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【讀書】我們?yōu)槭裁催沒有死掉?
【讀書】我們?yōu)槭裁催沒有死掉?講座課程簡介:
我們?yōu)槭裁催沒有死掉?
我們?nèi)绾胃鷶?shù)百萬細(xì)菌日以繼夜地戰(zhàn)斗?
我們的免疫系統(tǒng)是從哪里來的?
怎樣面對免疫系統(tǒng)的天然缺陷?
免疫系統(tǒng)損壞就無法重建嗎?病毒、細(xì)菌都在不斷演化,未來的抗藥性之戰(zhàn)應(yīng)該怎么打?
提高免疫力”與益生菌”都是消費(fèi)陷阱?
......
在這本生動易 讀的小冊子里,伊丹·本-巴拉克向我們展示了免疫系統(tǒng)是如何運(yùn)作的,它是如何摧毀病原體的,我們?yōu)楹螘䦟δ承┲虏◇w產(chǎn)生免疫,探討了免疫系統(tǒng)的演化以及我們關(guān)注的抗生素與疫苗的功能,并展望了免疫的未來。本書將帶領(lǐng)讀者展開一場有趣的免疫系統(tǒng)漫游。
※專家推薦:
極有雄心且非常易讀,它為大眾讀者精煉地總結(jié)了免疫系統(tǒng)的核心特征。其內(nèi)容非常前沿,甚至包括了最近榮獲諾獎的有關(guān)先天免疫系統(tǒng)演化的部分內(nèi)容。這本小書是難得的通俗醫(yī)學(xué)佳作。”——古斯塔夫·諾塞爾爵士(Sir Gustav Nossal),愛英斯坦科學(xué)獎得主,澳大利亞國寶級生物學(xué)家
對一個(gè)復(fù)雜且重要的主題做了深入淺出的記錄。——彼得·杜赫提教授(Prof. Peter C. Doherty),諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主
你也許聽說過,所謂的癌癥”并不是一種疾病。在癌癥”的名下其實(shí)是許多不同的疾病,但它們有一個(gè)共同點(diǎn):細(xì)胞的生長和分裂不受調(diào)控。幾乎人體內(nèi)的所有細(xì)胞類型(個(gè)別例外,比如心肌細(xì)胞)都可能會出現(xiàn)這種情況。我們還沒有死掉的一個(gè)原因是,大多數(shù)時(shí)候,細(xì)胞都能把持住自己。如果把持不住了,也會有臨近的細(xì)胞(包括免疫細(xì)胞)來幫忙。免疫系統(tǒng)監(jiān)視著全身的細(xì)胞,提前發(fā)現(xiàn)問題,清理可疑細(xì)胞。
要知道,分裂是細(xì)胞正常的生理表現(xiàn)之一,F(xiàn)在不妨仔細(xì)觀察一下你的手背,想一想手背上皮膚細(xì)胞的奇特命運(yùn)。從細(xì)胞的角度來看,在幾十億年前,出現(xiàn)了第一個(gè)活細(xì)胞,它不斷地分裂,這個(gè)過程進(jìn)行了無數(shù)次。在過去幾十億年的某個(gè)時(shí)刻,它跟一些兄弟姐妹細(xì)胞形成了松散的聯(lián)合體,這個(gè)聯(lián)合體不斷生長,細(xì)胞愈發(fā)密集,直到每一個(gè)細(xì)胞都有了特化的功能。這一顆細(xì)胞的特殊功能是繁殖,于是,它就贏得了幸存大獎:只有少數(shù)細(xì)胞能夠產(chǎn)生下一代,它就是其中之一。于是它繼續(xù)繁殖,每一次繁殖的時(shí)候,在每一個(gè)新的個(gè)體里,它的兄弟姐妹細(xì)胞都會形成身體(并隨后死去),而它又再次被委任以繁殖的功能。如此億萬年過去了,人類出現(xiàn)了,這顆細(xì)胞也成了人類的繁殖細(xì)胞——一顆精子或卵細(xì)胞——該過程繼續(xù)著:不受限制地的生長,被安排到繁殖系統(tǒng),幸運(yùn)的受精,然后經(jīng)過幾十年在人體的睪丸或者卵巢內(nèi)受控地的生長、分裂,于是,開始一個(gè)新的繁殖循環(huán)。
這就是這顆細(xì)胞的存在史:從生命誕生之初直到你的出現(xiàn)——這時(shí),這顆細(xì)胞的命運(yùn)不再是負(fù)責(zé)繁殖,;而是成為一顆上皮細(xì)胞。它不斷地分裂、生長,分裂、生長,不斷地分化,直到成為一顆成熟的上皮細(xì)胞。突然之間,在生命出現(xiàn)以來的38億年里,這顆細(xì)胞不能繼續(xù)繁殖了,它要面對死亡了。
細(xì)胞并不受意識的牽絆,也沒有歷史的視角,它以它慣有的方式冷靜地面對著這一切,但是,繁殖的沖動無疑非常強(qiáng)烈。在細(xì)胞內(nèi),特殊的機(jī)制確保了每一個(gè)細(xì)胞只在規(guī)定的時(shí)刻復(fù)制一次,但這些核查機(jī)制并不完美,它們也可能被破壞,或者是由于輻射,或者是破壞DNA的化學(xué)物質(zhì)(誘變劑),也可能是其他它原因。癌細(xì)胞就是失去了剎車系統(tǒng)的細(xì)胞。突變破壞了它的DNA,導(dǎo)致控制細(xì)胞繁殖的機(jī)制失控了。細(xì)胞于是返回執(zhí)行它的最初計(jì)劃:盡可能快地繁殖。如果細(xì)胞是那種需要經(jīng)常繁殖的類型,比如皮膚細(xì)胞或者結(jié)腸細(xì)胞,由于對它們的監(jiān)控本來就松散一些,這類細(xì)胞失控的可能性也就更大。此外,這些細(xì)胞類型跟外部世界接觸得更多,也更有可能接觸到致癌物質(zhì)。那些深埋在體內(nèi)的、不需要經(jīng)常復(fù)制的細(xì)胞,比如心肌細(xì)胞,癌變的可能性要低得多。
現(xiàn)在,癌癥之所以危險(xiǎn),不僅僅是因?yàn)榧?xì)胞會不受約束的地生長。單純的腫瘤可以通過外科手術(shù)進(jìn)行切除。真正的問題在于腫瘤轉(zhuǎn)移:癌細(xì)胞從初發(fā)部位傳播到身體的其他它部位,并在那里繼續(xù)生長。謝天謝地,這并不是哪一個(gè)細(xì)胞都能完成的簡單任務(wù)。:一個(gè)癌細(xì)胞必須演化出了這樣的能力——從腫瘤塊脫離,侵入血液或者淋巴循環(huán)系統(tǒng),然后成功地離開,在人體內(nèi)的新組織里落腳,繼續(xù)生長。對于體細(xì)胞來說,這可不是一件輕而易舉的事情,因?yàn)樗⒉皇鞘裁刺鼗牟≡w,但是癌細(xì)胞的確復(fù)制、突變得非常迅速。它們會經(jīng)歷自然選擇,因?yàn)槠渲休^不成功的細(xì)胞會被免疫細(xì)胞靶向鎖定并摧毀。實(shí)際上,癌細(xì)胞具有適應(yīng)新的生活方式所需的所有成分,而且演化有時(shí)的確也會把它們引上這條路。當(dāng)然,這條演化之路是一個(gè)死胡同——癌細(xì)胞最終也會跟患者一起死去 ——但癌細(xì)胞可不在乎這一點(diǎn)。
即使是常規(guī)”的腫瘤也需要關(guān)心自身的生存,否則它們就會死去。最主要的,它們需要兩樣?xùn)|西。第一個(gè)是血液供給:成功”的腫瘤會誘導(dǎo)血管生成(angiogenesis),換言之,它們會引導(dǎo)血管向它們生長。第二個(gè)是不受免疫系統(tǒng)的攻擊。無論是外觀還是行為,癌細(xì)胞跟常規(guī)體細(xì)胞都有所不同,而免疫系統(tǒng)的一個(gè)主要功能就是識別這些區(qū)別,并在癌細(xì)胞造成更多傷害之前摧毀它們。我們的免疫系統(tǒng)十分擅長此事——我們之所以還沒死掉,是因?yàn)榇蟛糠职┘?xì)胞在造成破壞之前就被免疫系統(tǒng)清除了。盡管如此,那些更成功的腫瘤卻能夠發(fā)展出免疫抑制的能力,這會弱化免疫系統(tǒng)對付癌細(xì)胞的能力,而且這些腫瘤也會不斷演化出新的逃避免疫監(jiān)視的方式。
在引起癌癥的眾多病因之中,較為駭人的一類是腫瘤病毒——我們知道,病毒往往會通過血液或者性接觸傳播,它會把自身的遺傳物質(zhì)嵌入人體的基因組里。對細(xì)胞來說,病毒基因的入侵往往會帶來嚴(yán)重的后果,而腫瘤病毒經(jīng)常會使得細(xì)胞開始迅速增殖——這樣,對病毒才有好處。
最近幾十年,研究人員才開始從傳染性疾病的角度來理解癌癥。有多少種癌癥是由腫瘤病毒引起的?目前的估計(jì)是 15% -— 20% 。也許真實(shí)的比例比這更高,但這可能也不是壞事,:對免疫學(xué)家而言,病毒引起的疾病也就意味著可以通過疫苗來預(yù)防;實(shí)際上,研究人員已經(jīng)開發(fā)出了集中針對腫瘤病毒的疫苗了,比如會引發(fā)宮頸癌的人類乳頭瘤病毒。未來,是否會出現(xiàn)預(yù)防某些癌癥的疫苗呢?
如何治療癌癥,一直都是一個(gè)棘手的問題。癌細(xì)胞有點(diǎn)像病原體——但是它們跟身體其它他細(xì)胞的區(qū)別微乎其微?股睾鸵呙鐚Π┌Y無能為力;除了外科手術(shù),目前主要的治療手段也就是放射治療和化學(xué)治療,這兩種辦法,實(shí)際上都是殺敵一千,自損八百”。另外一個(gè)辦法是免疫治療——利用患者自身的免疫系統(tǒng)或者實(shí)驗(yàn)室制備的免疫成分來幫助對抗癌癥。
免疫療法實(shí)際上早在 19 世紀(jì)就出現(xiàn)了——我最初了解到這段歷史的時(shí)候也有點(diǎn)意外。臨床醫(yī)生威廉·科利(William Coley)觀察到,某些引起患者發(fā)燒的感染實(shí)際上可以幫助治療癌癥。從 1891 年起,他就使用滅活的細(xì)菌和細(xì)菌毒素的混劑成功地治療了癌癥患者。當(dāng)時(shí),人們還難以理解,為什么這種辦法會奏效(今天我們知道,這種混劑會激活免疫應(yīng)答,幫助對抗癌癥),科利的療法也遇到了一些質(zhì)疑。雖然從那之后醫(yī)生有時(shí)也會使用科利疫苗”或者科利毒素”,但是科利的免疫療法逐漸式微,放射療法成了主流。不過,今天,免疫療法大有卷土重來之勢。
在過去幾年,免疫療法取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,每周都會成為科學(xué)界的頭條新聞。目前已有幾百個(gè)臨床試驗(yàn)在進(jìn)行之中,有些已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室投入臨床使用了。一些較常規(guī)的手段包括強(qiáng)化已有的免疫功能——如果醫(yī)生認(rèn)為免疫系統(tǒng)對抗癌癥的活力不夠強(qiáng),我們就可以給一些免疫功能松綁”,解除一些抑制功能。另外一些人則走的得更遠(yuǎn):在過繼性細(xì)胞療法(adoptive cell therapy)中,臨床醫(yī)生從患者體內(nèi)取出有抗癌能力的T細(xì)胞,在體外進(jìn)行大量增殖,復(fù)制出數(shù)百萬的克隆T細(xì)胞,然后再注射回患者體內(nèi)。另外一種做法是,從患者體內(nèi)取出了T細(xì)胞,進(jìn)行了體外克隆的同時(shí)向T細(xì)胞插入新的基因,增強(qiáng)它們識別、攻擊癌細(xì)胞的能力。
順便提一句,向 T 細(xì)胞中插入新的基因”可不是一件簡單的事情;這不是機(jī)械操作,即使是最小的鑷子也不行。我們需要的是分子水平的工具。事實(shí)上,有一類天然的東西非常善于向 T 細(xì)胞中插入基因,它就是 I 型 HIV 病毒。 HIV 病毒本來就能結(jié)合在 T 細(xì)胞上,把它的基因注入T細(xì)胞內(nèi),并在其中增殖(因此破壞了免疫系統(tǒng),引起了艾滋。。研究人員利用的正是這種能力:他們剔除了 HIV 本身的致病基因(我猜想一定非常小心),然后替換上了專門針對癌癥的受體基因,繼而用這種改造過的病毒感染實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)的T細(xì)胞——于是,就得到了改造的T細(xì)胞,然后就可以注射到患者體內(nèi)了。這就好比借 HIV 病毒的刀來治療癌癥。
還有一種更直接的免疫治療的方法,那就是直接把抗腫瘤抗體注射到患者體內(nèi)。為此,你首先要非常確定使用的抗體只是針對癌細(xì)胞——如前所述,區(qū)分癌細(xì)胞與正常細(xì)胞往往并不容易。如果這一點(diǎn)做不到,抗體也會對人體正常細(xì)胞發(fā)起攻擊,那么對癌癥患者來說無異于雪上加霜。
一個(gè)引人入勝的方法是所謂的放射免疫療法——這是一種放射療法,而且只用于那些能對放射性響應(yīng)的腫瘤,但是它同時(shí)借鑒了抗體驚人的特異性:它不再讓患者全身都接受射線處理,而是把放射性分子結(jié)合到針對癌細(xì)胞的抗體上,這樣,當(dāng)抗體與跟癌細(xì)胞結(jié)合之后,癌細(xì)胞就可以接受到更多輻射,而身體其余部分受到的影響較小。
此外,還有一些正在臨床測試的抗體療法,也被稱為檢查點(diǎn)阻斷”療法(checkpoint blockade therapy)。它并不是針對癌細(xì)胞本身,而是調(diào)節(jié)癌細(xì)胞的免疫抑制能力,比如上文提到的可以注射到腫瘤里的抗體。當(dāng)抗體跟它們的靶標(biāo)結(jié)合之后,覆蓋上癌細(xì)胞的某些受體,于是人體針對它們的免疫攻擊就大大加強(qiáng)。 2011 年,美國食品藥品監(jiān)督管理局通過了伊匹(Ipilimumab)單抗注射液,可用于治療嚴(yán)重的黑色素瘤轉(zhuǎn)移,從那之后,又有幾種新的療法獲得審批通過。
我們正在見證免疫療法走進(jìn)臨床,成為一種可行的治療手段;這可能會開啟癌癥治療的一個(gè)新時(shí)代。但是,它仍然還處于初級階段。免疫療法還算不上是奇跡。首先,它非常昂貴——每位患者的治療費(fèi)用高達(dá)幾萬或幾十萬美元。除此之外,研究人員還無法預(yù)測哪些癌癥會有效,以及哪些患者會得益。:有些患者對治療的響應(yīng)極好——腫瘤在幾天或幾周之內(nèi)就會消失,而有些人則完全不理會。免疫療法也有副作用,有些還非常嚴(yán)重,乃至危及生命——
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