改造人体免疫系统来抗癌
最近，科学家证实了一种新的方式，重新设计身体的免疫系统来攻击肿瘤，从而为新一代的药物开发铺平了道路，在药物安全性和有效性上都是前所未有的。
来自英国卡蒂夫大学的研究人员，使用强大的X射线技术，设计了一种增强的白细胞类型，称为T细胞，能够靶定癌组织，同时尽量减少与健康组织接触——这对接受这种实验性治疗的患者来说，是致命的。
利用T细胞靶定肿瘤，是一个不断增长的治疗领域。然而，由于它们会攻击自身组织，所以它们的抗癌潜力是有限的。对于试图靶定癌症细胞（它们往往来自于健康细胞）的研究人员来说，这是一个主要的障碍。
为了克服这个问题，科学家们利用一种增强的、改进的T细胞受体（TCR）——T细胞表面上的一个分子，就像高度敏感的指尖，来探查身体以寻找疾病的迹象。这种方法目前被用于范围广泛的癌症靶点，但对试验参与者仍有潜在的危险。
在2013年，纽约一项癌症免疫治疗的1期临床试验，已经暂停招募患者，因为有两名接受改良TCR的患者死亡，这会给他们的心脏组织产生致命伤害。卡蒂夫大学医学院的科学家，已经能够解释“为什么实验性治疗会引起这些死亡”。他们的研究结果发表在1月13日的《Scientific Reports》。
使用Diamond Light Source——英国的同步加速器科学设施，该研究小组使用比太阳亮100亿倍的强光，来揭示这些悲剧是如何发生的。利用一种被称为X射线晶体学的技术——用来解决DNA结构的相同技术，他们展示了一种改进的TCR（旨在靶定肿瘤抗原）如何开始错误地攻击心脏组织。同步加速器使得研究小组能够可视化所设计的TCR与癌症和心脏组织标记物之间的相互作用，发现在原子水平上它们的形状都是相似的，从而使得T细胞很难区分它们。
本文资深作者、卡蒂夫大学医学院的David Cole博士说：“这一发现在许多方面都是有意义的。首先，X射线晶体技术收集到的图像，使我们能够直接设计改良的TCR，以显著减少其与健康组织的接触，这是更安全的、更有效的新一代抗癌药物的一个概念证明。其次，这项研究阐述了在其他疾病中（如1型糖尿病、多发性硬化症和类风湿性关节炎），T细胞如何可能对健康组织产生不必要的损伤。此外，数据在分子水平上解释了‘为什么2例患者在接受新的癌症治疗后遭受了心血管损害，以及在未来如何避免这种情况的发生’。”
本文第一作者、卡蒂夫大学医学院的Pierre Rizkallah说：“这些新发现的关键在于，能够在原子水平上可视化，TCR如何“看到”不同的标记，是在癌细胞还是在健康细胞上表达。这是在蛋白质规模上进行的药物设计，X-射线衍射真正是获得这些结果的一种无与伦比的工具。”
来自美国圣母大学的Brian Baker教授说：“作为一种新的突破性疗法来对抗癌症，修饰性T细胞正在产生巨大的兴趣。然而，关于这些修饰细胞潜在的副作用，仍有许多要了解的地方。 Cole医生和他的同事们进行的新研究，代表了非常重要的一步，阐明了在未来会产生什么样的意外副作用，从而提高了癌症免疫治疗的安全性和有效性。”
在之前，生物通也报道过两项这方面的研究进展，2014年9月，路易斯安娜大学LSU的研究团队在《Immunity》发表的一项研究中，通过解放免疫系统来对抗癌症。他们发现，Chop能够调控这些细胞在肿瘤中的活性和累积。当他们去除Chop时，免疫系统的T细胞对癌细胞展开了有效的攻击。2015年4月在《PNAS》发表的一项研究中，来自瑞士洛桑大学肿瘤学系的一组研究人员，通过对多位黑素瘤患者样品的分析，发现了一种重要的抗癌药：Ipilimumab，能通过调控调节性T细胞的作用发挥抗癌作用，这将有助于科学家们深入了解癌症与免疫系统之间的关系，也有助于未来癌症免疫疗法的研发。
