免疫是机体清除细菌、病毒、癌细胞等体内异物机制的总称。免疫系统攻击和清除进入体内的异物(病毒、细菌、癌变细胞等),我们的机体才能保持正常。有时,无害的物质如花粉,进入体内后可能产生过敏反应;有时,免疫攻击自体后会造成自体免疫性疾病,例如红斑狼疮、类风湿性关节炎等。

免疫是我们体内的一台平衡器,只有它保持在动态的平衡状态时,我们的身体才可能健康。免疫系统天生具有“排除异己”的性质,既攻击无害物质,有时也攻击自身,而本来应该被清除的癌细胞为什么逃脱了呢?癌症与免疫又存在什么关系?

1.什么是癌细胞?

正常状态下,我们的机体会有序调节细胞的分裂和增殖。细胞本应该在固定的位置、固定的时间进行分裂、增殖;该分裂时分裂,不该增殖时不增殖;老细胞凋亡,新细胞取而代之,新老反复交替。正因如此,我们的身体才能维持现在的状态。

然而,当细胞受到偶然的或长期的损伤,调节细胞程序的基因产生变化,就会发生无视正常调节,开始无规律增殖的情况,进而破环我们的脏器(图1)。这些不按既定规律,无限分裂、增殖的细胞被称为“癌细胞”。那么,这些细胞是怎么产生的呢。

(图1)

2.癌细胞是怎么产生的?

成人体内大约由60兆个细胞组成,而他们来自于1个受精卵,这个受精卵细胞从1个分裂成2个,2个分裂成4个…形成胎儿,本是一个神奇又美丽的生命现象。

大部分有机体的生命现象都是在蛋白质的相互作用下孕育而生的,细胞分裂现象也离不开各种各样的蛋白质,以及它们的互相作用。在微观世界中,细胞内的一部分蛋白质加速细胞分裂,而另一部分蛋白质抑制细胞分裂,在两部分蛋白质的相互作用、制约下达到平衡,细胞才能保持正常的分裂秩序。当这个平衡被打破时,增殖蛋白质战胜抑制蛋白质,细胞就进入了无限增殖状态,即细胞癌变的机制。

3.为什么说癌细胞是异物?

我们知道了细胞中有促使细胞增殖的“加速”蛋白质,和抑制细胞增殖的“刹车”蛋白质。加速蛋白质的设计图(DNA)也被称为原癌基因(或癌原基因),刹车蛋白质的设计图(DNA)也被称为抑癌基因。

当这些基因被紫外线或烟草等伤害后,往往会发生原癌基因异常活跃,或者抑癌基因失效的状态,它们将直接导致细胞癌变。原癌基因进一步变化,制造出促使细胞分裂的加速蛋白质,这时的原癌基因即转化为“癌基因”。

正常机体内本来不存的癌基因,是制造癌细胞的来源物质,它们就是正常机体的异物。再加上修复基因和免疫的损坏,癌症患者的这些物质不能被免疫清除,反而在体内愈演愈烈。

这就是医学上常说的阶段性癌变理论。

人类的基因中,存在一类修复错误基因的DNA,他们在发现基因异常时本来可以发挥作用,清除或修复原癌基因、癌基因。但是,在某种原因下修复基因出错,同时癌变细胞没有被免疫清除,就会发生癌症(图2)。

4.癌细胞是如何逃过免疫监视的?

本来正常的细胞发生变化制造异常蛋白质后形成癌细胞,对机体来说,会被免疫系统当做异物清除;T细胞、巨噬细胞和NK细胞等是主要发挥这个功能的免疫细胞。癌细胞通过掩饰,释放干扰素等阻碍免疫细胞发挥正常功能时,免疫细胞很难向癌细胞发起攻击。

众所周知,胎儿在母体中不会被当作异物而受到母体免疫细胞的攻击。胚胎细胞通过隐藏细胞表面的特有物质(与母体细胞不同的物质),或者释放出影响免疫细胞功能的物质,从而躲避了母体免疫细胞的攻击。

狡猾的癌细胞会模仿胚胎细胞的生存方法,一样可以躲避免疫攻击。癌细胞制造的蛋白质和病毒一样,具有与正常自体细胞不同的面孔(癌抗原),当这个面孔在癌细胞表面时,免疫细胞就会识别它,对癌细胞发起攻击。但是癌细胞为了自身的生存,将特殊的面孔隐藏在细胞膜内,就可以躲避免疫监视;有的癌细胞会释放干扰免疫细胞正常工作的物质,也能躲避免疫细胞的攻击(图3)。

这种现象被称为免疫逃逸,医学界也正在开发遏制免疫逃逸的治疗方法。比如抗PD1抗体药物在发挥作用时可以解除免疫逃逸的通路,从而使免疫细胞发挥正常的作用;再比如人工制作的树突细胞疫苗,可以打开识别癌抗原其他通路,促使CTL细胞攻击癌细胞,等等。

5.结束语

对于机体来说,癌细胞是异物,本来应该被免疫清除。但是狡猾的癌细胞可以逃脱免疫监视并抑制免疫。人类还没有完全解析癌细胞的免疫逃逸机制,但已经出现了例如免疫检查点抑制剂(O药、K药等)、免疫细胞治疗之类的免疫治疗方式,为患者提供更多的机会治疗癌症。随着科学和医学的发展,将来解析的越多,治疗方法就越多。