光：對抗癌症的免疫系統新武器

健康 05-17

光：對抗癌症的免疫系統新武器

使用免疫系統打擊癌症似乎是合乎邏輯的。如果免疫系統發現並攻擊外來入侵者，那麼它們為什麼就不能殺死癌症這種侵入者呢？許多科學家對於為什麼免疫系統不容易根除腫瘤細胞而感到困惑。這個問題導致了新興的免疫治療領域，這被認為是治療癌症的巨大希望。

雖然抗癌免疫治療的進展已經有所加強，但是用這種方法治療的患者中，只有不到40％達到了對患有癌症的人真正有所作為的結果：壽命更長，患病少。

而現在有一位研究人員想到用光來提高免疫療法的療效——Minsoo Kim正在使用光學來增強免疫治療的抗癌強度。根據一篇新出版的「自然通訊」研究，有理由認為這種開創性的做法可能會起作用。

該方法解決了癌症免疫治療的根本挑戰：控制免疫細胞。有時，免疫系統過度反應並導致超出殺死癌症的傷害。或者，免疫應答可能太弱。癌症是不容易對付的敵人。腫瘤細胞逃避免疫細胞的檢測，抑制免疫系統並對治療有抵抗力。一個解決方案是給予患者額外的T細胞，這種免疫組織對於防禦入侵者是至關重要的。但這可能會使免疫系統異常，造成危險的副作用，包括損傷器官不被修復。

而羅切斯特大學的免疫學家Minsoo Kim提出一個想法：也許光可以用來協助免疫治療藥物激活對抗癌症的反應。為此，Kim和他的同事從藻類中吸取靈感。

科學家早就知道藻類對光線有反應。名叫LG Treviranus的德國科學家記錄了200多年前綠色微藻的行為。從那時起，許多研究已經發現了綠色藻類用於尋找光照和光合作用的途徑和分子。在二十世紀二十年代初，其他德國研究人員發現以前未知分子的遺傳序列，稱為通道視紫紅質。藻類使用它將帶正電的離子帶入自身。

Kim和他的團隊想知道通道視紫紅質是否可用於控制接受免疫治療的患者T細胞如何應答腫瘤。作為探索這種方法的第一步，在越來越多的光遺傳學領域中，他們研究了一組在他們耳朵上有黑色素瘤的小鼠。

首先，研究人員將含有通道視紫紅質的T細胞注入小鼠，使得該分子在動物的T細胞中是有活性的。他們還與光學科學家團隊合作，創建了一個LED晶元，並將其植入了研究動物。

使用小鼠附帶的小電池，研究人員可以遠程觸發LED照射在腫瘤附近的T細胞上。當光擊中T細胞時，它們殺死了更多的癌細胞。幾乎所有的黑色素瘤都被抹去了。

結果雖然非常初步，但很有趣，因為癌症通常會如此嚴重地抑制免疫系統。「我們的光刺激方法可以幫助T細胞克服免疫抑制，」Kim說，「更好地殺死腫瘤。」

耶魯醫學院教授細胞生物學的德里克·托莫雷（Derek Toomre）說：「使用光控制細胞活動將繼續以非凡的速度增長。「如果我們在未來五年看到諾貝爾光學遺傳學獎，我不會感到驚訝。」

該技術的專利正在等待，Kim希望很快開始進行人體臨床試驗。該方法目前僅限於位於皮膚表面的腫瘤，例如黑素瘤，因為在體內更深的T細胞中激活通道反轉錄因子可能具有挑戰性。Toomre還指出，將技術轉化為與人類細胞合作並不容易。「但是這個領域正在迅速發展，」Toomre說。「通過光控來殺傷細胞局部侵襲腫瘤可能不是那麼遙遠。」

如果光線能夠照射人體免疫系統，就像本研究一樣，我們可能會有一個新的對抗癌症的武器。

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