真是萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)想到！巨噬細胞竟然把抗癌藥吃了，難怪有那么多患者對PD-1/L1抗體不響應。如果不是哈佛大學(xué)醫學(xué)院附屬麻省總醫院的Mikael J. Pittet教授團隊親眼看到，任誰(shuí)也不會(huì )想到，作為人體安全衛士的巨噬細胞，竟然會(huì )把好不容易結合到T細胞上的抗癌藥物PD-1抗體吞噬掉。
目前最有希望的抗癌方案就是通過(guò)免疫檢查點(diǎn)抑制劑增強機體免疫系統對抗腫瘤。然而目前FDA批準的所有的免疫檢查點(diǎn)抑制劑都不是對所有患者有效，研究人員對于免疫檢查點(diǎn)的耐藥機制還沒(méi)有完全的了解。然而來(lái)自馬薩諸塞州總醫院Pittet教授的團隊想知道，PD-1抗體進(jìn)入人體之后究竟發(fā)生了什么，是什么在阻擋它起作用。
他們了解背后機制的方法很特殊，直接看。對，就是看！
這就要感謝活體顯微鏡技術(shù)的出現。為了在顯微鏡下看到藥物起作用的整個(gè)過(guò)程，Pittet教授團隊給PD-1抗體加了個(gè)黃色標記。然后利用活體顯微鏡來(lái)實(shí)時(shí)監測標記后的PD-1抗體在結腸癌小鼠模型中的動(dòng)向。
老鼠活體成像前對相關(guān)細胞的標記
他們發(fā)現在結腸癌模型小鼠體內注射標記的PD-1抗體5分鐘后，就在腫瘤微環(huán)境內的T細胞上發(fā)現了染色標記。這是最早在腫瘤組織中檢測到被標記的細胞。研究人員觀(guān)察到，最開(kāi)始標記的PD-1抗體結合到腫瘤浸潤T細胞周?chē)鴰追昼姾笤赥細胞表明形成色塊，之后，這些色塊被發(fā)現都在腫瘤相關(guān)巨噬細胞內。
這些原本用來(lái)激活T細胞的PD-1抗體怎么都跑到巨噬細胞里面去了？被巨噬細胞吃了？
為了深入了解巨噬細胞是如何吃掉PD-1抗體的。研究人員首先提取了三種腫瘤模型中小鼠體內相關(guān)細胞發(fā)現，大部分的腫瘤相關(guān)巨噬細胞內都有PD-1抗體。隨后的數據線(xiàn)性回歸分析發(fā)現，巨噬細胞吃掉抗體與巨噬細胞的數量無(wú)關(guān)，即使巨噬細胞的數量極低，PD-1也能被吃光，而且巨噬細胞不會(huì )主動(dòng)與PD-1抗體結合。
人體巨噬細胞（紅色）吞噬T細胞（海藍色）表面的PD-1抗體（黃色）
研究人員隨后在體外創(chuàng )建了一個(gè)由骨髓分離得到的巨噬細胞，T細胞共培養體系來(lái)研究巨噬細胞是如何吃掉抗體的。首先將T細胞與標記后的PD-1抗體共培養，然后與巨噬細胞共培養，在實(shí)驗中發(fā)現，標記后的PD-1抗體在數分鐘之內就從T細胞上轉移至巨噬細胞中。這不能僅僅歸結為巨噬細胞的吞噬作用，因為研究人員加入了吞噬抑制劑后，這一轉移仍舊很快發(fā)生。并且巨噬細胞不會(huì )吞噬沒(méi)有與T細胞結合的標記的PD-1受體。
既然腫瘤相關(guān)巨噬細胞并不與PD-1抗體結合，也不會(huì )在標記的PD-1抗體注射的 早期吃掉PD-1抗體。因此研究人員推測，PD-1抗體的轉移是通過(guò)一種非抗原特異性機制。隨后研究人員發(fā)現巨噬細胞表面存在Fcγ受體，這一受體與T細胞PD-1抗體復合物上Fc結構域相結合，介導PD-1抗體的吞噬。
隨后研究人員利用以流式細胞計監測的抗體轉移實(shí)驗證明了這一發(fā)現。T細胞首先與染色后的PD-1抗體共培養30分鐘，后與巨噬細胞一起培養，最后用流式細胞計分析，大量PD-1抗體在巨噬細胞內被測出。然而，在實(shí)驗開(kāi)始時(shí)加入Fcγ受體抑制劑那么PD-1抗體就不會(huì )從T細胞轉移到巨噬細胞。之后研究人員利用酶偶聯(lián)免疫吸收劑實(shí)驗發(fā)現，巨噬細胞與T細胞以及與鼠PD-1抗體同源的IgG2a抗體共培養，同樣IgG2a抗體被巨噬細胞降解。
表面吸附PD-1抗體的T細胞加上Fcγ受體抑制劑后不會(huì )被巨噬細胞吞噬反之a(chǎn)PD-1抗體會(huì )被 吞噬
由于Fc/FcγR與抗體的結合與抗體的Fc結構域上的多糖結構相關(guān)，研究人員分析了老鼠的PD-1抗體以及人類(lèi)PD-1抗體，結果發(fā)現老鼠和人類(lèi)PD-1抗體上主要糖的類(lèi)型是相同的。從而研究人員懷疑老鼠體內Fcγ受體介導的抗體轉移，人體也會(huì )發(fā)生相關(guān)的抗體轉移。
隨后研究人員在體外將人PD-1抗體nivolumab用AF647標記并在體外共培養系統中與免疫 T細胞共培養，之后從人體血液?jiǎn)魏思毎蟹蛛x出巨噬細胞，再將二者用共培養3天，同樣導致PD-1抗體轉移到巨噬細胞，同樣轉移可以被Fcγ受體抑制劑抑制。證明Fcγ受體同樣調節nivolumab在人體的攝取。
同時(shí)研究人員也找到了防止PD-1抗體被吞噬的方法。研究人員利用一種酶PNGaseF來(lái)除去老鼠PD-1抗體上的糖鏈，然后用AF647標記，發(fā)現除去糖之后的PD-1仍能與T細胞結合，并且不會(huì )被巨噬細胞吃掉。之后研究人員在小鼠體內驗證了當Fcγ受體被抑制后，PD-1抗體的活性，發(fā)現當Fcγ受體被抑制后顯著(zhù)延長(cháng)PD-1抗體與T細胞結合的時(shí)間，并且Fcγ受體被阻斷的結腸癌模型小鼠中所有小鼠對PD-1抗體產(chǎn)生響應，所有小鼠的腫瘤都被完全抑制。
目前PD-1抗體單獨使用的響應率僅30%左右。而小鼠體內，PD-1抗體加Fcγ受體阻斷劑卻對所有老鼠產(chǎn)生響應。這一發(fā)現無(wú)疑對目前免疫治療領(lǐng)域造成巨大影響，為免疫治療不敏感癌癥患者提供新的治療方案，讓癌癥變得不再可怕。
