美國趣味科學網(wǎng)站近日刊發(fā)一篇文章，題為《“如果沒有炎癥，那么你就會死”：科學家如何“重新編程”人體的天然超能力》，作者是埃米莉·庫克。文章摘編如下：
發(fā)炎是人體的超能力之一。它幫助我們擊退感染、愈合傷口。
英國伯明翰大學研究慢性炎癥的埃德·雷恩杰教授說：“如果沒有炎癥，那么你就會死。就這么簡單?！?/p>
但是，如果炎癥從短期反應轉(zhuǎn)變?yōu)槌掷m(xù)數(shù)月或數(shù)年的反應，慢性炎癥就可能引發(fā)肝硬化、類風濕性關節(jié)炎和心臟病等疾病。
過去，醫(yī)生試圖通過消除所有炎癥來治療這些疾病，但這種方法會產(chǎn)生嚴重的副作用，而且并非總能奏效。但現(xiàn)在，科學家正在設計不是完全消除炎癥、而是對引發(fā)炎癥的細胞“重新編程”。
就癌癥——腫瘤會“劫持”發(fā)炎后的愈合作用來促進自身生長——等疾病而言，新療法則反其道而行：將炎癥重新推入對抗狀態(tài)、使之能更好地攻擊這些突變細胞。
取決于不同背景，炎癥可以被視為有益或有害，但是，歸功于新研究，無論哪種情況，都能重新將炎癥控制住。
雷恩杰說：“如果你能做到這一點，那么你就能讓免疫系統(tǒng)和炎癥反應以一種正常的方式繼續(xù)發(fā)揮作用?！?/p>
發(fā)炎機制是什么
發(fā)炎是人體應對身體創(chuàng)傷、感染或毒素的自然反應。公元2世紀，羅馬皇帝馬可·奧勒留的醫(yī)生蓋倫將發(fā)炎的5個“基本體征”描述為熱、紅、腫、痛和功能喪失。
古代醫(yī)生描述的是急性炎癥的特征。紅和熱是血管局部擴張，以便將更多細胞運至受損組織，釋放出的前列腺素等化合物則會引起痛和腫。為挫敗感染，免疫系統(tǒng)還會大量釋放被稱為“熱原”的化學物質(zhì)，進一步增加前列腺素的分泌，并導致發(fā)燒。
哈佛大學醫(yī)學副教授羅伯特·安東尼說：“發(fā)炎的全部意義在于控制感染，阻止其擴散，然后使愈合過程得以開始?！?/p>
在急性炎癥期間，受損細胞發(fā)出“危險”信號，吸引免疫細胞到達受攻擊處。這些第一時間作出反應的細胞包括巨噬細胞和中性粒細胞。一旦被激活，這些細胞就會產(chǎn)生被稱為細胞因子、會放大炎癥從而形成正反饋循環(huán)的化學物質(zhì)。
在這種急性炎癥肆虐之際，免疫系統(tǒng)正在學習更有選擇性地瞄準敵人。
安東尼說，通常情況下，急性炎癥在最初的襲擊發(fā)生7天后會達到峰值，大約再過3天開始消退。與此同時，某些細胞發(fā)揮作用，分泌消炎信號，促進新血管和結(jié)締組織的形成，愈合傷口。
科學家并不完全了解人體是如何關閉急性發(fā)炎機制的。但有時（例如，如果免疫系統(tǒng)不能完全控制感染），它不會關閉急性發(fā)炎機制。然后，發(fā)炎就會從必不可少變成有害。
就慢性炎癥而言，中性粒細胞和巨噬細胞等白細胞會一直留在發(fā)炎部位。它們大量產(chǎn)生細胞因子，使炎癥水平保持高位。發(fā)炎細胞還會產(chǎn)生促進細胞分裂的生長因子和導致組織受損的酶，而這又會釋放更多“危險”信號，使循環(huán)周而復始地進行下去。
慢性炎癥與一系列疾病有關，包括類風濕性關節(jié)炎、肝硬化（嚴重的肝臟瘢痕）以及動脈粥樣硬化。而且，慢性炎癥誘發(fā)的細胞增殖和突變能為癌癥的發(fā)展創(chuàng)造一個完美環(huán)境。
“重新編程”巨噬細胞
英國愛丁堡大學再生醫(yī)學中心和再生與修復研究所的斯圖爾特·福布斯一直在研究巨噬細胞在肝纖維化的瘢痕組織形成中的作用。他和其他一些人發(fā)現(xiàn)，實際上有兩種巨噬細胞：被稱為M1的炎癥類型和被稱為M2的另一類型。他在鼠類體內(nèi)進行的研究發(fā)現(xiàn)，第二種類型的巨噬細胞會關閉炎癥機制、促進組織再生。
因此，福布斯的團隊對嚴重肝臟瘢痕患者血液中被稱為單核細胞的巨噬細胞前體細胞進行過濾。在實驗室培養(yǎng)皿中，研究團隊利用化學信號推動這些細胞成為具有再生能力的M2版本。然后，研究人員將這些經(jīng)過“重新編程”的巨噬細胞重新注入患者體內(nèi)。
福布斯對本網(wǎng)站記者說：“我們試圖做的是，刺激這些肝臟再生，這意味著分解瘢痕組織，意味著將炎癥從造成破壞的炎癥變?yōu)樾纬尚迯偷难装Y?！?/p>
他說，2019年對9名患者進行的第一階段臨床試驗發(fā)現(xiàn)，這種方法是安全的，而且，對50名患者進行的第二階段療效試驗的結(jié)果“令人鼓舞”——福布斯2023年11月在美國肝病研究學會會議上提交了這些結(jié)果。研究團隊發(fā)現(xiàn)，在長達一年的試驗中，與沒有接受該療法的對照組相比，巨噬細胞療法減少了可能致命的、與肝臟有關的并發(fā)癥的數(shù)量。
瞄準組織特異細胞
然而，牛津大學教授克里斯·巴克利對本網(wǎng)站記者說，要治療炎性疾病的根源，你需要知道特定組織中的關鍵細胞。
例如，在類風濕性關節(jié)炎中，作為適應性免疫系統(tǒng)一部分的白細胞錯誤地瞄準了關節(jié)組織。這些白細胞激活巨噬細胞和被稱為纖維母細胞的結(jié)締組織形成細胞，從而導致關節(jié)發(fā)炎。典型的類風濕性關節(jié)炎療法針對的是這些行為異常的白細胞。然而，僅有50%類風濕性關節(jié)炎患者進入了緩解期。
但在2019年發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文中，巴克利和同事們發(fā)現(xiàn)，關節(jié)中的一種纖維母細胞導致了類風濕性關節(jié)炎患者體內(nèi)的炎癥，而另一種纖維母細胞會導致骨關節(jié)炎患者的骨和軟骨受損。這帶來了通過將矛頭對準與每種疾病具有獨特關系的纖維母細胞來治療這些疾病的可能性：就類風濕性關節(jié)炎而言，是炎性纖維母細胞；就骨關節(jié)炎而言，是導致骨和軟骨受損的纖維母細胞。
巴克利說，例如，對類風濕性關節(jié)炎來說，如果能同時瞄準白細胞和纖維母細胞，他們可能就會得到100%的緩解率。
這種療法目前尚處早期。然而，2021年，對15名類風濕性關節(jié)炎患者的一期臨床試驗發(fā)現(xiàn)，一種名為“seliciclib”、能抑制關節(jié)中纖維母細胞增殖的藥物是安全的，這為以評估這種藥物的療效為目的的未來試驗掃清了道路。
刺激炎癥產(chǎn)生益處
針對某些慢性疾病，科學家正在開發(fā)刺激炎癥的療法。
例如，就癌癥而言，巨噬細胞轉(zhuǎn)移到腫瘤并攻擊它們，但癌細胞“劫持”了這一過程，釋放出導致巨噬細胞從促進發(fā)炎的M1型轉(zhuǎn)變?yōu)橐种蒲装Y并促進腫瘤生長的具有再生作用的M2型。
在了解了這些知識后，美國北卡羅來納大學腫瘤學助理教授亞拉·阿卜杜及其同事想知道，他們能否利用病毒讓癌癥患者體內(nèi)的巨噬細胞更容易識別和攻擊腫瘤細胞，從根本上說，就像M1巨噬細胞那樣行動。
2022年，針對18名患有不同類型實體癌——包括乳腺癌和食管癌——的患者正在進行的第一階段臨床試驗的初步結(jié)果顯示，利用這些經(jīng)過“重新編程”的巨噬細胞的療法——被稱為CT-0508——是安全的，產(chǎn)生了有希望的結(jié)果。
阿卜杜在一封電子郵件中對本網(wǎng)站記者說：“我們還發(fā)現(xiàn)，CT-0508能夠使腫瘤微環(huán)境發(fā)炎?！卑⒉范耪f，這些巨噬細胞還“招募”并激活了其他負責消滅癌癥的免疫細胞。
阿卜杜說，2024年將報告更多試驗數(shù)據(jù)?；谶@些“令人鼓舞”的結(jié)果，研究團隊還計劃在2024年的一次一期臨床試驗中測試這種療法的另一個被稱為CT-0525的版本。這個版本的療法使用經(jīng)過“重新編程”的單核細胞而不是巨噬細胞。
從根本上來說，阿卜杜和其他人正在做的是重新定義我們看待炎癥的方式。炎癥不僅是一個有待修復的缺陷，也是一種能夠加以控制和利用、使之產(chǎn)生益處的不可思議的力量。（編譯/裘芳）
責任編輯：葉子
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