近年来,科学家发现某些化疗药物不仅能直接杀死癌细胞,至少对部分患者而言,它们还能神秘地触发免疫系统攻击癌症。考虑到免疫系统拥有一种名为“自我耐受”的固有安全机制,会阻止它攻击人体自身的细胞,甚至是异常(癌变)细胞,这几乎是不可能的。
来自德克萨斯大学奥斯汀分校与UT MD安德森癌症中心的研究人员的一项新发现为这一谜题提供了可能的答案,并有可能彻底改变医生治疗癌症的方式。该论文发表在《美国国家科学院院刊》上。
新药如何模拟病毒
研究人员正在测试一种代号为“化合物1”的潜在化疗药物——它会导致称为活性氧的有毒分子积累——他们在小鼠癌细胞上做出了惊人的发现。该实验性药物使癌细胞释放出与正常细胞受病毒感染时相同的信号。事实上,关键线索是一种与感染COVID病毒的人体内观察到的信号相似的信号。在未实际感染的细胞中,这种效应被称为病毒拟态。
当科学家将这些处理过的癌细胞注入小鼠体内时,小鼠的免疫系统就像对最近被感染的细胞做出反应一样,该细胞正在发出需要被清除的信号,以防止病毒颗粒逃逸并感染更多细胞。即使后来注入未经处理的癌细胞,它们的免疫系统仍然保持攻击状态。
“化疗有时会产生免疫反应,这说不通,”德克萨斯大学化学系沃伦·J·与维奥拉·梅·雷默教授、论文合著者布伦特·艾弗森说。“为什么免疫系统会把这些癌细胞视为‘非自我’并攻击它们?但现在我们可以把各个点连起来了。癌细胞的行动就像被感染了一样。”
对于已知能诱导那种触发免疫反应的癌细胞死亡的现有化疗药物,研究人员表示,还需要进一步研究来确认病毒拟态是否是负责的机制。但如果是的话,其影响可能对未来癌症治疗方法产生深远影响。
重新思考化疗剂量与策略
在传统化疗中,目标是消灭每一个癌细胞,即使这意味着也要消灭患者的部分或全部免疫系统。这是一种焦土策略。这项最新研究表明,免疫系统反而可以被招募为战斗中的关键盟友。研究团队提出,或许更有效的策略是使用较低剂量的化疗药物。
“最让我兴奋的是临床意义:也许应该对患者使用更少的‘毒药’来获得更好的结果,所以少即是多,”塞斯勒说,他本人就是癌症幸存者,也是德克萨斯大学化学系的R. P. 多尔蒂-韦尔奇校董会主席。塞斯勒开发了化合物1,也是论文的合著者。
该团队未来的工作将包括筛选现有化疗药物,以评估其诱导病毒拟态的能力。
“这可能有助于确定更好地调动免疫系统的组合和给药方案,例如,将细胞毒性药物与免疫疗法配对,以最大化免疫激活,同时避免对免疫细胞本身造成过度损伤,”领导这项研究的德克萨斯大学化学研究生马修·莱文说。免疫疗法是一种不同的癌症治疗方法,也利用身体免疫系统对抗癌细胞,但机制不同。
抑制耐药性与改善预后的潜力
德克萨斯大学分子生物科学教授、免疫学专家劳伦·埃利希,以及UT MD安德森癌症中心癌症生物学教授罗纳德·德平荷是这项研究的其他主要贡献者。
癌症患者通常会随时间接受多种不同的化疗药物,因为癌细胞最终会产生耐药性。但莱文指出,较低剂量的化疗也可能抑制这种倾向。
“如果我们的病毒拟态假说正确,这种方法相比传统治疗的潜在突破之一在于,由于该方案利用较低剂量并主要依赖宿主免疫系统,肿瘤可能无需反复治疗。这最终意味着这些肿瘤产生治疗耐药性的机会更少。”
这项研究或许也有助于解释为什么有些人对相同化疗药物的反应远好于他人。答案可能取决于治疗后患者免疫系统保留了多少、不同个体免疫系统的具体差异,或药物诱导病毒拟态的效力如何。
“我们正在寻求临床合作,以便分析接受化疗药物治疗的患者样本,看看生存差异与病毒拟态相关标志物之间是否存在关联,”莱文说。
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