生物谷報(bào)道:我們體內(nèi)的免疫系統(tǒng)很難將腫瘤有效地清除。了解T淋巴細(xì)胞整個(gè)殺傷過(guò)程的機(jī)理,,將有可能提高免疫系統(tǒng)殺滅腫瘤的效率,,增加抗腫瘤免疫治療在臨床應(yīng)用的前景。Curie研究INSERM和CNRS的研究員利用雙光子顯微鏡技術(shù),,第一次在體內(nèi)實(shí)時(shí)地向世人展示了T淋巴細(xì)胞如何浸入實(shí)體瘤組織并與之相互作用,。這些“防衛(wèi)者”可以很巧妙地在敵區(qū)四周“巡邏”,一旦發(fā)現(xiàn)它們可識(shí)別的腫瘤細(xì)胞,,它們就會(huì)停下來(lái)進(jìn)行清除,,完畢又繼續(xù)它們的“巡邏”。T淋巴細(xì)胞遷移(巡邏)速度加快,,有可能是靶細(xì)胞的缺乏,,也可能是免疫系統(tǒng)的功能缺陷。實(shí)驗(yàn)成果發(fā)表在Experimental Medicine期刊上,。
T淋巴細(xì)胞是如何清除腫瘤的,?Curie研究所的研究員最近目睹了這一過(guò)程。Curie研究所CNRS及物理化學(xué)系的一位INSERM科學(xué)家,、雙光子顯微鏡技術(shù)專家Luc Fetler和Curie研究所免疫與腫瘤系著名的免疫學(xué)家Alexandre Boissonnas通過(guò)密切的合作得到了這一過(guò)程所有的圖像,,最終編輯成12個(gè)視頻系列。
我們機(jī)體抵御感染和腫瘤靠的是一系列的保護(hù)因子,,其中有些因子的作用是非特異性,,而有些則是高度特異性的。細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞屬于后者,,其表面攜帶的膜受體可與病理細(xì)胞上的抗原形成互補(bǔ),,進(jìn)而識(shí)別、清除之,,從而完成保護(hù)機(jī)體的“使命”,。抗原可經(jīng)過(guò)遞呈而激活T淋巴細(xì)胞,,激活的T淋巴細(xì)胞可特異地識(shí)別感染因子及腫瘤細(xì)胞,,結(jié)合并給予致死劑量的酶。
T淋巴細(xì)胞什么時(shí)候浸入腫瘤中,?
在Alexandre Boissonnas 和Luc Fetle的實(shí)驗(yàn)以前,,對(duì)于激活的T淋巴細(xì)胞在到達(dá)實(shí)體瘤時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況從來(lái)沒(méi)有人在細(xì)胞水平進(jìn)行觀察過(guò)。對(duì)腫瘤抗原的識(shí)別決定了T淋巴細(xì)胞的行為,。為了證實(shí)這個(gè)結(jié)論,,研究者進(jìn)行了動(dòng)物實(shí)驗(yàn),觀察了T淋巴細(xì)胞的在兩組腫瘤里的遷移軌道,,一組是經(jīng)過(guò)修飾為特異性抗原—卵白蛋白(OVA)陽(yáng)性腫瘤,,另一組則作對(duì)照為OVA抗原陰性腫瘤。在給動(dòng)物注入有或無(wú)OVA抗原的腫瘤細(xì)胞8-10天后,腫瘤細(xì)胞數(shù)可達(dá)500-1000/mm3,,這時(shí)研究者給小鼠注入大劑量的OVA抗原特異性的T細(xì)胞,。在注入T細(xì)胞一周后只是OVA抗原陽(yáng)性的腫瘤消失了。在這期間,,利用雙光子顯微鏡(見(jiàn)圖)就可在實(shí)體瘤表面150微米內(nèi)進(jìn)行原位攝片,,每一個(gè)片子都可顯示出不同細(xì)胞群、血管及膠原纖維,,如果把這些圖像按順序起來(lái),,就可以把一個(gè)T淋巴細(xì)胞的遷移軌道顯示出來(lái)了。通過(guò)這種方法,,研究者就可以在不同的兩個(gè)腫瘤形成階段顯示兩種主要細(xì)胞間(T淋巴細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞)的相互作用。在OVA抗原陰性腫瘤形成的整個(gè)過(guò)程中,,T細(xì)胞的“巡邏”始終保持著一較高的速度(大約10微米/分鐘),。但在OVA抗原陽(yáng)性腫瘤內(nèi)T細(xì)胞的行為就發(fā)生了改變,在輸入T淋巴細(xì)胞3-4天后,,腫瘤開(kāi)始停止生長(zhǎng),,此時(shí)可觀察到T細(xì)胞的“巡邏”變慢(約4微米/分鐘)并且經(jīng)常停頓下來(lái),這時(shí)它們遷移的平均速度基本維持在4微米/分鐘這一水平,。稍后,,在腫瘤開(kāi)始縮小時(shí),大多數(shù)的T淋巴細(xì)胞遷移速度又會(huì)恢復(fù)為原來(lái)的水平,。因此,,總的來(lái)說(shuō),T淋巴細(xì)胞的遷移軌道在富含活的腫瘤細(xì)胞的區(qū)域內(nèi)會(huì)顯示得很窄,,而在富含死的腫瘤細(xì)胞的區(qū)域內(nèi)則會(huì)變得寬大且彌漫,。Curie研究所的科學(xué)家總結(jié)說(shuō),正是特異性抗原“逮住”了可以識(shí)別,、殺滅自己的T淋巴細(xì)胞,。
科學(xué)家進(jìn)一步比較了整個(gè)過(guò)程中T淋巴細(xì)胞在兩種腫瘤內(nèi)的分布,結(jié)果表明,,在腫瘤的四周總會(huì)有T細(xì)胞的出現(xiàn),,但特異性抗原的存在是使T細(xì)胞深入滲透的原因,這樣才能有效地清除腫瘤,。實(shí)驗(yàn)結(jié)果已用由兩系癌細(xì)胞產(chǎn)生的兩類實(shí)驗(yàn)性腫瘤證實(shí),。
更清楚地了解免疫系統(tǒng)作用機(jī)理是進(jìn)一步優(yōu)化免疫療法的關(guān)鍵,而免疫療法是未來(lái)治療腫瘤中最有前景的治療方法之一,。在未來(lái)幾年,,這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)(腫瘤的免疫治療),Curie研究所將會(huì)繼續(xù)積極地參與相關(guān)策略的創(chuàng)新發(fā)展,目前該研究所已開(kāi)始了兩項(xiàng)臨床試驗(yàn):脈絡(luò)膜黑素瘤及子宮頸癌的免疫治療,。
原文出處:
The Journal of Experimental Medicine Feb 19 2007; 204 (2)
In vivo imaging of cytotoxic T cell infiltration and elimination of a solid tumor
Alexandre Boissonnas, Luc Fetler, Ingrid S. Zeelenberg, Stéphanie Hugues, and Sebastian Amigorena
J. Exp. Med. 2007 204: 345-356. Published online Jan 29 2007, 10.1084/jem.20061890. [Abstract] [Full Text] [PDF] [Supplemental Material Index]