我们的免疫系统,是世界上最好的“医生”。免疫系统,一方面识别和清除外来入侵的细菌、病毒等,另一方面也会将体内发生突变的肿瘤细胞、衰老细胞、死亡细胞或其他有害的成分清除掉。
免疫细胞,是人体的卫士,在人体血液中大量存在。血液里的细胞除了红细胞、血小板等等,剩下都是免疫细胞(包括巨噬细胞,中性粒细胞,树突状细胞、NK细胞、T细胞和B细胞等等)。其中,免疫细胞最主要的家族当属淋巴细胞,包括B细胞,T细胞和NK细胞三大家族。
在诸多免疫细胞好汉中,有一种比较另类的免疫细胞,既有天然免疫的特性,又有适应性免疫的特性:γδT细胞。
γδT细胞发现于1984年,主要在固有免疫和适应性免疫中起桥梁作用。1980年代是TCR的时代,α链和β链先被鉴定出来后,γ链和δ链也随后被鉴定出来,由γ链和δ链组成的T细胞则被称之为γδT细胞。我们常说的T细胞其实是指αβT细胞,占T细胞群体的65%~70%,其表面的T细胞受体(TCR)由α链和β链两条链糖蛋白链组成。γδT细胞占T细胞群体的0.5%~5%,其TCR由γ链和δ链组成,主要存在于上皮和粘膜组织,比如皮肤、肠道等。
▲ T淋巴细胞这一家子
▲ 三种T细胞的区别
γδ T细胞是免疫系统的一种特殊类型的细胞。它们在人体中持续巡逻,扮演着天然监视细胞的角色。这些细胞能够识别并针对肿瘤细胞进行攻击,同时还发挥着桥梁的作用,连接着先天免疫系统和适应性免疫系统之间的关系。
γδT细胞数量虽少,但功能强大且全面,在免疫治疗方面更是突出。它在抗肿瘤、感染免疫、自身免疫功能调节、修复损伤、降脂等方面的功能均极为优秀。
γδT细胞是肿瘤免疫学中的新兴领域,相比CD4+T细胞(辅助T细胞,Th)和CD8+T细胞(细胞毒性杀伤细胞,CTL),在肿瘤免疫治疗中的研究和应用远远落后。
γδT细胞和αβT细胞有共同之处,就是都可发挥细胞毒性效应(ADCC)功能、可产生促炎细胞因子。而最大区别在于,γδT细胞没有MHC的限制性,具备通用型细胞治疗产品的特质。
通常认为,γδT细胞抗肿瘤,具有两大特点:
▉ 直接杀伤肿瘤细胞
γδT细胞可通过直接方式起到抗肿瘤的目的。首先,γδT细胞迁移到肿瘤局部环境后,可通过穿孔素-颗粒酶途径溶解癌细胞;其次,γδT细胞可以通过配体TRAIL和FasL消灭癌细胞。
▉ 间接杀伤肿瘤细胞
γδT细胞通过抗体依赖的细胞毒性作用(ADCC)靶向肿瘤细胞。γδT细胞是分泌细胞因子(IFN-γ和TNF-α等)重要的早期来源细胞。IFN-γ和TNF-α均通过多种机制抑制癌症的生长。γδT细胞还可分别通过与B细胞、DC细胞、αβT细胞和NK细胞相互作用而发挥其间接抗肿瘤作用。
▲ 抗肿瘤γδT细胞的功能和调节机制
γδT细胞是免疫系统的天然监视细胞,在人体中不断巡逻,识别并靶向肿瘤细胞。γδT细胞发挥着桥接先天免疫系统和适应性免疫系统的作用。在免疫治疗方面更是突出,尤其在感染免疫,免疫调节,修复损伤等方面的功能及临床治疗价值也是有重要作用。
▍ 维持皮肤创伤修复
表皮γδT细胞具有促进急性损伤修复的作用。人类皮肤固有T细胞包括:αβT细胞和γδT细胞,后者主要为Vδ1亚型。急性损伤皮肤的αβT细胞和Vδ1γδT细胞均高表达IGF-1,提示其被损伤组织表达的抗原活化,参与损伤修复。
▍ 改善肠道微环境
γδT细胞通过抑制由ILC3s产生的负调控因子IL-22来调控高碳水化合物饮食对刷缘寡糖酶和单糖转运体(碳水化合物转录程序)的按需诱导。碳水化合物的转录程序在表达Fabp1的特殊肠细胞中富集,在喂养高碳水化合物饮食的动物中,Fabp1+细胞的比例增加。高碳水化合物摄食诱导上皮细胞Jagged2上调,通过γδT细胞上的Notch信号来调节碳水化合物转录程序的表达。上皮-γδT细胞-ILC3回路根据营养有效性调节营养摄取。
▍ 调节免疫系统,提高机体对抗疾病能力
γδT细胞分泌的细胞因子能有效激活机体的免疫系统,提高机体免疫力和对抗疾病的能力,减轻或消除各种亚健康症状,从而保持较充足的精神体力,对延缓衰老、保持机体年轻态有一定效果。
与其他类型的免疫细胞相比,γδT细胞拥有以下特点:
1、抗肿瘤活性不受肿瘤突变负荷影响,对低突变负荷的肿瘤有效。
2、独立于MHC I类介导的抗原呈递,对MHC I缺失的肿瘤有效,且适合用作同种异体(现成的)细胞疗法。
3、大多缺乏杀伤抑制受(KIR),能摆脱自然杀伤细胞介导的免疫监视。
4、能够结合常规T细胞和NK细胞上的激活机制,增强抗肿瘤活性。
5、Vδ1擅长浸润和驻留在上皮组织,能在许多实体肿瘤的源头发挥作用。
γδT细胞在免疫治疗中的优势
1、广谱性
对肿瘤的识别和杀伤不依赖于单一抗原的表达。相反,它们通过其细胞膜上表达的多种先天性细胞毒性受体识别各种癌细胞上的广谱抗原。
2、通用性
可不受MHC限制识别靶细胞,几乎没有移植物抗宿主反应,作为通用的异体细胞产品可用于多种恶性肿瘤。
3、杀伤性
除广谱性和通用性,还具备对肿瘤细胞高效杀伤的所用。
由于其强大而广泛的抗肿瘤活性,良好的安全性和异体使用的潜力,γδT细胞是各种癌症免疫治疗方法中备受关注的候选者。全球已有多家公司将目光投向γδT细胞用于抗肿瘤,并纷纷在不同纬度推进γδT细胞抗肿瘤的研究,并将其推向临床试验。
▍ γδT细胞与肿瘤
在抗肿瘤方面,γδT细胞展现了很好预期。在肾癌临床试验中,研究证实了γδT细胞可能有抗肾细胞癌的固有性免疫,γδT细胞数量的增加与晚期癌症患者总生存率相关,并表明外周血中γδT细胞比率增加对晚期肾癌患者是一个有力的预后指标。
此外,骨肉瘤、肺癌等癌症干预上,活化γδT能够产生穿孔素、颗粒酶B等对肺癌细胞系有强烈的细胞毒活性,由此可以看出,γδT细胞能杀伤人体多种肿瘤靶细胞,并能通过释放一些细胞因子和细胞毒活性来抑制肿瘤细胞的生长,从而提高患者生存率。
▲ 全球γδT细胞疗法情况
▍ γδT细胞与乳腺癌
乳腺癌是全球女性最常见的癌症,其中一类“三阴性乳腺癌”,因恶性程度高、侵袭性强、转移风险大,曾让人一度闻风丧胆。
2019年一项发表于《Science》子刊的文章中,科学家发现在乳腺组织中的γδT细胞数量与乳腺癌患者生存时间密切相关。拥有这类细胞的数量越多,患者生存时间更长!这也为干预三阴性乳腺癌提供了免疫疗法新途径。
尽管γδ T细胞已经在多项临床试验中被证明对多种肿瘤都具有较好的杀伤作用,但由于其在外周血中的占比数量非常少,传统的培养方案在进行放大生产时往往流程复杂,目前量化生产中所遇到的难题,是如何选择性扩增具有抗肿瘤活性以及改善的纯度和临床相关水平的γδT细胞亚群,达到所需临床所用的剂量和纯度。经过多年探索,源品生物已开发出一种可在体外大量扩增人体外周血γδ T细胞的培养方法,大量的实验数据在安全性、高纯度、高生物活性方面得到充分证实。
γδT细胞发展趋势还在持续,并已迅速获得关注,目前国际上相关临床试验数量也在攀升,相信未来,γδT细胞疗法在临床干预上将具有更广阔的应用前景。