免疫小教室

人體最大的免疫器官就是皮膚,阻擋了大部分的病原體,而身體內的免疫系統是與生俱來的能力,從自母體內、出生至成人,不斷受到環境教化而成熟,藉著不同免疫器官和上百種免疫細胞,由複雜的分子的調控幫助人體對抗外來物的感染、檢查以及殺死不正常的細胞,其中包括癌細胞。

 

免疫細胞介紹

出自 https://biologyru.weebly.com/20813301233199532113.html

以上的卡通圖可以知道造血幹細胞可以分化成淋巴幹細胞和骨髓幹細胞,在進一步分化成各種具有不同功能的免疫細胞,其中可以區分先天免疫(白血球和自然殺手細胞)和後天免疫反應(T淋巴球和B淋巴球)

白血球(WBC)-免疫系統中主要負責抵抗外來物的一群細胞(統稱為白血球),由 骨髓中的造血幹細胞分化,分成顆粒球、單核球以及淋巴球等。

  • 顆粒球(Granulocyte)-由骨髓幹細胞分化可以分成嗜中性球(neutrophil)、嗜酸性球(Eosinophil)和嗜鹼性球(Basophil)。嗜中性球會最早到達發炎位置來吞噬作入侵的病原體或體外物質。嗜酸性球對抗大型病原體(寄生蟲)也具有吞噬功能。嗜鹼性球分泌組織胺擴大發炎反應,以利更多免疫細胞吸引至發炎之處。
  • 單核球(Monocyte)- 由骨髓幹細胞分化,進入組織後會分化成巨噬細胞(Macrophage)。巨噬細胞除了具有吞噬的功能之外,也是一種抗原呈現細胞(Antigen Presenting Cell; APC),讓活化後的T細胞辨認抗原產生後天性免疫反應來調節免疫功能。

自然殺手細胞(NK Cell)-由淋巴幹細胞分化而來,可辨識受感染的細胞、異常的細胞以及癌細胞,藉由穿孔素(perforin)和水解酵素(granzymes),促使其細胞凋亡的產生。美國研究機構在1970年發現NK細胞能夠有效的殺死癌細胞,具有天生辨認外來物(抗原)的能力,在日本11年的長期臨床研究也證實,NK細胞在病人體內的活性以及數量和罹癌的機會呈現負相關,換句話說,NK細胞的活性越低,罹癌機會是增加50%。

B細胞(B lymphocyte)-在骨髓(Bone marrow)中成熟,主要在免疫系統中扮演產生抗體的角色,當遇到抗原時會分化成漿細胞。這些漿細胞會產生抗體釋放出去。但有一部分B細胞不成為漿細胞,而成為具有記憶B細胞。但再次遇到相同抗原時,記憶B細胞能大量增值產生抗體。

T細胞 (T lymphocyte)-主要在胸線(Thymus)成熟,可依照不同功能性再細分次族群(sub population):細胞毒性T細胞(Cytotoxic T cell),或稱為殺手T細胞,表面標誌為CD8+,主要直接辨認以及消滅受到感染或是突變的細胞;輔助型T細胞(helper T cell),表面標誌為CD4+,藉由分泌細胞激素(Cytokines),調控或是輔助其他淋巴細胞的功能;調節/抑制T細胞(regulatory/suppressor T cell),主要是維持免疫平衡,防止過度的免疫反應發生導致損傷,此種細胞種類很多,目前最多研究的是在CD25+CD4+T細胞上,發現對於其他的T細胞和B細胞都有抑制作用;記憶T細胞(memory T cell),表面標誌尚未找到獨特的標誌,在抗原刺激之後,保存記憶訊息如同記憶型B細胞,功能為在接受到抗原時能夠迅速產生對抗外來物的免疫大軍。

癌症免疫療法

現今一般醫療手術無法完全清除癌細胞或是血液型細胞的癌症,即使使用標靶或者非專一性副作用強烈的化療藥物和放射線治療,也無法有效的清除癌細胞進而再復發,免疫治療被認為可藉由免疫細胞本身的毒殺特性和記憶的能力,可有效的清除癌細胞避免再復發。由免疫小教室的知識可得知人體具有完整的免疫系統,具有辨認新物質的能力而造成免疫反應,免疫系統對於癌細胞的反應主要有兩種方式:1.對抗具有腫瘤專一性的抗原分子(此分子只在腫瘤細胞表現);2.對抗腫瘤相關性的抗原分子(此分子在腫瘤細胞的表現方式不同)。目前較清楚的相關機制為病毒感染而產生的腫瘤,例如人類乳突病毒所造成的子宮頸癌或者伊波拉病毒所造成的Burkitt’s lymphoma,但是目前無法清楚得知絕大部分的人類腫瘤是如何產生的,即使擁有健康的免疫系統,也無法辨認混在正常細胞中的癌細胞,或者免疫細胞數量不足能夠消滅癌細胞,而且有些癌細胞會釋放躲過免疫細胞檢查的因子,造成躲過免疫檢查哨(immune checkpoints),但也因為基礎醫學以及轉譯醫學研究進步,對抗癌症的藥物也越來越精準。由藥物開發的過程來看,對抗癌症從最當初的小分子化療、標靶治療、後標靶治療、蛋白質藥物,到近期火紅的專一性抗體藥物、癌症疫苗以及免疫細胞改造基因療法,生物科技的進步將劃時代的帶領免疫療法至到新的一個時代。