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红极一时的“癌症疫苗”到底是个啥?

 干细胞者说 2021-11-25
人生小哲理
 
干细胞者说

健康的细胞是相似的

不健康的细胞

却各有各的病痛

正文

 亦如往常,故事从小仙的对话开始。今天科普的是“癌症疫苗”的故事。

图:来自群友贡献


图:来自群友贡献

下面,进入正题

聊一聊大家关心的问题吧。一是“癌症疫苗”到底是个什么样的存在。二是已经获批的DC细胞肿瘤疫苗是怎么回事。

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从概念说起

要想全面了解“癌症疫苗”,首先我们要弄清楚几个概念: “疫苗”、“癌症疫苗”和“免疫细胞疫苗”。

概念一

疫苗:疫苗是将病原微生物及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。通俗的描述,就是指将致病抗原在不引起疾病的前提下注射入人体,抗原经过人体免疫系统识别,放大,并且经由DC细胞将信号传递给T淋巴细胞,产生能够特异性识别致病源(常见是以病毒为代表的微生物)并抵抗致病源的杀伤性T淋巴细胞和调节性T淋巴细胞,后续由B淋巴细胞引导记忆性应答,产生特异性浆细胞,分泌特异性抗体,在更长的时期内对致病源产生抵抗,从而减少患病的可能性。不同的疫苗可以使人体对疾病产生不同时效的抵抗力,最优者可以终生免疫。我们从小注射的各种预防针都属于疫苗的范畴。

概念二

癌症疫苗:也叫肿瘤疫苗。顾名思义,是可以诱导产生对于特定肿瘤的免疫力的疫苗。例如,有病毒介导的HPV疫苗。Gardasil(MSD,2008) HPV疫苗是第一个获准上市的用来预防由HPV 6、11、16和18型引起的宫颈癌和生殖器官癌前病变的癌症疫苗。通过输入失活的HPV病毒抗原,可以诱导产生对于HPV病毒的免疫力,从而预防由HPV感染引起的宫颈癌和鼻咽癌。也有细胞介导的DC疫苗。如第一个获得FDA批准用于治疗前列腺癌的癌症疫苗Provenge(sipuleucel-T)。它令罹患晚期前列腺癌的患者的平均存活时间延长了超过4个月。

概念三

免疫细胞疫苗:肿瘤疫苗的一种,也是我们今天的主要科普对象。这个概念并不是最近几年才产生的新名词,随着人们对人体免疫细胞的了解不断加深,免疫细胞疫苗的概念也逐渐推广,在2011年诺贝尔生理学或医学奖颁布给三位免疫学家后迎来了全世界的高度关注。其中获奖的免疫学家拉尔夫.斯坦曼的成就是在1973年发现了树突状细胞(Dendritic cell,DC)。DC是目前所知的功能最强的抗原提呈细胞,如果能够将人体内的DC细胞在体外培养,并且将肿瘤抗原刺激DC细胞,产生可传导抗原信息的DC细胞,那么这个DC细胞可以作为疫苗,注射到人体,诱导T淋巴细胞,产生能够特异性识别肿瘤细胞的杀伤性T淋巴细胞和调节性T淋巴细胞,后续由B淋巴细胞引导记忆性应答,产生特异性浆细胞,分泌特异性抗体,在更长的时期内对肿瘤细胞产生抵抗。

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树突状细胞(DC)是个什么东西

人DC细胞是人体功能最强的专职抗原递呈细胞(Antigen presenting cell,APC),在体内多种组织中有分布:如上皮和内皮组织(真皮和间皮),如血液和淋巴组织。DC细胞在一段成长过程中会长出树枝状的突起,这也是其名称的来源。注意DC细胞与同样有树突的神经元细胞没有特殊关联。

DC细胞起源于造血干细胞(Hemopoietic stem cell,HSC),HSC可分化为髓样干细胞和淋巴样干细胞,根据不同的组织需求,髓样干细胞可分化为髓样DC细胞,淋巴样干细胞可分化为淋巴样DC细胞,淋巴样DC细胞与T淋巴细胞,NK淋巴细胞有共同的前体细胞。DC细胞在血液中的比例很低,数量不足外周血单核细胞的1%。DC细胞表面具有丰富的抗原递呈分子(MHC-I和MHC-II),共刺激因子(CD80,CD40等),和粘附因子(ICAM,LFA等)。

在血液中,DC最初是以未成熟DC细胞形式存在的(iDC),表面标志分子以CD11c居多,细胞偏圆,与单核细胞相仿,细胞粘附能力弱。在TNFα细胞因子的刺激下,DC从未成熟DC发育为成熟DC(mDC),表面标志分子以CD83居多,细胞呈树突状,细胞贴壁生长。DC细胞不具备分裂增殖的能力,将逐渐死亡,从iDC发育到mDC的过程并不依赖于致病抗原的存在。iDC具有识别抗原的能力,识别抗原后的iDC,会把这一特殊信息携带,从血液等外周组织中移动进入次级淋巴器官,并且发育成熟为mDC,mDC细胞能够将信息传递给T淋巴细胞。因此iDC具有识别抗原能力,发生在外周组织,mDC具有传递信息给T细胞能力,发生在外周淋巴器官(淋巴结和脾脏)。回顾往期:免疫细胞家族

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DC细胞在体外培养需要什么条件

图片:源自http://www./news/research/115794.html

DC细胞在体内的含量少的可怜,而且不能够增殖,所以DC细胞的体外培养是从其前体细胞开始:使用体循环血液单采机,可以将血液中的单个核细胞浓缩采集,经过分离除去红细胞和血小板,剩下的富含单个核细胞的全免疫细胞群可以通过贴壁生长的方式,得到DC前体细胞,通过诱导分化,得到iDC细胞,在此阶段,可以将肿瘤抗原加入刺激iDC,此后诱导iDC发育成熟为mDC,也可以在富含iDC的阶段收集细胞。抗原可以是肿瘤细胞裂解后的全抗原(肿瘤组织裂解物),可以是针对肿瘤的复合抗原(肿瘤组织活检数据),也可以是抗原蛋白mRNA电转。细胞培养需在百级的培养环境下进行。常规采集100-200毫升的静脉血不足以生产临床使用的DC癌症疫苗。

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DC细胞作为癌症疫苗的临床应用

树突状细胞(DC)的发现是最近几十年来免疫学里程碑式的成就。目前在全世界范围内,已经被批准用于临床应用的免疫细胞疫苗只有美国Dendroen公司的自体DC疫苗(用于治疗前列腺癌的Provenge)和防止感染病毒的麻疹、肝炎疫苗不同,Provenge不是一种预防性疫苗。它是一种所谓的治疗性疫苗,用于已经被诊断出来的前列腺癌。在临床试验中,这种药物可以延长病人生命4个月。

2017年,Dendroen公司已经被中国的三胞集团从知名药企Valeant公司全股收购。此外别无其他免疫细胞作为疫苗使用于肿瘤的临床应用。

前列腺癌治疗性疫苗:Provenge

FDA批准时间:2010年4月

类别:前列腺癌治疗性疫苗

适应证:无症状或症状轻微的转移性激素抵抗性前列腺

小仙划重点

  1. 2011年,树突细胞(DC细胞)及其功能的发现获得诺贝尔生理医学奖与这次美业招商会上的“LANEX”没有任何关系。

  2. 免疫细胞作为癌症疫苗的种类目前只有通过树突状细胞(DC)获批。

  3. 只有通过某种肿瘤抗原刺激DC细胞,产生可传导抗原信息的DC细胞才能被称为“癌症疫苗”,如果没有经过抗原刺激的DC细胞,不具备刺激T细胞特异性识别并杀伤肿瘤细胞的“能力”。

  4. 目前国际上批准的DC癌症疫苗只有针对前列腺癌的Provenge(2010年4月29日由FDA批准),其他机构发布的DC癌症疫苗均属于非公开认可产品。

  5. 药物的适应症和禁忌症要求是非常严谨的,就癌症的多样性和复杂性来说,广谱的DC癌症疫苗只是众多科学家、医学家努力的方向。


作者:南山小仙丨陈教授

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