免疫系統與癌症的關係

作者 | 發布日期 2018 年 06 月 23 日 12:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

我們的身體裡每分每秒都在進行著「正義」與「邪惡」間的戰爭,正義的一方是我們的免疫系統,邪惡的一方則是外來的細菌、病毒等病原以及體內發生基因突變、癌化的細胞。當免疫系統在這些戰役中落敗時,疾病(如流感、癌症等)免不了就發生了。



免疫系統是人體重要的防衛與修復機制

免疫系統是人體防衛外來病原的重要機制,具有辨識敵我的的能力,會對入侵體內的「敵人」,如細菌、病毒、黴菌等致病的微生物發動攻擊並予以消滅。當免疫系統未能有效控制病原的入侵時,感染情形就會擴大而生病,嚴重時甚至會致命。免疫系統也參與修補損傷的過程,當皮膚受傷而出現傷口時病菌有了大好機會直接侵入人體,因此傷口處會產生發炎的反應而聚集大量的免疫細胞,他們會盡可能地清除傷口中可能導致感染的因素。更重要的是免疫細胞還會釋放出多種細胞生長因子,促進受損部位的皮膚細胞快速增生而使傷口復原。

由癌症免疫學的角度觀之,癌症是人體免疫系統功能低下無法在細胞癌化初期發現並消滅它們,而使其有可乘之機發展為癌腫瘤所致。癌症病患的免疫力也會影響病情惡化的速度與治療的效果。因此癌症患者若能提高自身免疫力,對於抗癌成功將很有幫助。

先天及後天免疫

人體內的免疫細統可區分為「先天免疫」及「後天免疫」兩部分。前者是體內對抗異物的第一道防線,只要偵查到異常的細胞就先予以殲滅,之後才會進一步詳細「調查」這些細胞有何異常之處(Innate immune cells kill first and ask questions later.)。先天免疫系統包含巨噬細胞(macrophage)、自然殺手細胞(nature killer cell,NK cell)、樹突細胞(dendritic cell,DC)等免疫細胞。巨噬細胞顧名思義,能將細胞殘骸及病原體吞噬並消化,它還能活化其他的免疫細胞使其對病原體做出反應。自然殺手細胞能和異常的細胞接觸,並使其細胞膜破裂而死亡,它還會分泌腫瘤壞死因子以摧毀目標細胞。樹突細胞因其外形與神經細胞的樹突構造相似而得名,一般認為它是免疫系統中外來物之資訊(抗原)呈現給後天免疫系統的能力最強細胞,其調控免疫反應的能力非常重要。

後天免疫系統對於外來物、異常細胞的反應速度不若先天免疫快,需要在體內蘊釀一段時間後才會產生效果,因為他們必須整合來自樹突細胞所提供關於病菌的資訊(抗原),再發動計劃性的攻擊。B  細胞與 T 細胞是後天免疫系統的重要組成,B 細胞在骨髓生成、成熟後會進入淋巴結、脾臟待命;T 細胞於骨髓產生後,必須先前往胸腺才能完全成熟,之後亦前往淋巴結、脾臟待命。B 細胞能產生抗體表現在細胞膜或釋放出去,不同種類的抗體會辨認不同的病源(抗原)並與之結合,此時抗體會結合於病菌的表面而將其標示為外來物,而身體便知道這是危險的物質必須要被消滅。免疫系統功能健全時也會有抗體將癌化的細胞標示出來,並進一步將其殲滅。T 細胞又可分為殺手 T 細胞、輔助 T 細胞、調節 T 細胞等。其中殺手 T 細胞會藉由細胞表面的抗原特徵辨識出癌細胞,並釋放細胞毒素對癌細胞發動攻擊,因此能消滅受感染或癌化的細胞。

癌症以及癌症藥物會削弱免疫力

骨髓是製造白血球(免疫細胞)的重要組織,癌細胞侵入骨髓時會嚴重影響血球的新生,削弱免疫系統的功能,因此當癌細胞侵犯骨髓時會而影響免疫力。而許多癌症治療藥物(如化療或標靶藥物)也會減損骨髓的造血功能進而影響免疫力。因此癌症治療過程中,醫師也會注意病患的免疫力,給予適當的抗生素,以避免發生嚴重的細菌感染而危害性命。

免疫系統可能被癌細胞利用而助長癌症惡化

如前所述,免疫系統在幫助修復傷口時,會分泌許多的細胞生長因子,以促進細胞的生長與移動能力,藉此加速傷口的復原。研究顯示,某些癌細胞會主動誘發免疫細胞分泌這些生長因子,進而促進了癌細胞自身的生長與轉移。此時免疫系統已反過來被癌細胞所駕馭,使得癌細胞在體內「橫行無阻」,癌症惡化的速度亦加快腳步。

癌症免疫療法

人類想要利用自身的免疫系統以對抗癌症並不是新鮮事。100 年前美國紐約癌症醫院的威廉科利(William Coley)醫師觀察到癌症患者在癌症手術後若出現感染症狀,似乎能活得更久,因此他嘗試將加熱後的死菌注射入癌症病患體內,以誘發類似發炎的免疫反應,希望藉此對抗腫瘤。因為他推論,患者體內對抗病菌的防禦系統可能也影響腫瘤。然而當癌細胞在體內發展為明顯的腫瘤時,通常已具備許多對抗免疫系統的方法,因此百年來症免疫治療的理想延宕多時少有成效。

直到 2011 年這項障礙有了突破性的進展,科學家成功地以「免疫檢查點抑制劑」(immune checkpoint inhibitors)治療轉移性黑色素細胞瘤的病患。由於治療效果卓著,美國 FDA 核准了這項癌症免疫治療。2015 年免疫檢查點抑制療法也被核准於治療末期的肺癌病患,後續 FDA 也許可了該療法用於晚期腎細胞癌、膀胱癌、頭頸癌等病患身上。

CAR-T 療法則是結合了「基因治療」與「細胞治療」技術的一種免疫療法,T 细胞在人體外經過基因改造後,其細胞表面會表現出 B 細胞才具有的抗體,該特定的抗體能精準地掃瞄癌細胞,並使得經過基因改造的 CAR-T 細胞能貼附於癌細胞上,接著 CAR-T 細胞得以展現其強大的細胞毒殺能力消滅癌細胞。由於實驗已證實 CAR-T 能精準的殺死癌細胞,2017 年美國 FDA 核准了能辨認癌細胞 CD19 抗原的 CAR-T 於治療細胞表面具有 CD19 抗原的血癌或淋巴瘤病患。

結語

免疫治療雖然已經為癌症治療帶來了充滿希望的嶄新方向,然而目前的研究數據顯示它並非萬能的特效藥,而且不是每名病患皆適合接受此療法。此外,病患對於免疫治療的反應也與其自身的免疫力高低有關,通常免疫力較強的病患治療效果較好。其實面對癌症,最好的因應之道就是不要使其發生,而這也有賴我們的免疫系統在日常生活中能有效的揪出異常的細胞,並將之消滅殆盡。因此戰勝癌症最有效的策略應該就是養成良好的飲食、生活、運動習慣,增強自身的免疫力!

(首圖來源:pixabay