在過去十年中，研究人員在癌症免疫療法的發現和管理方面取得了重大進展，這些療法利用人體自身的免疫系統來治療疾病。然而，這些藥物並不是對每個人或每種形式的癌症都有效，而且我們對身體如何產生抗癌免疫反應的認識存在差距，阻礙了使這些藥物普遍成功的進展。在最近的一項研究中，來自芝加哥大學醫學綜合癌症中心和阿姆斯特丹大學的研究人員揭示了抗癌免疫反應過程中的一個關鍵階段：T細胞啟動。
以前的研究表明，一種單一的機制–抗原交叉呈遞–負責為T細胞（免疫系統的疾病“鬥士”）識別和摧毀癌細胞做準備。新研究發現，被稱為MHC-I交叉呈遞的第二種機制在誘導T細胞反應方面也很有效。
該研究的作者、芝加哥大學醫學部副教授Justin Kline博士說：“重要的是，我們發現了一條完全獨特的途徑，腫瘤和免疫系統通過該途徑相互‘交流’。知道這一途徑的存在可能會對我們今後思考疫苗設計或預測哪些腫瘤抗原可能是最佳目標產生影響。”
該研究最近發表在《免疫》雜誌上。
Kline和他的同事調查了樹突狀細胞在對癌症的免疫反應中的功能。這些細胞提醒免疫系統注意抗原–體內的毒素和其他外來物質，並激活T細胞。
如前所述，研究人員假設抗原交叉呈遞是樹突狀細胞與T細胞“交流”的唯一方法。當樹突狀細胞 “吃掉”一個癌細胞，然後顯示它所吃的東西，以便T細胞可以確定是否存在任何抗原時，就會發生交叉呈遞。
Kline和他的團隊發現的機制只是要求樹突狀細胞用腫瘤細胞的分子“打扮自己”，以提醒T細胞注意這種疾病。
研究人員通過在實驗室的一次意外觀察意識到這第二種機制的潛在存在。
Kline說：“最初的發現有點偶然，我們敲除了小鼠腫瘤細胞繫上的一個特定的MHC 1類分子，並發現儘管交叉呈遞完全完整，但針對這些腫瘤的免疫反應受到了明顯的負面影響。這向我們表明，第二種機制正在運作，我們想進一步研究它。”
識別一個新機制
為了做到這一點，研究人員對小鼠模型中的樹突狀細胞進行了基因工程，以抑制MHC-1分子的表達，其主要功能是顯示腫瘤相關的抗原。然後他們給這些模型注射了兩種類型的癌症腫瘤之一。第一種類型，黑色素瘤，具有非常低的MHC-1分子水平。第二種類型，白血病，具有非常高的水平。
注射后，他們使用流式細胞儀測量樹突細胞上 MHC-1 分子的存在，並發現細胞已經在分子中吸收或修飾自己。此外，他們發現注射白血病模型的樹突狀細胞顯示出大量的分子，而注射黑色素瘤的模型則少一些。
“我們知道樹突狀細胞上的任何MHC-1分子必須來自腫瘤，因為系統中沒有其他MHC-1分子，”Kline說。“它明確表明正在發生‘變裝’。”
Kline說，同樣重要的是，樹突狀細胞上的MHC-1的數量根據腫瘤類型而不同。這表明這一途徑在1類分子含量高的癌症腫瘤中可能更重要，而在含量低的腫瘤中則不那麼重要。
為了實現這項工作的任何實際意義，有必要進行更多的研究。下一步，該團隊計劃研究MHC-1交叉作用是如何發生的–其背後的分子機制–以及交叉作用能在多大程度上影響樹突狀細胞刺激T細胞採取行動的能力。
這項研究得到了美國國立衛生研究院、芝加哥大學和美國免疫學家協會的資助。