提高癌症治療效果的一個簡單方法:掌握免疫系統的生物鐘
癌症是一種異常細胞以不受控制的方式進行分裂和生長的疾病。這些異常細胞可以形成腫瘤,並可以通過血液或淋巴系統擴散到身體的其他部位。來自UNIGE和LMU的研究人員的觀點,免疫系統的抗腫瘤活動和癌症免疫療法的有效性與一天中的時間有關。這意味著,同樣的治療方法可能會因其實施時間的不同而變得更有效或更少。
身體的免疫系統在抵禦腫瘤和防止癌症佔據和生長的能力方面起著關鍵作用。免疫療法的作用是加強免疫反應,以更好地瞄準和攻擊癌細胞。日內瓦大學和慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學以前的研究表明,免疫系統的有效性隨一天中的不同時間而變化,人類在早上的效率達到高峰。
現在,該研究小組證明,免疫系統的節律性–尤其是樹突狀細胞–其關鍵哨兵–對腫瘤的生長以及免疫治療的有效性有著迄今為止未被發現的影響。這些發表在《自然》雜誌上的結果表明,僅僅改變治療的時間就能極大地提高其有效性。
生物鐘以大約24小時的節奏來調節生物體的大多數生理過程。而免疫系統也不例外。
通過研究淋巴系統中樹突狀細胞的遷移(免疫反應最基本的元素之一),我們強調了這樣一個事實,即免疫激活在一天中是振蕩的,在行為靜止期的後期達到高峰,領導這項工作的UNIGE醫學院病理學和免疫學系、日內瓦炎症研究中心(GCIR)和腫瘤血液學轉化研究中心(CRTOH)的教授Christoph Scheiermann總結道。
在目前的研究中,該小組專注於癌症,以評估這種時間上的調節如何影響腫瘤。
科學家們在一天中的六個不同時間段向各組小鼠注射黑色素瘤細胞,然後監測腫瘤的生長,為期兩週。
Christoph Scheiermann實驗室的研究員、這項研究的第一作者Chen Wang表示:”僅通過改變注射時間,我們觀察到了非常令人驚訝的結果:下午植入的腫瘤增長很少,而晚上植入的腫瘤增長更快,這與小鼠免疫系統的激活節奏一致。研究小組隨後用沒有免疫系統的小鼠複製了這個實驗。結果顯示不再有任何與一天中的時間有關的差異,從而證實後者確實是由免疫反應誘發的:第一個被激活的免疫細胞是皮膚的樹突狀細胞,24小時後在淋巴結中發現。然後T細胞被激活並攻擊腫瘤。”
此外,通過抑制樹突狀細胞的內部時鐘,免疫系統的激活節奏消失了,證實了其關鍵作用。
最後,研究人員在一天中的不同時間對腫瘤植入在同一時間進行的小鼠進行了免疫治療。’這種治療性疫苗由腫瘤特異性抗原組成,與用於治療病人的疫苗非常相似。當在下午給藥時,有益的效果再次得到提高。
那麼人類的情況如何?為了弄清這些結果是否在人類身上重複出現,科學家們重新審查了用癌症疫苗治療黑色素瘤的病人的數據。這些患者的黑色素瘤特異性T細胞對清晨進行的治療反應更好,這符合人類的晝夜節律,與小鼠相比,小鼠是夜行動物。Christoph Scheiermann指出:”這非常令人鼓舞,但這只是對10個人的小群組的回顧性研究。”
研究人員現在希望通過臨床研究來確認和完善這些初步發現。然而,一種治療方法可以根據一天中的不同時間而變得更加有效,這個想法本身就開啟了一些令人驚訝的可能性。