天上有太陽，
夜晚照樣黑暗，
還好地球是圓的。
花兒會(huì)凋謝，
就像時(shí)光，
可是春天總會(huì)來。
政治書上說，
任何事物都有兩面，
正如黑和白。
如果藥物會(huì)失效，
難道人類要坐以待斃？
……
我不談辯證法，
我只想講一講，
PD-1抗體與PNGaseF的愛恨情仇。
↓
當(dāng)身體發(fā)生感染時(shí)，感染附近區(qū)域可變紅、腫和熱。這種發(fā)炎過程有助于排除體內(nèi)的受損細(xì)胞和病原體等有害刺激并開始愈合過程。但若炎癥長期不消退則會(huì)損害周圍的健康組織。為了限制這種損害，細(xì)胞會(huì)在其表面表達(dá)PD-L1蛋白（Programmed death-ligand 1，程序性死亡配體1）。當(dāng)PD-L1蛋白跟T細(xì)胞表面的PD-1蛋白（programmed death 1，程序性死亡蛋白1）接觸并發(fā)生反應(yīng)時(shí)，此T細(xì)胞便會(huì)凋亡，則該區(qū)域不發(fā)炎。癌腫瘤的生長常與慢性炎癥相關(guān)聯(lián)。腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞之間有許多相似之處，而且腫瘤細(xì)胞可在其表面表達(dá)很多種蛋白質(zhì)，這都使抗癌藥物發(fā)展更具挑戰(zhàn)性。
通過調(diào)動(dòng)自身的免疫系統(tǒng)來對抗腫瘤，是一種越來越流行的癌癥治療方法，稱為腫瘤免疫治療。這種做法是讓自身適應(yīng)并最終接管對抗腫瘤的過程，使患者更健康、經(jīng)受的副作用更少。其中，PD-1和PD-L1抗體藥物已成為這種新型治療方法的支柱，因?yàn)樗鼈兇蠖鄶?shù)表達(dá)在腫瘤細(xì)胞的表面，而在正常的細(xì)胞中幾乎不表達(dá)。這使它們成為很好的候選藥物靶點(diǎn)，因?yàn)檫@樣藥物對健康細(xì)胞的傷害較少。
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人PD-1 抗體藥物nivolumab
PD-1抗體的抗癌效果是前所未有的，一次次地在美國臨床腫瘤年會(huì)上刮起黑色旋風(fēng)。據(jù)權(quán)威期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》編委表述：PD-1抗體是過去30年里抗癌效果最好的。有分析認(rèn)為，PD-1抗體的市場可能會(huì)達(dá)到350億美元。臨床實(shí)驗(yàn)也表明，跟其他免疫療法相比，PD-1和PD-L1抗體藥物能縮小更多種腫瘤和對更多患者有效。以前的免疫療法反應(yīng)率只有10%，而PD-1和PD-L1藥物對25-40%的患者都有效，這些藥物也顯示較低的毒性水平。與那些使用其他標(biāo)準(zhǔn)癌癥治療方法的患者相比，使用這種藥物的患者可以活得更長。
目前臨床試驗(yàn)中已經(jīng)包括多種針對PD-1通路阻斷的單克隆抗體藥物 。然而，不是所有患者都會(huì)對PD-1抗體有響應(yīng)。目前來看，各疾病對PD-1抗體的響應(yīng)率如下：黑色素瘤患者（17-40%）、肺癌（10-30%）、膀胱癌（25%）、卵巢癌（6-23%）、頭頸癌（14-20%）、霍奇金淋巴瘤（87%）、肝癌（20%）、腎細(xì)胞癌（20%-30%）。
這到底是為什么呢？
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2017年5月10日，一篇發(fā)表在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》期刊上的論文《In vivo imaging reveals a tumor-associated macrophage–mediated resistance pathway in anti-PD-1 therapy》可以給我們答案：
那么多患者
對PD-1/L1抗體不響應(yīng)，
是因?yàn)?
巨噬細(xì)胞把PD-1/L1吃了?。?！
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《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》封面
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用事實(shí)說話
論文出自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬麻省總醫(yī)院的Mikael J. Pittet教授團(tuán)隊(duì)，他們首先給PD-1抗體加上黃色標(biāo)記，再利用活體顯微鏡實(shí)時(shí)監(jiān)測標(biāo)記后的PD-1抗體在結(jié)腸癌小鼠模型中的動(dòng)向。在將標(biāo)記的PD-1抗體注射入結(jié)腸癌模型小鼠體內(nèi)5分鐘后，就發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境內(nèi)的T細(xì)胞上有了染色標(biāo)記。最開始標(biāo)記的PD-1抗體結(jié)合到腫瘤浸潤T細(xì)胞周圍而幾分鐘后在T細(xì)胞表明形成色塊，之后這些色塊都在腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞內(nèi)。
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小鼠活體成像前對抗體及各細(xì)胞的標(biāo)記
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注射早期小鼠PD-1抗體從T細(xì)胞到巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)移過程
為了深入了解巨噬細(xì)胞吃掉PD-1抗體的過程，研究者首先提取了三種腫瘤模型中小鼠體內(nèi)相關(guān)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)大部分的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞內(nèi)都有PD-1抗體。數(shù)據(jù)線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞吃掉抗體與巨噬細(xì)胞的數(shù)量無關(guān)：即使巨噬細(xì)胞的數(shù)量極低，也能將PD-1吃光，而且巨噬細(xì)胞不會(huì)主動(dòng)與PD-1抗體結(jié)合。研究者隨后在體外創(chuàng)建了一個(gè)由骨髓分離得到的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞共培養(yǎng)體系：首先將T細(xì)胞與標(biāo)記的PD-1抗體共培養(yǎng)，然后與巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)，結(jié)果顯示標(biāo)記后的PD-1抗體在數(shù)分鐘內(nèi)就從T細(xì)胞轉(zhuǎn)移至巨噬細(xì)胞中，這不能僅僅歸結(jié)為巨噬細(xì)胞的吞噬作用，因?yàn)樵诩尤肓送淌梢种苿┖?，這一轉(zhuǎn)移仍然很快就發(fā)生，并且巨噬細(xì)胞不會(huì)吞噬沒有與T細(xì)胞結(jié)合的PD-1抗體。
既然腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞并不與PD-1抗體結(jié)合，也不會(huì)在注射的早期吃掉PD-1抗體。因此研究者推測，PD-1抗體的轉(zhuǎn)移是通過一種非抗原特異性機(jī)制。隨后研究人員發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞表面存在Fcγ受體，這一受體與T細(xì)胞PD-1抗體復(fù)合物上Fc結(jié)構(gòu)域相結(jié)合，介導(dǎo)PD-1抗體的吞噬。隨后利用以流式細(xì)胞計(jì)監(jiān)測的抗體轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)證明了這一發(fā)現(xiàn)：T細(xì)胞首先與染色后的PD-1抗體共培養(yǎng)30分鐘，然后與巨噬細(xì)胞一起培養(yǎng) ，最后用流式細(xì)胞計(jì)分析，大量PD-1抗體在巨噬細(xì)胞內(nèi)被測出。然而，如果在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)加入Fcγ受體抑制劑，那么PD-1抗體就不會(huì)從T細(xì)胞轉(zhuǎn)移到巨噬細(xì)胞。
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Fcγ受體抑制劑抑制巨噬細(xì)胞吞噬小鼠PD-1抗體
之后研究人員通過酶偶聯(lián)免疫吸收劑實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞與T細(xì)胞以及IgG2a抗體（與鼠PD-1抗體同源）共培養(yǎng)后， IgG2a抗體同樣被巨噬細(xì)胞降解。由于Fc/FcγR與抗體的結(jié)合與抗體的Fc結(jié)構(gòu)域上的多糖結(jié)構(gòu)相關(guān)，研究人員分析了小鼠的PD-1抗體以及人類PD-1抗體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠和人類PD-1抗體上主要糖的類型是相同的，因此他們推測小鼠體內(nèi)Fcγ受體介導(dǎo)的抗體轉(zhuǎn)移也會(huì)發(fā)生在人體內(nèi)。隨后他們在體外將人PD-1抗體nivolumab用AF647標(biāo)記并與免疫 T細(xì)胞共培養(yǎng)，之后從人體血液單核細(xì)胞中分離出巨噬細(xì)胞，再將兩者共培養(yǎng)3天，同樣看到PD-1抗體轉(zhuǎn)移到巨噬細(xì)胞，轉(zhuǎn)移同樣可以被Fcγ受體抑制劑抑制，證明了Fcγ受體也可以調(diào)節(jié)nivolumab在人體的攝取。
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小鼠和人PD-1抗體結(jié)構(gòu)的比較示意圖
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Fcγ受體調(diào)節(jié)nivolumab在人體的攝取
最重要的是，
研究人員也找到了
防止PD-1抗體被吞噬的方法?。?！
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他們利用一種叫做PNGaseF的酶來除去小鼠PD-1抗體上的糖鏈，然后用AF647標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)除去糖之后的PD-1仍能與T細(xì)胞結(jié)合，卻不會(huì)被巨噬細(xì)胞吃掉。而且Fcγ受體被抑制后PD-1抗體與T細(xì)胞結(jié)合的時(shí)間顯著延長，并且Fcγ受體被阻斷的所有小鼠結(jié)腸癌模型對PD-1抗體都產(chǎn)生了響應(yīng)，所有小鼠腫瘤都被完全抑制。目前PD-1抗體單獨(dú)使用的響應(yīng)率僅30%左右,而小鼠體內(nèi)PD-1抗體加Fcγ受體阻斷劑卻對所有小鼠產(chǎn)生響應(yīng)，這一發(fā)現(xiàn)無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。
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PNGaseF處理PD-1抗體前后巨噬細(xì)胞吞噬效果對比
更重要的是，
功臣產(chǎn)品PNGaseF
在AtaGenix的官網(wǎng)隨時(shí)有售，
有圖有真相。
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Final QC of PNGase F
參考文獻(xiàn)：
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