近期,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心赵祥研究团队在国际顶级期刊《细胞》上发布的一项成果,给癌症免疫治疗领域带来了重大突破——他们发明的“组氨酸扫描法”,为T细胞的“癌细胞识别系统”装上了一套“超级鹰眼”,既能精准抓住藏得极深的癌细胞,又不会误伤健康组织。这项技术在多种肿瘤小鼠模型中展现出显著疗效,甚至让部分晚期实体瘤完全消退,有望彻底打破传统免疫疗法“治不了实体瘤、成本高、易脱靶”的困局,为全球癌症患者打开一扇“精准抗癌”的新大门。
给T细胞的“抓手”加层“防滑纹”:技术如何让癌细胞“无所遁形”
人体里的T细胞是专门“杀毒”的免疫精兵,它表面的TCR(T细胞受体)就像一把“钥匙”,要精准匹配癌细胞表面的“锁”(pMHC抗原)才能启动攻击。然而,天然TCR存在一个关键问题:当遇到“锁孔”很淡的癌细胞(低丰度抗原)时,这把“钥匙”要么插不牢,要么直接滑开——这就是许多癌细胞能够“隐身逃逸”的主要原因。
赵祥团队的研究找到了突破口,其灵感来源于一种名为“组氨酸”的氨基酸。研究发现,将TCR上的几个关键位置替换为组氨酸,相当于给“钥匙”加了一层“防滑纹”。当T细胞与癌细胞接触时,会产生机械力(类似于握手时的力道),而组氨酸能够增强TCR与抗原之间的结合强度——这种特殊的“逆锁键”(catch bonds)特性使得结合在机械力作用下变得更加牢固,从而弥补了天然TCR“抓不牢弱抗原”的短板。
更令人惊叹的是,“组氨酸扫描法”无需依赖TCR的三维结构信息(以往方法需要像拼乐高一样还原整个分子结构,过程复杂且耗时)。只需分析TCR的氨基酸序列,就能快速定位需要改造的“关键位点”——就像不用拆开手机,仅凭按键布局就能找到“电源键”所在。这种“非结构依赖”的设计方式,将TCR改造流程从“慢工出细活”转变为“快速定制”,大幅降低了研发难度。
小鼠实验里的“抗癌奇迹”:疗效和安全双达标,实体瘤终于有了新解法
为了验证技术的可靠性,研究团队在三种常见肿瘤的小鼠模型中进行了测试,结果令人振奋:
- 黑色素瘤模型:注射改造后的TCR-T细胞后,小鼠身上的肿瘤体积缩小了90%以上,部分小鼠的肿瘤甚至完全消失——相当于“将癌细胞连根拔起”,不留痕迹。
- 肠癌模型:原本已转移到肝脏、肺部的癌细胞(转移灶),数量减少了70%以上——仿佛“切断了癌细胞的逃跑路线”,阻止其扩散至其他器官。
- 血液瘤模型:白血病细胞被快速清除,小鼠的血液指标在短短几周内恢复正常——就像“清道夫瞬间扫干净了血液中的坏细胞”。
此外,安全性测试也表现出色:改造后的T细胞未出现“乱打人”的情况(即脱靶毒性),既没有攻击肝脏、肾脏等重要器官,也没有引发严重的炎症反应。相反,它们的“战斗力”比天然T细胞强3-5倍——如同训练有素的士兵,只瞄准敌人,火力更强。
这些结果对患者的临床意义非凡:
- 破解实体瘤难题:传统CAR-T疗法主要针对血液瘤,对实体瘤(如肺癌、肠癌)效果有限,因为实体瘤的“抗原标记”更淡、结构更复杂;而“组氨酸扫描法”专门强化了TCR对弱抗原的识别能力,填补了这一空白。
- 加速研发速度:过去开发一款TCR-T疗法需3-5年,现在由于无需解析三维结构,可能几个月就能完成针对某类癌症的个性化疗法。例如,晚期肠癌患者确诊后,很快就能获得定制的改造T细胞。
- 降低治疗门槛:复杂的结构解析和高亲和力设计是传统疗法成本高昂的主要原因,如今流程简化,未来治疗费用可能大幅下降,使更多普通家庭负担得起。
患者的“新希望”:晚期癌有望不化疗,未来还能治自身免疫病
对于癌症患者而言,这项技术的意义远不止“多了一种疗法”——它可能改写很多人的命运:
- 晚期实体瘤患者:例如已出现转移的肠癌患者,过去因化疗耐药或放疗副作用大而束手无策,如今可通过注射改造后的T细胞精准杀死癌细胞,避免“杀敌一千自损八百”的痛苦。
- 低抗原肿瘤患者:一些癌细胞会“调低”表面的抗原标记(如部分晚期胰腺癌),导致天然T细胞无法识别它们;而改造后的TCR能“读取”更淡的标记,即便癌细胞藏得再深,也能被抓出来。
- 传统疗法无效者:比如对CAR-T疗法无反应的血液瘤患者,或术后复发的黑色素瘤患者,这项技术可能成为“最后的救命稻草”。
展望未来,赵祥团队还有更大的计划:
- 推进临床试验:首先在晚期实体瘤患者中测试疗效,观察是否能在人体中重现小鼠模型中的优异表现。
- 联合治疗探索:尝试与PD-1抑制剂(如帕博利珠单抗)联用——PD-1能“解除癌细胞对免疫系统的抑制”,而改造后的T细胞则增强攻击能力,两者结合可能产生“1+1>2”的协同效应。
- 拓展至自身免疫病:如红斑狼疮、类风湿关节炎等疾病,由免疫系统“过度活跃”攻击自身组织引起;未来可通过“反向设计”的TCR抑制过度活化的免疫细胞,为“暴走的免疫部队”踩刹车。
这项技术的突破,不仅是中国科学家在免疫治疗领域的“弯道超车”,更为全球癌症患者带来了“精准抗癌”的新希望。尽管目前尚未广泛应用,但它让我们看到:未来的癌症治疗或将不再是“一刀切”的化疗,而是“定制化”的免疫精准打击——每位患者都能拥有属于自己的“抗癌士兵”,实现精准、安全、有效的治疗。这一天,或许比我们想象的更近。

