李求是 王会 李涛 张莉
第一节 现代免疫治疗学研究进展和焦点课题
一、 免疫增强与抗炎
免疫系统是人体最重要的防御系统之一,正常的免疫应答赋予人体抗御感染,识别自我与非我,及时清除体内衰老、变性的细胞,监视突变细胞并将之消灭的能力。因此,一个免疫应答能力不健全的个体,对于疾病的抵抗能力是非常低下的。用百病丛生来形容并不为过。但是,免疫反应也有引发疾病的可能性,即生理反应向病理反应的转变。研究表明,针对抗原的免疫反应,可释放大量炎性因子,如白介素1、白介素6、肿瘤坏死因子、免疫复合物引发的补体-激肽-血凝-血溶系统的连锁炎症反应等,可使局部组织器官损伤。临床常见的慢性肾小球肾炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等都与免疫炎症损伤有关,因此,有学者提出,免疫反应是生命的双刃剑,如何利用各种手段,促进其生理反应而抑制其病理作用,趋利避害,是免疫治疗学的重要任务之一。
二、特异性与非特异性免疫治疗的结合
免疫治疗学的本质就是通过各种手段,提高、抑制或调节机体的免疫应答能力,最终达到纠正紊乱、治疗疾病的目的。众所周知,免疫应答可分为特异与非特异两种。非特异性免疫应答是与生俱来的,它的形成并不需要抗原刺激,它是广泛地针对多种抗原。此种反应作用广泛,是免疫应答的基础,但其针对性不强,对某种特定抗原物质往往不能产生足够强度的反应。例如,在乙肝病毒感染的治疗中经常使用的干扰素就属于非特异性的免疫增强剂。大量使用干扰素,可提高患者免疫应答能力,并因此获得了对多种病毒的抵抗能力,例如许多患者在接受治疗后,会反映身体好了,不感冒了,甚至一些皮肤病如疱疹等缓解,就应归功于干扰素的非特异性免疫诱导能力。但作为治疗目标的乙肝病毒仍然存在于患者体内,未得到完全清除,其原因与干扰素不能调动体内针对乙肝病毒的特异性免疫反应有关。疾病的治疗,病原体的清除,最终依赖人体的特异性免疫应答,因此我们认为,非特异性免疫反应是特异性免疫应答的基础,而特异性免疫反应是非特异性免疫反应的目的。如何在免疫治疗中将二这有机地结合,也是免疫治疗学面临的新课题,治疗性疫苗、免疫佐剂研究的兴起,对解决这个问题有重要的理论意义和临床使用价值。
三、重新认识“预防为主”的重要性
中医有云,圣者治未病不治已病,制未乱不制已乱,用现代医学观点可解释为预防为主。由于免疫学理论的发展和免疫学手段更为广泛地应用,现在我们不但能有效地预防疾病,也能消灭疾病。曾经是人类大敌的烈性传染病天花,正是由于广大医务工作者尤其是免疫学工作者的努力,利用免疫接种的手段,经过近百年的努力终于彻底被消灭,这是人类有史以来第一次用科学的力量从地球上消灭了一种疾病,也是广大免疫学工作者值得自豪的成就。正是受此启发,免疫预防的研究又掀起第二个热潮,尤其是对于人类第一大敌艾滋病疫苗的研究正在快马加鞭,接近突破。按照联合国世界卫生组织的计划,计划之中要消灭的第二个疾病是脊髓灰质炎,随着疫苗研究的不断进展,可以预见在不远的将来,许多曾经严重威胁人类健康的传染病将被彻底消灭。
四、非传染性疾病的预防接种
谈到预防接种,普遍的概念是指利用病原体的抗原性,制备抗原,通过一次或多次接种,使体内产生保护性抗体,从而达到预防疾病发生的目的。但是,对于病原体不明确的疾病如非感染性疾病,似乎不可能通过预防接种来预防。但是,随着科学研究的进步,发现许多疾病都与免疫反应有关。如糖尿病、动脉硬化、某些心、脑血管疾病等,这些疾病的发生也与某些体内抗原物质的出现有关。以此类抗原活化T细胞,再经过减毒、灭活处理,则也能发挥治疗、预防疾病的效应。日本与美国的一个联合科研计划为“超级疫苗计划”,即利用上述手段,制备一系列针对非传染性疾病的疫苗,计划在2020年前后有5-6种疫苗可供临床使用。预计为肥胖病、高血压、动脉硬化的疫苗。疫苗研究的发展可以用方兴未艾来形容。
最近,国际医学界又开始了生物因子疫苗的研制工作。所谓生物因子疫苗即利用结构修饰后的生物因子为抗原,按某种免疫程序注射人体,使体内产生针对该因子的特异性抗体,拮抗该因子的生物活性,达到治疗疾病的目的。例如,高血压病形成的主要机制是小动脉的收缩和体内钠水储留,其原因与体内肾素-血管紧张素的过度分泌有关。利用疫苗的主动免疫原理可诱导针对体内过量的肾素-血管紧张素的特异性抗体,并将其清除。使用肾素、血管紧张素和血管紧张素转换酶作为免疫原而研制的抗高血压疫苗在美国已进入临床实验阶段。目前已见报道的还有针对转化增殖因子(TGF-β1)的肝纤维化疫苗、针对淀粉样肽(Aβ)的老年痴呆疫苗等。由于此类疫苗多针对非传染性疾病,与疫苗就是预防传染性疾病的概念冲突,因此国内又将其称为非常规疫苗。
五、克隆技术带来的冲击
现在知名度最高的动物不是国宝大熊猫,而是1999年降生的克隆羊多利。人们曾经梦想取自己的一根头发,一块皮肤,经过科学处理就能复制出与自己完全相同的人。许多科幻小说多次出现这样的情节,影响最大的是美国科幻小说〖96个小希特勒〗。书中描写了纳粹分子用希特勒的头发复制出96个与希特勒完全相同的人。并将他们分别安置在与希特勒家庭相似的环境中扶养,期望由他们中的一个重新率领日耳曼民族统治全球。时隔40年,第一只克隆羊多利诞生了,克隆人的技术在理论上也是能够完成的。尽管有关克隆人的未来众说纷纭,我国政府也明确表明不支持克隆人研究的基本立场,但由此衍生的克隆器官技术确引起了极大的兴趣。如果我们能够随心所欲地克隆人的各种器官,那么,医疗技术可能又一次飞跃。发生肿瘤的器官可以更换,病毒感染的肝脏可以更换,而且移植的器官完全是自己的,绝无排斥反应的发生,这样的前景是多么的诱人,但确实不是天方夜谭。
六、基因治疗的美好前景
世界上最精密、最复杂的就是人体,我们对自己的了解还太少,但我们已经知道,人体的最大奥秘就是基因,区区4种核苷酸所包含的信息却是天文数字,我们渴望了解生命,了解自身,就要从破译基因密码开始,然而这是一个似乎不能完成的工作。如果将人的全部DNA序列打印成每册300页、每页1000个字母的书,这套书将达10,000册。按照最先进的测序技术与效率,一个优秀的专业人员每年可测100万硷基对,要完成整个人类基因组测序,一个人工作要3000年。看来,个体化、零打碎敲式的研究必然阻碍人类认识自我的步伐。1985年,三位有远见的美国科学家提出了通过国际合作使人类在分子水平上全面认识自我的建议。又经过5年的讨论、争议,美国国会最终批准并发起了“人类基因组全结构”的研究计划,这是人类有史以来最为浩大的工程,完全可与人类登上月球的“阿波罗计划”相比,因此喻为“人体阿波罗计划”,这是一项耗时10~15年、耗资30亿美元的系统工程,值得自豪的是,我国科学家凭借自己的技术优势和中国日益强大的经济实力,也成为该计划的正式成员,并承担1%的工作。这1%意味着我们有权分享人类基因组计划的全部成果,在中国科技研究史上亦可大书一笔。
10年过去了,人类基因组计划进展顺利,可以说大部分的人类基因结构图谱已经描画,但是,我们又面临着更为艰巨的工作,即这些基因的功能定位。比如我们通过各种测量手段绘制出中华人民共和国地图,但对每个省、市、县、乡的具体资料如人口,资源、历史乃至经济情况还需要更多的工作去了解。基因结构与功能的关系才是最终破译生命秘密的钥匙。那些认为我们已经读懂了生命天书的人未免过于乐观;另一方面,人类基因组计划的顺利进行,给我们描绘了一幅宏伟的蓝图。以免疫治疗为例,将有关免疫调节的基因植入人体细胞内,使其在人体内发挥功能的设想由来已久,也有个别的病例报道。例如美国马利兰州医学院就曾为一白血病患儿移植了编码白介素2和肿瘤坏死因子的基因,数日后发现其体内白介素2和肿瘤坏死因子的浓度明显提高,且维持数月之久。如果有关人类免疫调节基因的结构与功能彻查后,免疫治疗的手段大大的丰富,基因治疗可能成为免疫治疗的主要方向。
七、反义技术的应用
尽管实行真正意义上的基因治疗还有待时日,但对基因结构的研究已明确了许多病毒的分子生物学结构,加之聚合酶链反应(PCR)技术的发展,已使我们有可能针对病毒的特定基因结构,设计出与之对应的反义核酸,两者的结合将导致病毒活性的特异性封闭,或失去致病活性,或失去自我复制能力,最终实现清除病毒,治疗疾病的目的。此类技术可概称为反义技术,已在实验室中完成实验工作,并证明其对病毒的封闭作用。由于硷基的互补性具有高度的特异性,因此治疗的效果也是满意的。
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