利用人體的免疫系統來治療癌症,對當前臨床抗腫瘤擁有巨大的應用前景,但對於許多使用免疫療法的患者來說,這種療法並不能持續發揮作用。為了找出其中的原因,美國Fred Hutchinson癌症研究中心的科學家正在研究,癌細胞如何躲避免疫療法,該研究團隊的最新成果發表於《Nature Communications》期刊。

免疫療法是時下非常夯的癌症治療手法,但是癌症有一個很討厭的特徵──復發,讓治療者頭痛不已。Kelly Paulson領導的研究團隊,使用一種新開發的方法來測量單個細胞中的分子,以深入分析Merkel細胞癌患者對聯合免疫療法的反應。

他們研究的Merkel細胞癌,是一種由病毒引起的罕見皮膚癌,通常好發於男性、50歲以上族群。其致死率是黑色素瘤的3倍,而且化療對它並沒有辦法長期有效。

免疫療法後 癌症迅速復發

Paulson表示:「20%的Merkel細胞癌患者,開始使用免疫療法時,對免疫療法有初步反應,但隨後便會出現復發的情況,這其中的機制令科研人員和臨床醫生十分費解。」這個團隊的目標是了解復發的具體機制,並設計出能夠對腫瘤長期控制的免疫療法,使癌症治療更有效。

Paulson和Aude Chapuis研究了最初對聯合療法有臨床效果的兩名患者的癌細胞,對兩種患者的療法,結合了檢查點抑製劑,來加速免疫系統對腫瘤識別能力,並聯合採用T細胞療法殺死癌細胞。

該團隊驚奇的發現,這兩位患者的腫瘤幾乎完全消失了!Paulson驚喜地說道:「腫瘤逐漸縮小,當他們進行檢查時,發現T細胞確實進入了腫瘤組織內部,並最終殺滅癌細胞。這一研究成果令人興奮,患者也恢復的很好。」

不過不久,第一位患者出現了復發情況,並且發展很快,癌細胞還轉移到了其他地方;第二位患者腫瘤僅在原位置復發,不過發現及時,馬上控制住腫瘤,並沒有進一步擴散。

單細胞RNA定序

在這兩名患者中,尚不清楚是何種機制導致了復發,Paulson與華盛頓大學Paul Nghiem博士及Fred Hutch研究所的Jason Bielas博士,一同使用一種稱為「單細胞RNA定序」的技術,密切關注在接受免疫治療時,腫瘤T細胞內的分子變化,及所在腫瘤微環境的變化。

「改密碼」躲過T細胞追殺

他們發現,腫瘤能夠調整被T細胞當作靶點的編碼基因開關,來躲避針對腫瘤的免疫治療。人類白血球抗原(HLA)有三組基因,通常會全部同時關閉或打開,所以傳統定序方法,是將HLA作為一組基因來檢測。這使得該組基因只要出現一個基因被關閉,便不可被檢測到。

而這次的單細胞RNA定序顯示,HLA三組基因確實出現了開關不同步的情形,因此免疫療法一開始看似有效,但是一段日過後,這種躲過追殺的腫瘤細胞便會春風吹又生。

Paulson 表示:「雖然還不清楚這些病人的癌細胞,到底是發生了什麼變化,才會導致基因開關不同步,造成腫瘤的復發。但現在我們能夠正確的認識這其中的關鍵機制,將來藉此機制,必定會產生相應的應對措施,防止患者腫瘤的復發。」

期刊小檔案:《自然.通訊》《Nature Communications》是一本開放取用的多科學期刊,致力於在生物,物理,化學和地球科學的所有領域發表高質量的研究。 該期刊發表的論文代表了每個領域專家的重要進展。根據2017年期刊引用報告®科學版,其影響因子為12.124,在全球綜合期刊中排名第三,第一名為《Nature》,第二名為《Science》。

參考資料:

Acquired Immunotherapy Resistance through Transcriptional Repression

延伸閱讀:

哈佛科學家讓癌細胞「大義滅親」 消滅腫瘤後再自殺!

國際研究、病人實證:「快樂」真的可以殺死癌細胞!

肺癌患者先檢測PD-1,免疫療法效果大增2.5倍!

MIT團隊新科技:看癌細胞顏色就知道治療有沒有效果!

文/林以璿 圖/許嘉真