免疫細(xì)胞和干細(xì)胞,是如何幫助我們提高免疫力的?

免疫系統(tǒng),作為機(jī)體內(nèi)環(huán)境中的“警察”,具有免疫監(jiān)視、防御、調(diào)控的作用,能夠?qū)w內(nèi)的“敵對(duì)分子”,如入侵的病原體,體內(nèi)衰老細(xì)胞,腫瘤細(xì)胞等進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別與清除。當(dāng)免疫系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候,機(jī)體的免疫力會(huì)低下,失去對(duì)外界環(huán)境的抵抗力能力;同時(shí),免疫系統(tǒng)對(duì)“自己人”——自身正常組織器官大打出手,造成自身免疫性疾病。

近年來(lái),細(xì)胞療法,特別是干細(xì)胞與免疫細(xì)胞,憑借其強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)特性在免疫重建領(lǐng)域大展拳腳,并被用于疾病的治療研究與應(yīng)用中,取得了一系列的進(jìn)展。
干細(xì)胞:作為“協(xié)調(diào)員”,重建紊亂的免疫系統(tǒng)
干細(xì)胞有一個(gè)非常顯著的特性——免疫調(diào)節(jié)特性,可以調(diào)節(jié)如抗原提呈細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等重要免疫細(xì)胞的免疫功能。干細(xì)胞,尤其是間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性具有雙向性,在免疫力低下時(shí)候,起到增強(qiáng)免疫的作用;而對(duì)過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生抑制作用。

干細(xì)胞助力機(jī)體免疫力的提高
人體由于衰老或者疾病狀態(tài)導(dǎo)致機(jī)體免疫力低下,對(duì)外界有害環(huán)境的抵抗力下降。干細(xì)胞作為一種具有無(wú)限增殖和多向分化潛能的細(xì)胞,在體內(nèi)可以分化為各種免疫細(xì)胞,在免疫力低下時(shí)候,起到增強(qiáng)免疫的作用。

研究發(fā)現(xiàn)[1],免疫細(xì)胞,如自然殺傷(NK)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,可以很容易地從多能干細(xì)胞分化而形成。NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是天然免疫系統(tǒng)的一部分,是抵御惡性腫瘤和傳染病的第一道防線。初步研究表明,人胚胎干細(xì)胞(HESCs)來(lái)源的NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞具有與從外周血中分離的NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞相似的表型和功能,包括體外殺傷多種腫瘤細(xì)胞的能力。
干細(xì)胞與免疫重建,首先讓人們想起的是干細(xì)胞與艾滋病的治療。目前,基于造血干細(xì)胞的抗HIV基因治療,旨在通過(guò)移植攜帶抗HIV基因的基因工程造血干細(xì)胞來(lái)重建患者的免疫系統(tǒng)。造血干細(xì)胞可以自我更新、增殖和分化為成熟的免疫細(xì)胞。從理論上講,抗HIV基因修飾的造血干細(xì)胞可以在患者的一生中持續(xù)提供抗HIV的免疫細(xì)胞,從而達(dá)到持久抗病毒的效果[2]。

圖片來(lái)自文獻(xiàn)[2]
同時(shí),科學(xué)家們也利用間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)幫助艾滋病患者重建免疫。國(guó)內(nèi)王福生院士團(tuán)隊(duì)在《信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與靶向治療》上發(fā)文[3],臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞輸注治療“免疫重建不良”的艾滋病患者安全且耐受,患者CD4+T細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著增加。

圖片來(lái)自文獻(xiàn)[3]
間充質(zhì)干細(xì)胞抑制過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)
目前,間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)特性已經(jīng)得到了很好的證明。大量報(bào)道表明,間充質(zhì)干細(xì)胞主要通過(guò)旁分泌因子來(lái)調(diào)節(jié)炎癥微環(huán)境[4],還可以抑制一些過(guò)度激活的免疫細(xì)胞的活性,從而起到抑制異常免疫反應(yīng)的作用,讓身體保持一個(gè)平衡的免疫狀態(tài)。

圖片來(lái)自文獻(xiàn)[4]
以新冠肺炎為例,新冠肺炎致死的重要原因之一是過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)造成的細(xì)胞因子風(fēng)暴。當(dāng)新冠病毒入侵時(shí),機(jī)體免疫系統(tǒng)使出渾身解數(shù)來(lái)消滅它,免疫系統(tǒng)會(huì)激發(fā)炎癥反應(yīng),以試圖殺死病毒。但是殺敵一千,自損八百,造成了自身組織器官的損傷。因此,抑制過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)可能是治療新冠病毒的有效策略。間充質(zhì)干細(xì)胞憑借其強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)特性,在這次疫情的治療中也發(fā)揮了重要作用。

圖片來(lái)自文獻(xiàn)[5]
根據(jù)新冠肺炎干細(xì)胞治療研究報(bào)告[6],新冠肺炎患者接受間充質(zhì)干細(xì)胞靜脈注射后,不僅改善了肺功能和預(yù)后,促進(jìn)了康復(fù),而且外周血淋巴細(xì)胞增多,C反應(yīng)蛋白下降,過(guò)度活化和過(guò)度分泌細(xì)胞因子的免疫細(xì)胞消失。

圖片來(lái)自文獻(xiàn)[6]
回輸免疫細(xì)胞,激發(fā)或增強(qiáng)機(jī)體免疫功能
免疫細(xì)胞,作為機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組成部分,在保障人體健康方面發(fā)揮了重要作用。但是,由于衰老或者疾病狀態(tài)等導(dǎo)致免疫細(xì)胞功能低下或失調(diào),將會(huì)嚴(yán)重影響免疫系統(tǒng)功能的發(fā)揮。因此,這時(shí)就需要人為手段來(lái)提高免疫細(xì)胞活性,如通過(guò)注射有活性免疫細(xì)胞,或者進(jìn)行免疫細(xì)胞改造后回輸?shù)取?/p>
近年來(lái),通過(guò)注射外源性的有活力的免疫細(xì)胞來(lái)維持甚至強(qiáng)化機(jī)體免疫系統(tǒng)功能備受關(guān)注。根據(jù)今年國(guó)家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心發(fā)布的《免疫細(xì)胞治療產(chǎn)品臨床試驗(yàn)技術(shù)指導(dǎo)原則》中對(duì)免疫細(xì)胞治療的定義可知,利用患者自身或者供體來(lái)源的免疫細(xì)胞,經(jīng)過(guò)體外培養(yǎng)擴(kuò)增、活化和基因編輯等操作,再回輸?shù)交颊唧w內(nèi),可以激發(fā)或增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能,從而達(dá)到控制疾病的目的。

通過(guò)回輸健康活性的免疫細(xì)胞,激活人體自身的“自愈功能”,不僅可以調(diào)控病變的細(xì)胞,還可以增加正常細(xì)胞的數(shù)量,這樣一來(lái)就可以保持免疫的平衡,還能提高機(jī)體的免疫功能[7]。
通過(guò)回輸免疫細(xì)胞而增強(qiáng)免疫并抵抗疾病的耳熟能詳?shù)睦幽^(guò)于CAR-T細(xì)胞治療。CAR-T細(xì)胞療法,就是通過(guò)對(duì)免疫細(xì)胞進(jìn)行基因改造,使其帶上能精準(zhǔn)定位腫瘤的“GPS”,對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別與殺傷?,F(xiàn)在,CAR-T細(xì)胞治療已經(jīng)在我們國(guó)家上市,未來(lái)十分值得期待。
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