人的成长发育过程中，免疫系统充当着人体的护卫戎行，维护自身不会遭到各种细菌病毒的损害。在人体的免疫系统之中，T细胞充当着巡逻兵的使命：发现对人体有害的细胞、细菌或许病毒，并消除他们。
PD-1是T细胞上的一种蛋白质，是一种重要的免疫按捺分子。越来越多的抗癌药物被规划用来按捺PD-1，诱导患者的T细胞进犯并杀死癌细胞。pembrolizumab (Keytruda)等PD-1按捺剂现已协助医治包含黑色素瘤、非小细胞肺癌、肾癌、膀胱癌和头颈部癌症在内的多种癌症。
可是这些药物并不是无往不利，由于并非每个人的肿瘤都能以相同的方法对PD-1的按捺做出反响，所以这些药不是对所有人都有用。
Mohammad Rashidian博士
“免疫疗法的问题在于很难追寻反响，所以是否有用难以评价，”美国波士顿儿童医院Mohammad Rashidian博士说。为何难以追寻？在某种程度上，在转移性癌症中，身体的不同部位或许有许多病变，肿瘤细胞也能够以不同的方式存在。想要评价效果，研讨人员表明真的做不到。
那么有没有方法处理呢？叮，Mohammad Rashidian团队想到了——运用PET成像就能够看到特定的肿瘤病变是否对医治有反响。相关研讨成果宣布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。
CD8+ T细胞
实践是检验真理的唯一标准。Rashidian和他的搭档在结直肠癌的小鼠模型中运用了一种十分小的抗体片段（纳米体），这种抗体片段首要存在于CD8+ T细胞（也称为杀伤T细胞）上。当PD-1遭到按捺时，CD8+ T细胞被激活，纳米体带着有放射性标记，在 PET成像中显现出来。所以，研讨小组能够调查CD8+ T细胞对医治的反响。他们用PET扫描了大约100只患有结肠癌的小鼠。
扩大的PET图画显现结肠肿瘤，它在用PD-1阻断剂医治后缩短。黄色表明CD8+T细胞滋润到肿瘤中。白色鸿沟显现肿瘤边际。图片来历：Mohammad Rashidian /波士顿儿童医院
Rashidian说：“假如动物有反响，CD8+细胞就会扩张，从外围很多转移到肿瘤中心。这样就能够看到肿瘤缩小了。”
靶向肿瘤微环境
接着，研讨小组探究了PD-1按捺剂是怎么影响整个肿瘤“微环境”，包含担任吞噬逝世和病笃肿瘤细胞的免疫细胞。他们对每个细胞进行单细胞RNA测序，看看哪些基因是敞开或封闭的。Rashidian说：“咱们想知道，在对PD-1按捺剂有反响的肿瘤中，免疫系统是怎么改变的。”
成果发现，在对PD-1按捺剂有反响的小鼠中，肿瘤周围的环境变得愈加“恶劣”。例如，巨噬细胞（一种免疫细胞）现已转变成一种更“抗肿瘤”的状况，排泄更多的信号来协助激活CD8+细胞。
纳米抗体不是新概念
其实，纳米抗体这个概念并不是刚出来的。早在本年4月份，这项研讨的高档研讨员Hidde Ploegh博士就从前运用相似的纳米抗体（源自羊驼、骆驼和美洲鸵天然发生的“纳米抗体”）增强CAR-T细胞对实体肿瘤的免疫医治。相关研讨成果也宣布在PNAS杂志上。
CAR-T经过基因工程改造患者自身的T细胞，使其更好地进犯癌细胞，关于血癌特别有用。但CAR-T细胞并不拿手消除实体瘤，在实体肿瘤上很难找到能够作为安全靶标的癌症特异性蛋白质。一起，实体瘤也遭到细胞外基质的维护，T细胞的进犯被免疫按捺分子削弱。
在这项研讨中，研讨人员在CAR-T细胞中植入纳米体，靶向肿瘤环境中的特定蛋白质。成果显现工程化的T细胞杀死了肿瘤细胞，明显减缓肿瘤成长，延长了患有黑色素瘤和结肠癌小鼠的寿数。
Ploegh团队以为，技能自身能够进一步开展。纳米抗体或许带着一种细胞因子来增强对肿瘤的免疫反响，未来在许多实体肿瘤上都大有可为。
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参考资料：
[1]PET imaging shows if PD-1 cancer immunotherapy is working
[2]‘Nanobodies’ from alpacas could help bring CAR T-cell therapy to solid tumors
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