免疫治療講到腫瘤逃避免疫系統,大家通常會諗起 PD-1/PD-L1 呢類「檢查點」。不過,新研究提出另一條可能嘅逃生路線:腫瘤未必要逐個 T 細胞直接關掉,佢可以改變自己周圍嘅化學環境。
研究人員發現,腫瘤細胞可釋放抗氧化蛋白 過氧化還原蛋白 1(peroxiredoxin-1,PRDX1),清除 T 細胞喺啟動及攻擊腫瘤時所需嘅少量活性氧(ROS)。研究團隊將呢種可能嘅免疫抑制方式稱為**「氧化還原檢查點」**(redox checkpoint)。
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關鍵不在於 ROS 越少越好
ROS 唔只係有害嘅細胞代謝副產物。水平過高時,ROS 的確會傷害細胞;但喺低而且受精準調控嘅水平,佢亦係免疫細胞傳遞訊號嘅一部分。過氧化還原蛋白(PRDX)係一類抗氧化酶,可分解過氧化氫,協助維持細胞嘅氧化還原平衡。
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最新工作分析腫瘤內細胞之間嘅液體,即「腫瘤間質液」,發現當中抗氧化物相當豐富。腫瘤來源嘅 PRDX1 會喺局部清走 ROS,令 T 細胞嘅活化、增殖同效應功能都下降。換句話講,腫瘤可能係抽走咗 T 細胞「開工」必需嘅一個化學訊號。
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呢點同 PD-1/PD-L1 檢查點並不相同:PD-1/PD-L1 主要透過抑制性受體訊號煞停免疫反應;PRDX1 模式則可能直接改寫腫瘤附近嘅氧化還原環境。不過,兩者最終都可能導致同一結果——抗腫瘤 T 細胞反應變弱。
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小鼠實驗見到咩?
現時最核心嘅證據仍然屬於臨床前研究。研究人員以 CRISPR/Cas9 基因編輯,製造無法產生 PRDX1 嘅腫瘤細胞。結果顯示,腫瘤間質液內嘅 PRDX1 減少,對 T 細胞嘅抑制亦隨之紓緩。
研究報告指,缺乏 PRDX1 嘅腫瘤受到更強嘅免疫控制;喺黑色素瘤模型中,缺乏 PRDX1 嘅腫瘤被排斥。另有原本對免疫檢查點治療無反應嘅腫瘤,在失去腫瘤 PRDX1 後變得對治療有反應。
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另一項使用炎症相關結直腸癌模型嘅研究亦發現,敲除 Prdx1 可抑制結腸腫瘤形成;腫瘤內 CD4+、CD8+ T 細胞浸潤增加,而 CD163+ 腫瘤相關巨噬細胞減少,反映腫瘤微環境可能較少免疫抑制。
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呢啲結果支持 PRDX1 可能參與腫瘤免疫逃逸,但未能證明所有癌症都依賴分泌 PRDX1,亦未能證實喺人體內封鎖 PRDX1 會有效而安全。
人體資料:有線索,未到臨床驗證
人類癌症資料目前係「值得追查」多過「已經證實」。喺結直腸癌,PRDX1 過度表達與較差預後及較少 T 細胞浸潤有關。
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肝細胞癌研究則報告,腫瘤相關細菌定殖可提升 PRDX1 表達,並與 CD8+ T 細胞殺傷力下降、PD-1 阻斷治療效益降低相關;喺體內實驗中,抑制 PRDX1 可逆轉所報告嘅耐藥表型。
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不過,腫瘤樣本中見到嘅相關性,唔等於 PRDX1 分泌就一定係某個病人腫瘤免疫逃逸嘅主因。要確認 PRDX1 可否做生物標記或治療靶點,仲需要前瞻性病人研究、藥理研究同臨床試驗。
下一步可能點樣治療?
以下方向都仍然係實驗性構想:
- 中和細胞外 PRDX1:利用抗體或其他藥物,在腫瘤細胞外中和 PRDX1,理論上可保留浸潤 T 細胞附近所需嘅 ROS 啟動訊號。
- 選擇性降低腫瘤細胞 PRDX1:以針對腫瘤嘅基因或藥物方法減少 PRDX1,有望減低免疫抑制,同時避免大範圍干擾正常組織。
- 配合 PD-1/PD-L1 或 CTLA-4 抑制劑:小鼠結果令聯合治療成為合理假說,尤其值得喺對傳統檢查點抑制劑抗藥嘅腫瘤中研究。
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- 研發較耐氧化還原壓力嘅細胞治療:將來 TCR-T 或 CAR-T 細胞或可被設計成喺高抗氧化嘅腫瘤環境仍能維持功能。不過,呢個只係依據機制推導嘅研究方向,未係成熟療法。
最大難題係「夠唔夠精準」。PRDX1 喺正常細胞內亦負責氧化還原調控;Prdx1 缺失小鼠曾出現炎症表型及紅血球清除缺陷。
3 而且 PRDX1 嘅作用取決於環境:既有研究發現,PRDX1 可支援自然殺手細胞喺氧化壓力下存活同發揮抗腫瘤作用。
7 所以,如果全身性抑制 PRDX1,有可能帶來毒性,甚至削弱有益嘅免疫功能。
點解呢個發現令「抗氧化一定好」變得更複雜?
呢個氧化還原檢查點模型,提供咗一個合理解釋:點解胡亂降低氧化物,未必會幫到抗癌,甚至理論上可能有反效果。若果適量 ROS 真係 T 細胞啟動所需嘅訊號,廣泛嘅抗氧化作用就可能一邊減弱免疫反應,一邊幫助癌細胞承受氧化壓力。
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但呢個唔代表所有抗氧化物都有害,亦唔代表癌症患者應單憑呢個機制自行停用或服用補充劑。實際效應取決於化合物種類、劑量、使用途徑、時機、癌種及治療背景。舉例說,一篇臨床前研究回顧指出,高劑量維他命 C 曾喺同系淋巴瘤小鼠模型中增強抗 PD-1 效果,亦改善小鼠接受 CD8+ T 細胞治療後嘅部分反應。
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重點係精準,而唔係一刀切:喺腫瘤免疫入面,ROS 少啲唔必然更好,ROS 多啲亦唔必然更好。
總結
腫瘤分泌 PRDX1,可能係癌細胞以化學方式壓低 T 細胞反應嘅新機制:清走免疫啟動所需嘅微量 ROS。小鼠研究令 PRDX1 成為值得留意嘅聯合免疫治療候選靶點,而人類腫瘤資料則提供咗進一步研究嘅初步理據。
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但現階段,PRDX1 應被視為一個有吸引力嘅臨床前靶點,而唔係已驗證嘅抗癌藥物標靶;患者亦不應在未諮詢腫瘤科醫生前,因而自行更改治療或補充劑安排。