在癌症治疗上,过去十年最令人激动的突破之一,就是免疫疗法的出现。它不像化疗那样,而是教身体的免疫系统去识别并攻击癌细胞,有点像训练一支“特种部队”来精准打击敌人。
可惜的是,现实并不总如人意。有些患者用上这种疗法后,肿瘤迅速缩小,甚至痊愈,而另一些人,哪怕用的是同一种药物,效果却微乎其微。这就像明明手里有一把万能钥匙,对某些门能打开,但对另外一些却完全不起作用。
为什么同样的疗法,效果差别这么大?科学家们一直在寻找答案。最近,一项来自《自然·生物医学工程》期刊的研究给出了一个令人眼前一亮的解释。
原来身体需要“先敲锣打鼓”才能开战
我们的身体里,其实驻扎着一支非常庞大而复杂的安保部队,也就是免疫系统。它平时默默无闻,一旦发现威胁,比如病毒入侵或者细胞异常例如癌变,就会迅速出击,清除隐患。
但这支部队并不是随时待命、见谁打谁的。它更像是一个讲程序、讲纪律的系统,只有接到正确的报警信号,它才会进入战斗状态。否则,它宁愿保持观望,也不会轻易动手,以免误伤正常组织。
免疫系统攻击肿瘤细胞示意图(图片来源:作者使用AI生成)
这道报警信号,就是I型干扰素(type I interferon)。它并不直接消灭癌细胞,但就像战争打响前的号角,它的声音能唤醒免疫系统的注意力,把“前线”激活,让包括T细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞等免疫大军迅速集结,进入战斗状态。
然而,并不是所有肿瘤都会触发这道信号。有些肿瘤太隐蔽,让免疫系统察觉不到它的存在。更糟糕的是,有些肿瘤甚至会黑进这个警报系统,主动关闭I型干扰素通路,彻底封住了求救的声音。
这也解释了,为什么在同样使用免疫疗法的情况下,有些病人获得显著疗效,有些却几乎没有反应,不是药物不行,而是免疫部队根本没被唤醒。
研究人员在小鼠实验中验证了这一点,他们通过人为堵住干扰素的信号,结果发现,原本可以被免疫疗法控制的肿瘤突然变得失控,扩散迅速。而一旦补充了这道信号,即便是原本没被免疫系统发现的肿瘤,也出现了明显的免疫反应。
假信号也能骗身体认真对待
既然干扰素信号这么重要,那能不能用某种方式,人为把免疫系统唤醒呢?
科学家还真找到了方法。研究团队开发出一种假信号疫苗,听上去像个骗子,其实正是这个“假”字起了大作用。
他们没有使用肿瘤自身的抗原,而是设计了一种携带假病毒信息的分子,比如大家熟悉的绿色荧光蛋白(GFP)、荧光素酶(luciferase),甚至是人类常见病毒的蛋白片段,如巨细胞病毒的一些蛋白。这些蛋白本身与癌症无关,但它们有一个特点,极其容易引起免疫系统注意。
包载编码非肿瘤特异性I型干扰素驱动抗原的RNA的脂质体结构示意图(图片来源:参考文献[1])
接着,这些RNA被装进脂质纳米颗粒中,就像一辆辆微型运输车,把假信号精准地送到肿瘤附近。一旦进入体内,这些RNA会在局部激发强烈的干扰素反应,像极了身体误以为有病毒入侵的时候,警报大响,免疫大军紧急出动。
这时候,如果再辅以免疫治疗,原本沉睡的免疫系统被唤醒,不仅识别了假信号,还顺带识别了肿瘤本身的抗原,这种现象被称为表位扩展。
更惊人的是,在实验中,即使是那些原本对免疫疗法完全没反应的肿瘤,也开始缩小了。而且,免疫系统记住了这次战斗,当研究人员重新给动物注射肿瘤细胞时,它们居然已经具备了抵抗能力,成功拒敌于门外。
通俗点说,就像你把一封假的举报信送给警察,结果警察不仅高度警觉,还顺藤摸瓜,查出了真正的犯罪团伙。
这项策略具备多方面的优势,首先,它不依赖肿瘤特异性抗原,因此无需为每位患者量身定制疫苗。其次,反应速度快,仅需数小时即可激发干扰素产生并调动免疫细胞。此外,适用范围广泛,无论是肺癌、黑色素瘤还是脑部肿瘤模型中,均表现出良好效果。更重要的是,副作用较低,目前在小鼠和犬类等动物模型中的测试显示出较高的安全性。
总结
并不是所有癌症患者都能从免疫疗法中获益,这背后不仅是药物的问题,更是身体有没有启动战斗模式的问题。这项研究告诉我们,I型干扰素就像一声开战的号角,只有它响起,免疫系统才会认真出击。而现在,科学家们找到了一种假信号的方式,用RNA疫苗提前敲响这面战鼓,把沉睡的免疫力叫醒。未来,如果这项技术能在人体中安全有效,我们或许真的可以让更多人、更多类型的肿瘤,有机会通过自己的免疫系统赢得这场硬仗。
参考文献:
[1] Qdaisat, Sadeem, et al. "Sensitization of tumours to immunotherapy by boosting early type-I interferon responses enables epitope spreading." Nature Biomedical Engineering (2025): 1-16.
[2] Sharma, Padmanee, and James P. Allison. "The future of immune checkpoint therapy." Science 348.6230 (2015): 56-61.
[3] Fuertes, Mercedes B., et al. "Type I interferon response and innate immune sensing of cancer." Trends in immunology 34.2 (2013): 67-73.
作者丨Denovo科普团队(褚宏伟博士 湖南师范大学硕士生导师;杨超 博士)
审核丨邵文亚 福建医科大学副教授
来源: 科普中国创作培育计划
内容资源由项目单位提供