。
樹狀細胞是攻擊癌細胞的必要條件
免疫系統攻擊癌細胞,必須有司令部-樹狀細胞的指揮。
免疫系統中在攻擊異物和癌細胞時起到主要作用的是T細胞,在第二章中已經說明,沒有樹狀細胞提示抗原,T細胞是不發揮作用的。不向T細胞提示抗原,T細胞就紋絲不動,即使癌細胞就在T細胞身邊。
樹狀細胞發現異物后吃進該異物,將其抗原標識在細胞表面,向附近的淋巴結移動。淋巴結是免疫細胞交換信息的場所,腋下和大腿根部都有較大的淋巴結。在淋巴結內,樹狀細胞向T細胞提示抗原,命令T細胞攻擊。如此,T細胞進入攻擊狀態,攻擊型T細胞被稱做CTL(殺手T細胞)。收到樹狀細胞的指令,T細胞會不斷地轉變成殺手T細胞,精確攻擊癌細胞,誘導癌細胞凋亡。
體外培養樹狀細胞技術的進步
人類具有如此性能卓越的免疫系統,為什么還會罹患癌癥呢?
原因就是體內的樹狀細胞數量過少。數量有限的樹狀細胞存在于小腸、肺泡周圍、肝臟、脾臟和皮膚下面,靜脈血中的含量更少。它的數量不到白細胞數量的0.1%。樹狀細胞平時就在監控侵入體內的細菌和病毒,遇到增殖速度更快的癌細胞時(癌細胞的增殖比正常細胞快),樹狀細胞的數量就微不足道了。人們想到在體外培養樹狀細胞的辦法,但是其在血液中含量極少,從臟器中更難采集。
然而,1996年日本國立感染研究所的赤川清子博士發明了一種從單核細胞(一種未成熟的白細胞)中分化未成熟樹狀細胞的技術,當時曾被世界矚目。赤川博士的功績,奠定了樹狀細胞疫苗臨床治療腫瘤的基礎。
赤川博士發明的分離培養方法,在倫理上和安全性上被日本政府認可后,正式確立了培養技術。那么,在樹狀細胞上增加癌抗原,再回注體內是否有副作用,研究人員驗證了效果后進行了臨床試驗,現在已經完全可以運用在臨床治療上。
樹狀細胞疫苗不是藥品,活體細胞不可能做滅菌處理,因此整個培養需按照一個叫做GMP(Good Manufacturing Practice)的標準,在無菌管理的情況下進行。
新樹狀細胞的治療方法
制造新樹狀細胞,需采集患者25ml末梢血液,從血液中分離出單核細胞,培養、增殖并誘導其成為成熟的樹狀細胞,再加入癌抗原(自體組織或者人工抗原),進行培養、增殖和活化。約2周后,將培養好的樹狀細胞疫苗在患者淋巴結附近的皮下注入。
每次培養樹狀細胞疫苗,都需要采集25ml末梢血,如此重復,共回注6次為一個療程。每次治療不需要冷凍和解凍,可期待的治療效果更好。每次新的采血,患者提供的單核細胞質量都會比上一次更好,可期待的治療效果也會越來越好。