细胞“特种兵”大战肿瘤君

来源:中国青年报 2015-10-14 袁贻辰

  这是只有X光和超声波才能照见的地方,一支特战小分队正秘密潜入肺癌患者老韩的血管。

  从手臂登陆战区后,该部队沿着静脉溪流,不动声色地疾行。它们越过心脏丘陵,趟过动脉大河,直达几乎已被肿瘤细胞占领的山峦腹地——肺部。

  战斗打响了。

  一踏进肺部地界,这支由人体NKT细胞组成的“特种部队”毫无疲态,立即端起武器,朝着肿瘤细胞发起猛攻。

  敌人很强大。面对手术刀、射线、靶向药物的凌厉攻势,也总能赶在全军覆没前扩散转移。

  “特种兵”NKT要想赢得胜利,必须全面控制住敌人,不给其任何翻身的机会。

  清华大学医学中心细胞治疗研究所所长张明徽教授冷静地注视着战场的瞬息变化。在对NKT细胞进行了半个多月的体外培养和训练后,他相信自己一手调教出的部队,已经准备好从“肿瘤君”手里,夺回老韩健康的身体。

  不久前,张明徽团队关于NKT细胞的研究成果刊登在《自然》旗下的《科学报告》杂志上,受到国际瞩目。

  此前在其他战场上,这位“大元帅”已经赢过几十次了。

NKT细胞数量稀少,战斗力却百里挑一,“生来全副武装”的它们既能识别毒性细胞,又能将其歼灭

  “战火”在老韩身体里弥漫了好几年。急先锋手术刀曾一举将驻扎在胃部的敌人击溃,可仅仅7个月后,肿瘤细胞就在肺部卷土重来。

  借助最先进的光学设备,张明徽清晰看见,老韩体内的情势“不容乐观”。连守卫第二层防线的驻扎在脾脏、淋巴结等各大“军区”的免疫细胞也只剩下残兵游勇,“无力再组织兵力迎战敌人”。

  他觉得,是时候让特种兵出马了。

  “免疫系统不同的细胞各司其职,这其中有数量庞大的警察,也有负责边境的巡逻兵,而数量稀少的NKT细胞算得上这支军队最精锐的编制——特种兵。”张明徽向中国青年报记者解释道。

  在这个庞大的“国防”系统里,NKT细胞数量还不到免疫细胞的1%,战斗力却是真正的“百里挑一”。NKT是“natural killer T”(自然杀手T细胞)的缩写,“杀手”的本事,它都有。

  在张明徽眼中,这些直径超过15微米的大块头“从头到脚都是武装”,还有一双老辣的侦察兵之眼。

  正式上战场之前,NKT细胞的大考被安排在培养皿中。狡猾凶险的对手黑色素瘤细胞已经在热身候场了。与NKT细胞一同参加演练竞赛的则是另外两种免疫细胞。

  超过11个小时后,“练兵场”战意仍酣。在放大了100倍的光学镜头中,张明徽和学生们发现,一边是NK和T细胞拿黑色素瘤细胞“完全没办法”“只能围着干着急”,另一边则是NKT细胞的压制性胜利,一部分敌军已被完全歼灭。

  “T细胞和NK细胞虽各有各的撒手锏,但在识别毒性细胞和战斗力方面却难以兼备,NKT细胞同时具有两者之长。”张明徽说。

  在老韩体内的战场,NKT细胞同样杀气如虹。

  它们是“含着武器出生的”,身体里装满了颗粒酶系统提供的枪支弹药。在体外训练的过程中,它们的个头越来越大,火力也越来越充足。

  彻底取胜之前则是漫长的拉锯战。在治疗的第一年里,每隔两个月,张明徽都会补充派遣支援部队到达战场,以保证战局的优势。

  按照普遍情况,癌症复发后,肿瘤细胞往往会快速变大。一年后,老韩肺部的肿瘤则有了减小的趋势。

  被顽疾消耗了七八十斤体重的老韩长回来不少肉。在他发给张明徽的照片里,满头稀疏的白发变黑。

  在NKT细胞疗法进入临床试验阶段后,已经有好几十人“重回正常生活”。今年5月,张明徽统计了去年至今13例复发和转移癌患者接受NKT细胞治疗的情况,“其中10例发生了明显的影像学变化(肿瘤减小)”。

  “特种兵”一旦驻扎就不会再离开。像生来注定的那样,它们始终默默看管着战俘癌细胞,守护健康的器官和躯体。

从人体采集的NKT细胞会在体外接受“训练”,为了让这些“特种兵”上阵听指挥,张明徽努力了10年

  不是所有的NKT细胞都能入选特种部队。张明徽和他的团队需要定期挑选“好苗子”,在人体外进行培养、训练。

  这是一个复杂而漫长的过程。“培养NKT细胞就跟养动物似的,一条鱼况且需要用心照料,何况是一群‘特种兵’呢?”

  采集到的NKT细胞种子会被立即送入液氮储存罐,在零下196摄氏度的“军校”先练“三九”,等待着进入培养皿练兵场的第一轮选拔。在那里,张明徽和助手将通过特殊手段扩增它们的数量,并加以刺激训练,配备好武器弹药。

  “说通俗点,养猪的话,吃的饲料不同,猪长成的时间和肉质也不同,即使肉眼看不出,只要吃上一口,就能感觉到差别。”张明徽表示,目前业内“要让细胞扩增不难,但同时保质保量就有难度”。

  实际上,每个人体内的NKT细胞情况都不相同,有多有少,也有“精力充足”和“懒散疲沓”之别。

  赋予NKT细胞战斗能力的颗粒酶系统也带来了一定的“不稳定因素”。就像精力旺盛的新兵蛋子,一些NKT细胞虽然体格健壮,“但缺乏锻炼和管教,如果不好好调教可能会惹事”。

  张明徽和助手想出了一套办法,“既然随身揣着武器,那就给它们穿特别的衣服防止提前走火,运输的时候也选择非常规的方法”。

  更重要的则是上阵杀敌前的训练。

  对于爱犯懒的NKT细胞,张明徽会把它们送到造价上百万元的特殊仪器中,接受提前“刺激”。

  在半个多月里,NKT细胞会从一个扩展到上千个,并且个个都练就了一身好武艺。他们筹备的弹药,更是常规部队的上万倍。

  奔赴战场的时刻到了。所有“战士”都要接受“元帅”张明徽的“终极教导”——通过特殊技术手段,将调遣“特种兵”的“军令”设置在人体内,使其严格履行“服从命令”的军人天职,军令一下,部队出击。

  设置这一套流程,张明徽花了10年,从理论走到临床。他并不心急:“学界对免疫系统的认识还远远不够,需要更多的实验。”

  根据纽约大学医学院博士后邓涛介绍,美国首次批准细胞免疫治疗是在2012年,目前公认的免疫细胞亚群有几十种,而学界只对其中十几种有比较清楚的认知。

  就连NKT细胞功能的发现,也有“命运垂青”的味道。

  10年前,张明徽和学生正在进行免疫细胞培养,可连着好几次,他们请来的“参会者”中总会出现一两个“长得完全不同”的家伙。有学生抱怨:“这些人咋每次都能混进来,我们要研究有用的免疫细胞,把这些不速之客请出去吧。”

  “不行,他们既然出现就一定有原因,要弄清楚。”张明徽坚持。

  分析得出结论,这些比一般免疫细胞体积大上七八倍的家伙原来是于上世纪80年代被发现的NKT细胞。

  显微镜下,这些家伙不过是大块头而已,但张明徽好奇,“他能来‘开会’,绝不仅仅因为体格”。

  做了5年小白鼠实验之后,张明徽印证了当初自己的判断,NKT细胞是个隐藏的“高富帅”。

这些“特种兵”自我控制扩张数量,因此对人体自身免疫性疾病也有疗效

  今年是老韩接受NKT细胞治疗的第4个年头。这位魁梧的山东老人曾被当地医院判定“没救了”,如今,他给全家人做一日三餐,还负责每天接送两个小孙女。

  战争胜利了。

  虽然少部分肿瘤细胞仍住在老韩的身体里,但在NKT细胞严密的监管下,这些昔日张牙舞爪的杀人魔,只能被关押在“战俘营”里安分守己。

  这是张明徽期待的治疗效果。“不是只有完全消灭癌细胞才叫胜利。通过增强NKT细胞的数量和活性,提高人自身的免疫力,修复被攻破的免疫系统,从而预防肿瘤复发和转移才是正解”。

  他解释说:“相当于把恶性肿瘤良性化、急性病慢性化。比如患者带瘤生存10年甚至20年,最后去世时并非是因为肿瘤,从临床上讲,就已经达到治愈标准。”

  这位科学家对NKT细胞寄予更多的希望。

  自身免疫性疾病也是他瞄准的领域。张明徽认为,这类疾病因为免疫系统出了不良分子所致,“解铃还须系铃人”。

  “如同免疫系统这个队伍里出现了坏分子,一些警察成了黑社会,解决办法肯定不是把警察都关起来,而是利用NKT细胞,揪出‘伪装者’,进行歼灭或改造。”白净斯文的张明徽扶了扶眼镜框,冷冷地说。

  这一特性已得到了他的验证。张明徽曾将NKT细胞和为其提供“养分”的DC细胞一同放置培养。最初,NKT细胞发展迅速,但很快,它们选择了攻击DC细胞,“只有干掉DC细胞,我才不会增速失控”,就像主动丢弃了饭碗一样,有着自省、自律和自我牺牲的能力。

  张明徽得到灵感:“很多时候自身免疫性疾病就是这样产生的,有NKT细胞坐镇,一定程度上能有效巡视免疫系统的整体情况,防止免疫损伤。”

  这一设想不久后也将进入临床试验阶段。此前,NKT细胞疗法已被中国人民解放军总后勤部卫生部批准为Ⅲ类医疗技术,目前正在多家医院开展临床试验。

  眼下,中国每年肿瘤新发病患者数量超过320万人,罹患癌症的人数更是超过2000万人,“可能做免疫治疗的人却寥寥无几”。

  张明徽期待,这项技术能得到推广,让更多患者受益。他始终忘不了一位身患纵膈肉瘤的老师。因为肿瘤细胞的纠缠,老师气喘、贫血,上不了班甚至走不了路,一年到头都在求医。

  在接受细胞免疫治疗后,NKT细胞承担起了保卫这位老师的职责,肿瘤细胞被牢牢控制住。最近,NKT细胞的“元帅”收到了老师寄来的照片。在明亮的教室里,他又站上了讲台。

 

2015年10月14日 17:18:21  清华新闻网

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