通過結合化療、腫瘤損傷和免疫療法，研究人員表明，可以重新啟動免疫系統來摧毀小鼠的腫瘤。免疫療法是一種很有前景的治療癌症的策略，它通過刺激人體自身的免疫系統來摧毀腫瘤細胞，但它只對少數幾種癌症有效。麻省理工學院的研究人員現在發現了一種啟動免疫系統攻擊腫瘤的新方法，他們希望這能使免疫療法被用來對付更多類型的癌症。
他們的新方法包括從體內移除腫瘤細胞，用化療藥物治療它們，然後再將它們放回腫瘤中。當與激活T細胞的藥物一起投放時，這些受傷的癌細胞似乎作為一種求救信號，刺激T細胞採取行動。
Michael Yaffe說：”當你創造出有DNA損傷但沒有被殺死的細胞時，在某些條件下，這些活的、受傷的細胞可以發出喚醒免疫系統的信號，”他是麻省理工學院精準癌症醫學中心主任，以及麻省理工學院科赫綜合癌症研究所的成員。
在小鼠研究中，研究人員發現，這種治療方法可以完全消除近一半小鼠的腫瘤。
Yaffe和Darrell Irvine是這項研究的資深作者，後者是Underwood-Prescott教授，在麻省理工學院生物工程系和材料科學與工程系任職，也是科赫綜合癌症研究所的副主任。麻省理工學院博士后Ganapathy Sriram和Lauren Milling博士是該論文的主要作者。
T細胞激活
目前用於癌症免疫治療的一類藥物是檢查點阻斷抑製劑，它使已經變得”疲憊不堪”且無法攻擊腫瘤的T細胞剎車。這些藥物在治療少數類型的癌症方面取得了成功，但對其他許多癌症不起作用。
Yaffe和他的同事開始嘗試將這些藥物與細胞毒性化療藥物結合起來，以改善這些藥物的性能，希望化療能夠幫助刺激免疫系統殺死腫瘤細胞。這種方法是基於一種被稱為免疫原性細胞死亡的現象，即死亡或垂死的腫瘤細胞發出信號，吸引免疫系統的注意。
一些結合化療和免疫治療藥物的臨床試驗正在進行中，但迄今為止，人們對結合這兩種治療的最佳方法知之甚少。
麻省理工學院的團隊首先用幾種不同的化療藥物，以不同的劑量治療癌細胞。治療24小時后，研究人員在每個培養皿里加入樹突狀細胞，24小時后再加入T細胞。然後，他們測量了T細胞能夠殺死癌細胞的程度。令他們驚訝的是，他們發現大多數的化療藥物並沒有什麼幫助。而那些確實有幫助的藥物似乎在低劑量下效果最好，不能殺死很多細胞。
研究人員後來意識到這是為什麼。刺激免疫系統的並不是死亡的腫瘤細胞；相反，關鍵因素是那些被化療傷害但仍然活着的細胞。
Yaffe說：“這描述了一個用於癌症治療的免疫性細胞損傷而非免疫性細胞死亡的新概念。我們表明，如果你在培養皿中治療腫瘤細胞，當你把它們直接注射回腫瘤中並給予檢查點阻斷抑製劑時，活的、受傷的細胞是重新喚醒免疫系統的細胞。”
用這種方法似乎效果最好的藥物是導致DNA損傷的藥物。研究人員發現，當腫瘤細胞發生DNA損傷時，它激活了應對壓力的細胞途徑。這些途徑發出求救信號，激起T細胞躍躍欲試，不僅摧毀那些受傷的細胞，而且摧毀附近的任何腫瘤細胞。
Yaffe說：“我們的發現完全符合細胞內的’危險信號’可以與免疫系統對話的概念，這是20世紀90年代由美國國立衛生研究院的Polly Matzinger開創的理論，儘管仍未被普遍接受。”
腫瘤的消除
在對患有黑色素瘤和乳腺腫瘤的小鼠的研究中，研究人員表明，這種治療方法能完全消除40%的小鼠的腫瘤。此外，當研究人員在幾個月後將癌細胞注入這些相同的小鼠體內時，它們的T細胞會識別它們，並在它們形成新的腫瘤之前將其消滅。
研究人員還嘗試將破壞DNA的藥物直接注入腫瘤，而不是治療體外的細胞，但他們發現這並不有效，因為化療藥物也傷害了腫瘤附近的T細胞和其他免疫細胞。另外，在沒有檢查點阻斷抑製劑的情況下注射受傷的細胞也沒有什麼效果。
“你必須提出一些可以作為免疫刺激劑的東西，但隨後你也必須釋放免疫細胞上預先存在的阻斷，”Yaffe說。
Yaffe希望在那些對免疫療法沒有反應的腫瘤患者身上測試這種方法，但首先需要進行更多的研究，以確定哪種藥物以及哪種劑量對不同類型的腫瘤最有利。研究人員還在進一步調查受傷的腫瘤細胞究竟如何刺激如此強烈的T細胞反應的細節。