分析200万例癌症患者数据,发现预防癌症的关键在于免疫系统,而不是基因突变
时间:2024-07-12 10:41:13    浏览量:

每年,全世界约800万人死于癌症。对于大多数癌症而言,随着年龄增长,患癌风险会大大增加。而且,男性的癌症发病率远高于女性。传统观点认为,癌症发病率之所以会随着年龄增长而升高,是因为细胞中基因突变累积(通常是5-6个)。

来自于邓迪大学的Thea Newman教授课题组和赫瑞•瓦特大学、爱丁堡大学、法国Curie学院的科学家们合作发现,这背后更大的原因并不是基因突变,关键在于衰退的免疫系统!

分析200万例癌症患者数据,发现预防癌症的关键在于免疫系统,而不是基因突变

(多个T细胞包围一个癌细胞)

行业期刊《PNAS》期刊的一篇题为Thymic involution and rising diseaseincidence with age(胸腺退化和发病率随年龄增长而上升)的研究报告:衰退的免疫系统才是引发癌症发病率增加的更重要因素。而且,这一理论还可以解释男性患癌率高于女性的现象(下图)。

分析200万例癌症患者数据,发现预防癌症的关键在于免疫系统,而不是基因突变

在该研究中TheaNewman团队分析了200万例18~70岁癌症患者的数据,以此构建了一个数学方程式,用于评估癌症发病率上升与免疫系统衰退的关系,并将其与100种不同癌症的年龄分布进行比较。

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T细胞产量下降导致疾病发病率上升

结果显示,衰退的免疫系统在癌症的发生、发展中发挥的作用远超过预期。这意味着,预防癌症的关键可能在于免疫系统,而不是基因突变,即随着年龄增长,T细胞数量下降,癌症发生率增加。

为什么免疫系统会衰退?

免疫系统衰老的主要原因是胸腺的退化。胸腺是T细胞分化、发育、成熟的场所,是机体重要的淋巴器官。

研究发现,胸腺衰退伴随着年龄的增长而发生,平均每16年缩小近一半,所以T细胞的产量也会相应下降。而且,某些癌症的发病率上升与新T细胞数量下降存在极强的相关性。

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人体中的胸腺

研究人员将T细胞和癌细胞之间的较量比喻成“战争”,一旦超过某个阈值,癌细胞就会获胜,并认为,这一阈值会随着年龄的增长而下降,且与T细胞的产量成正比。

T细胞产量下降被认为是衰老的一个重要组成部分,紧接着与年龄相关的免疫系统功能开始下降。

而且,某些癌症的发病率上升与年龄相关的T细胞数量下降存在极强的相关性,这也表明,胸腺退化是影响癌症和传染病发病率的重要因素。

另一种“免疫监视假说”认为,正常情况下,T细胞可以监测并杀死癌变细胞,但当免疫系统变弱,监测能力下降,癌细胞存活几率就会增加,而且随着胸腺的衰退,这种情况会愈发糟糕。

研究人员认为,随着年龄的增长,T细胞的减少为癌细胞的获胜增加了可能性,这一假设也可以解释癌症发生概率增加的现象。

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免疫系统衰老导致传染病发病率上升

在传染病系统模型中,该结论也同样适用。对于大多数传染病来说,随着年龄增长,患病风险的增加被认为是免疫系统变化的结果。

研究人员按年龄组划分所有的细菌感染、西尼罗河病毒疾病和甲型流感发病率的对数线性图,从最适合到最不适合排序。

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在检测下的细菌感染中,大部分细菌发病率与年龄成正相关,证实了胸腺退化时间尺度的重要性,说明传染病发病率随年龄上升的一大重要原因是免疫系统的衰退。

男性患癌率高于女性得到解释

因为女性胸腺的衰退速率比男性慢,这在一定程度上造成了癌症发病率的性别差异。“这一点是基因突变假说无法解释的。”研究人员分析道。

基因突变确实会随着年龄增长而积累,但该模型的预测,也从另一面很好的解释了癌症发病率随年龄快速上升的原因,因为衰老导致了机体很多的变化,包括免疫系统的衰老。

对于未来的治疗,包括预防性治疗,加强老化免疫系统的功能恢复似乎比限制基因突变更为可行,这也为有效的新治疗方向带来希望。

改变癌症防治的焦点

研究团队将这一最新假说应用于美国国家癌症研究所多个项目中。验证结果显示,许多癌症与免疫系统的衰退密切相关,而另一些则更可能与免疫系统衰退、多种基因突变有关。

美国加州斯克里普斯研究所的研究人员将CD4 T细胞(CD4 T细胞负责“报信儿”,CD8 T细胞负责“动手”),重新回输到实验(小鼠)模型体内,结果表明,重新回输免疫细胞,可以逆转因慢性炎症导致的免疫细胞耗竭状态,就像给免疫系统加了“战斗BUFF”,让机体重新恢复了抵抗病原体的功能。

“虽然现在下结论还为时尚早,但是如果这一流行病学研究被进一步证实,或将改变抗癌事业的聚焦点,带来全新的预防、治疗方法。” Thea Newman教授强调道。

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既然免疫细胞的储量不足导致免疫系统衰退,那补充免疫细胞自然是比较好的补救办法。

免疫细胞指参与免疫应答或与免疫应答相关细胞。包括淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞等。

免疫细胞分类极为复杂,主要提取方式来源于血液,这里例举实验室里制备的免疫细胞分类。最常见的是NK细胞,CIK细胞;肿瘤患者会用到DC细胞,TIL细胞,极少数实体肿瘤患者会使用到CAR-T细胞。

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免疫细胞在人体内发挥着稳定机体健康的重要作用,担任着人体的免疫防御、免疫稳定和免疫监视的角色。

免疫细胞疗法就是采集人体自身免疫细胞,经过体外培养,使其数量成千倍增长,并激发活力,再回输到体内,杀灭身体中的癌细胞和突变细胞。激活和增强机体的免疫能力,从而有效的控制癌细胞的转移和复发。

免疫细胞治疗可以广泛应用于恶性血液系统疾病,肝癌、肺癌等实体瘤治疗,疗效显著,而且免疫细胞治疗相对于传统放疗、化疗,有非常显著的优势。

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【北联干细胞-iPSC细胞实验室】

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北京北联世纪干细胞生物科技有限公司,是一所集临床、科研、国际学术交流为一体的全球生命科学研究公司,技术源头为美国圣地亚哥Biocentrium公司,公司致力于再生医学新技术的基础研究与临床应用转化,并将iPSc诱导多能干细胞培养技术平移到国内,同时与国内多家三甲医院开展科研课题。

现涵盖iPSc诱导多能干细胞,鲜活细胞、间充质干细胞、神经干细胞、血管内皮干细胞、软骨干细胞、NK/NKT/CTL/CAR-T/CAR-NK/DC-CIK/INKT等免疫细胞,肿瘤疫苗等;应用范围包括:疾病预防、两性生殖、神经系统疾病、脑部疾病、亚健康、免疫系统疾病、骨关节疾病等,同时拥有个体化iPS制备和分化成精原细胞、卵原细胞并形成精子、卵子技术、NSC脑部立体定向技术、NSC球后视神经靶向技术等。

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