調控腫瘤細胞死亡刺激免疫系統殺傷腫瘤

郭雨彤

北京鐵路第二中學高三（六）班 北京 100045

人體內每天都會有很多細胞死亡，第一種細胞死亡是為了滿足機體生長發育以及新陳代謝的需要發生的“自殺”行為，這樣的細胞死亡是“安靜”的，不會引起機體的免疫反應，死亡細胞的組成成分被周圍的細胞吞噬清除并且再利用，這種細胞死亡被叫做細胞凋亡。第二種是相對被動的，當細胞受到細菌或病毒的感染時，迅速大量的死亡，并在死亡的同時釋放出很多“危險信號”，使得機體的免疫細胞迅速到達感染部位，清除細菌或病毒，同時刺激機體產生免疫記憶，當同樣的細菌或者病毒再次侵入機體的時候，免疫系統就可以識別它們并且快速清除它們。這種細胞死亡的方式叫做炎癥性壞死。最后一種細胞死亡方式更為復雜，是在細胞收到損傷，例如產生癌變，以及某些藥物殺傷腫瘤的過程中，細胞內部積累了難以修復的錯誤而啟動的“主動死亡”的過程，這時細胞也會釋放一定量的危險信號，但不足以觸發劇烈的急性炎癥，產生的針對腫瘤細胞的特異性免疫和免疫記憶也比較弱，再加上多數情況下腫瘤細胞非常擅于偽裝，通過表達與自身組織幾乎相同的抗原和免疫抑制分子，使得免疫細胞傾向于把腫瘤細胞錯認為正常組織而對其視而不見，因此通常無法有效清除腫瘤細胞。不同的細胞死亡被不同的細胞信號通路嚴密并且精密的調控著。

有研究表明，只有在患者的免疫機能健全的時候，化療才會起作用。換句話說，過去人們認為化療藥物是殺死了腫瘤細胞本身，但實際上是刺激了人體的免疫系統，由免疫細胞直接實現對腫瘤的殺傷作用。然而不同的化療藥物殺死腫瘤細胞的機制也是千差萬別的，有的是導致腫瘤細胞中的DNA損傷，誘導細胞的死亡，有的是破壞腫瘤細胞的物質和能量代謝，還有的是破壞腫瘤細胞依賴的生長因子信號，還有的在誘導細胞死亡之前會刺激細胞產生一系列的變化。不同因素導致腫瘤細胞死亡的過程中，細胞經歷了一系列的變化，同時向周圍環境釋放各種各樣的分子，目的是試圖存活，促進損傷修復；或者發出危險信號，激活免疫系統，促進腫瘤細胞的最終清除。我推測，如果能讓腫瘤細胞死亡過程中釋放足夠的危險信號，就能有效刺激免疫系統殺傷腫瘤。

研究表明，藥物導致的腫瘤細胞死亡方式是不同的，而這種差異決定了腫瘤細胞的死亡能否被免疫系統發現而最終決定了腫瘤治療的結果。當細胞死亡方式越接近炎癥性壞死，其對機體免疫系統的激活作用就越強。機體免疫系統是通過死亡細胞釋放出來的大分子，細胞碎片等識別死亡細胞并認定這種細胞死亡是否意味著機體的異常。死亡細胞釋放的物質可以用多種分析方式檢測到，如多種細胞因子都可以通過免疫試劑盒分析定量，細胞碎片中的核酸可以通過定量PCR分析……同時死亡細胞對免疫細胞的激活作用可以通過檢測免疫細胞激活分化的標志物，以及功能免疫細胞分泌的細胞因子等實現。

綜上，我提出假設：通過分析藥物引起細胞死亡的方式、調控細胞死亡的信號通路與藥物激活免疫細胞的功能，能夠找到細胞死亡激活免疫系統的關鍵分子或者關鍵信號通路，可以發現能夠讓腫瘤細胞在死亡過程中發出強烈危險信號的抗腫瘤藥物，通過調控細胞死亡來刺激免疫系統對腫瘤細胞的殺傷作用。

參考文獻：

[1]Immunogenic Cell Death in Cancer Therapy.Annual Review of Immunology Vol.31:51-72 March 2013