Skip to main content
Global

19.5: אימונוביולוגיה של סרטן ואימונותרפיה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209124

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה

    • הסבר כיצד התגובה החיסונית הספציפית האדפטיבית מגיבה לגידולים
    • דון בסיכונים וביתרונות של חיסוני גידולים

    סרטן כרוך באובדן יכולתם של התאים לשלוט במחזור התא שלהם, השלבים שכל תא אוקריוטי עובר כשהוא גדל ואז מתחלק. כאשר שליטה זו הולכת לאיבוד, התאים המושפעים מתחלקים במהירות ולעתים קרובות מאבדים את היכולת להתמיין לסוג התא המתאים למיקומם בגוף. בנוסף, הם מאבדים עיכוב מגע ויכולים להתחיל לצמוח זה על גבי זה. זה יכול לגרום להיווצרות של גידול. חשוב לעשות כאן הבחנה: המונח "סרטן" משמש לתיאור המחלות הנובעות מאובדן ויסות מחזור התא והתפשטות תאים שלאחר מכן. אבל המונח "גידול" הוא כללי יותר. "גידול" הוא מסה לא תקינה של תאים, וגידול יכול להיות שפיר (לא סרטני) או ממאיר (סרטני).

    טיפול מסורתי בסרטן משתמש בקרינה ו/או כימותרפיה כדי להרוס תאים סרטניים; עם זאת, לטיפולים אלה יכולות להיות תופעות לוואי לא רצויות מכיוון שהם פוגעים בתאים נורמליים כמו גם בתאים סרטניים. טיפולים חדשים ומבטיחים מנסים לגייס את המערכת החיסונית של המטופל למקד תאים סרטניים באופן ספציפי. ידוע שמערכת החיסון יכולה לזהות ולהשמיד תאים סרטניים, וכמה חוקרים ואימונולוגים סבורים, בהתבסס על תוצאות הניסויים שלהם, כי סרטן רבים מסולקים על ידי ההגנה של הגוף עצמו לפני שהם יכולים להפוך לבעיה בריאותית. עם זאת, רעיון זה אינו מקובל על ידי חוקרים, והוא זקוק לחקירה נוספת לצורך אימות.

    תגובה מתווכת תאים לגידולים

    תגובות חיסוניות בתיווך תאים יכולות להיות מכוונות נגד תאים סרטניים, שלרבים מהם אין השלמה תקינה של חלבונים עצמיים, מה שהופך אותם למטרה לחיסול. תאים סרטניים לא תקינים עשויים להציג גם אנטיגנים סרטניים. אנטיגנים סרטניים אלה אינם חלק מתהליך ההקרנה המשמש לחיסול לימפוציטים במהלך ההתפתחות; לפיכך, למרות שהם אנטיגנים עצמיים, הם יכולים לעורר ולהניע תגובות חיסוניות אדפטיביות כנגד תאים לא תקינים.

    הצגת אנטיגנים סרטניים יכולה לעורר תאי T עוזרים נאיביים להיות מופעלים על ידי ציטוקינים כגון IL-12 ולהתמיין לתאי T H 1. תאי T H 1 משחררים ציטוקינים שיכולים להפעיל תאי רוצח טבעי (NK) ולשפר את ההרג של תאי T ציטוטוקסיים מופעלים. גם תאי NK וגם תאי T ציטוטוקסיים יכולים לזהות ולמקד תאים סרטניים, ולגרום לאפופטוזיס באמצעות פעולת פרפורינים וגרנזימים. בנוסף, תאי T ציטוטוקסיים מופעלים יכולים להיקשר לחלבונים על פני התא על תאים לא תקינים ולגרום לאפופטוזיס על ידי מנגנון הרג שני הנקרא מסלול ציטוטוקסי CD95 (Fas).

    למרות מנגנונים אלה להסרת תאים סרטניים מהגוף, סרטן נותר גורם מוות שכיח. למרבה הצער, גידולים ממאירים נוטים לדכא באופן פעיל את התגובה החיסונית בדרכים שונות. בחלק מסוגי הסרטן, תאי החיסון עצמם הם סרטניים. בלוקמיה, לימפוציטים שבדרך כלל יקלו על התגובה החיסונית הופכים לחריגים. בסוגי סרטן אחרים, התאים הסרטניים יכולים להיות עמידים בפני אינדוקציה של אפופטוזיס. זה עשוי להתרחש באמצעות ביטוי של חלבוני ממברנה שמכבים תאי T ציטוטוקסיים או שגורמים לתאי T מווסתים שיכולים לכבות את התגובות החיסוניות.

    המנגנונים שבאמצעותם תאים סרטניים משנים את התגובות החיסוניות עדיין אינם מובנים במלואם, וזהו תחום מחקר פעיל מאוד. ככל שההבנה של המדענים לגבי חסינות מסתגלת משתפרת, טיפולים בסרטן הרותמים את ההגנה החיסונית של הגוף עשויים יום אחד להצליח יותר בטיפול ובחיסול סרטן.

    תרגיל \(\PageIndex{1}\)

    1. כיצד תאים סרטניים מדכאים את מערכת החיסון?
    2. תאר כיצד מערכת החיסון מזהה והורסת תאים סרטניים.

    חיסונים לסרטן

    ישנם שני סוגים של חיסונים לסרטן: מניעה וטיפולית. חיסונים מונעים משמשים למניעת התרחשות סרטן, ואילו חיסונים טיפוליים משמשים לטיפול בחולי סרטן. מרבית החיסונים המונעים לסרטן מכוונים לזיהומים נגיפיים הידועים כמובילים לסרטן. אלה כוללים חיסונים נגד נגיף הפפילומה האנושי (HPV) והפטיטיס B, המסייעים במניעת סרטן צוואר הרחם והכבד, בהתאמה.

    רוב החיסונים הטיפוליים לסרטן נמצאים בשלב הניסוי. הם מנצלים אנטיגנים ספציפיים לגידול כדי לעורר את המערכת החיסונית לתקוף באופן סלקטיבי תאים סרטניים. באופן ספציפי, הם שואפים לשפר את תפקוד T H 1 ואת האינטראקציה עם תאי T ציטוטוקסיים, מה שמביא, בתורו, להתקפה יעילה יותר על תאי גידול לא תקינים. במקרים מסוימים, חוקרים השתמשו בהנדסה גנטית כדי לפתח חיסונים נגד גידולים בגישה דומה לזו המשמשת לחיסוני DNA (ראה חיבורי מיקרו: חיסוני DNA). החיסון מכיל פלסמיד רקומביננטי עם גנים לאנטיגנים סרטניים; תיאורטית, גן הגידול לא יגרום לסרטן חדש מכיוון שהוא אינו מתפקד, אך הוא עלול להערים על מערכת החיסון למקד את תוצר הגן של הגידול כפולש זר.

    החיסון הטיפולי הראשון שאושר על ידי ה- FDA היה Sipuleucel-T (Provenge), שאושר בשנת 2010 לטיפול במקרים מסוימים של סרטן הערמונית. 1 חיסון לא שגרתי זה תוכנן בהתאמה אישית באמצעות התאים של המטופל עצמו. APCs מוסרים מהמטופל ומתורבתים עם מולקולה ספציפית לגידול; לאחר מכן התאים מוחזרים למטופל. נראה כי גישה זו משפרת את התגובה החיסונית של המטופל כנגד תאי הסרטן. חיסון טיפולי נוסף לסרטן (talimogene laherparepvec, המכונה גם T-VEC או Imlygic) אושר על ידי ה- FDA בשנת 2015 לטיפול במלנומה, סוג של סרטן עור. חיסון זה מכיל וירוס המוזרק לגידולים, שם הוא מדביק ומשליך את תאי הגידול. הנגיף גורם גם לתגובה בנגעים או בגידולים מלבד אלה שאליהם מוזרק החיסון, מה שמצביע על כך שהוא מגרה תגובה חיסונית כללית יותר (בניגוד למקומית) נגד גידולים אצל המטופל.

    תרגיל \(\PageIndex{2}\)

    1. הסבר את ההבדל בין חיסונים מונעים וטיפוליים לסרטן.
    2. תאר לפחות שתי גישות שונות לפיתוח חיסונים טיפוליים נגד סרטן.

    שימוש בנגיפים לריפוי סרטן

    וירוסים בדרך כלל הורסים את התאים שהם מדביקים - עובדה האחראית לכל מספר מחלות אנושיות. אך כוחות הריגת התאים של וירוסים עשויים עדיין להתגלות כתרופה לסוגים מסוימים של סרטן, אשר מטופלים בדרך כלל על ידי ניסיון להיפטר מהגוף מתאים סרטניים. מספר ניסויים קליניים חוקרים את ההשפעות של וירוסים המכוונים לתאי סרטן. Reolysin, תרופה הנמצאת כעת בשלבי בדיקה, משתמשת ב-reoviruses (וירוסים יתומים אנטריים בדרכי הנשימה) שיכולים להדביק ולהרוג תאים בעלי מסלול איתות Ras מופעל, מוטציה נפוצה בתאים סרטניים. נגיפים כמו רובולה (נגיף החצבת) יכולים גם להיות מהונדסים גנטית כדי לתקוף באגרסיביות תאי גידול. וירוסים שהשתנו אלה לא רק נקשרים באופן ספציפי יותר לקולטנים המתבטאים יתר על המידה בתאים סרטניים, הם גם נושאים גנים המונעים על ידי מקדמים המופעלים רק בתוך תאים סרטניים. הרפס ווירוס ואחרים שונו גם הם בדרך זו.

    מושגי מפתח וסיכום

    • סרטן נובע מאובדן שליטה במחזור התא, וכתוצאה מכך התפשטות תאים בלתי מבוקרת ואובדן יכולת ההתמיינות.
    • תגובות חיסוניות אדפטיביות ומולדות מעורבות על ידי אנטיגנים של גידול, מולקולות עצמיות שנמצאות רק על תאים לא תקינים. תגובות אדפטיביות אלו מעוררות תאי T עוזרים להפעיל תאי T ציטוטוקסיים ותאי NK בעלי חסינות מולדת שיחפשו ויהרסו תאים סרטניים.
    • טיפולים חדשים נגד סרטן נמצאים בפיתוח שינצלו תגובות אנטי סרטניות חסינות אדפטיבית טבעית. אלה כוללים גירוי חיצוני של תאי T ציטוטוקסיים וחיסונים טיפוליים המסייעים או משפרים את התגובה החיסונית.

    הערות שוליים

    1. 1 המכונים הלאומיים לבריאות, המכון הלאומי לסרטן. "חיסונים לסרטן." www.cancer.gov/אודות סרטן/ג... -גיליון עובדות #q8. ניגש ב- 20 במאי 2016.