真是萬萬沒想到！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(yīng)。如果不是哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬麻省總醫(yī)院的Mikael J. Pittet教授團隊親眼看到，任誰也不會想到，作為人體安全衛(wèi)士的巨噬細胞，竟然會把好不容易結(jié)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免疫檢查點抑制劑增強機體免疫系統(tǒng)對抗腫瘤。然而目前FDA批準的所有的免疫檢查點抑制劑都不是對所有患者有效，研究人員對于免疫檢查點的耐藥機制還沒有完全的了解。然而來自馬薩諸塞州總醫(yī)院Pittet教授的團隊想知道，PD-1抗體進入人體之后究竟發(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(xiàn)。為了在顯微鏡下看到藥物起作用的整個過程，Pittet教授團隊給PD-1抗體加了個黃色標記。然后利用活體顯微鏡來實時監(jiān)測標記后的PD-1抗體在結(jié)腸癌小鼠模型中的動向。

老鼠活體成像前對相關(guān)細胞的標記

他們發(fā)現(xiàn)在結(jié)腸癌模型小鼠體內(nèi)注射標記的PD-1抗體5分鐘后，就在腫瘤微環(huán)境內(nèi)的T細胞上發(fā)現(xiàn)了染色標記。這是最早在腫瘤組織中檢測到被標記的細胞。研究人員觀察到，最開始標記的PD-1抗體結(jié)合到腫瘤浸潤T細胞周圍而幾分鐘后在T細胞表明形成色塊，之后，這些色塊被發(fā)現(xiàn)都在腫瘤相關(guān)巨噬細胞內(nèi)。

這些原本用來激活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(nèi)相關(guān)細胞發(fā)現(xiàn)，大部分的腫瘤相關(guān)巨噬細胞內(nèi)都有PD-1抗體。隨后的數(shù)據(jù)線性回歸分析發(fā)現(xiàn)，巨噬細胞吃掉抗體與巨噬細胞的數(shù)量無關(guān)，即使巨噬細胞的數(shù)量極低，PD-1也能被吃光，而且巨噬細胞不會主動與PD-1抗體結(jié)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)建了一個由骨髓分離得到的巨噬細胞，T細胞共培養(yǎng)體系來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(yǎng)，然后與巨噬細胞共培養(yǎng)，在實驗中發(fā)現(xiàn)，標記后的PD-1抗體在數(shù)分鐘之內(nèi)就從T細胞上轉(zhuǎn)移至巨噬細胞中。這不能僅僅歸結(jié)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(zhuǎn)移仍舊很快發(fā)生。并且巨噬細胞不會吞噬沒有與T細胞結(jié)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(jié)合，也不會在標記的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(zhuǎn)移是通過一種非抗原特異性機制。隨后研究人員發(fā)現(xiàn)巨噬細胞表面存在Fcγ受體，這一受體與T細胞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。

隨后研究人員利用以流式細胞計監(jiān)測的抗體轉(zhuǎn)移實驗證明了這一發(fā)現(xiàn)。T細胞首先與染色后的PD-1抗體共培養(yǎng)30分鐘，后與巨噬細胞一起培養(yǎng)，最后用流式細胞計分析，大量PD-1抗體在巨噬細胞內(nèi)被測出。然而，在實驗開始時加入Fcγ受體抑制劑那么PD-1抗體就不會從T細胞轉(zhuǎn)移到巨噬細胞。之后研究人員利用酶偶聯(lián)免疫吸收劑實驗發(fā)現(xiàn)，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(yǎng)，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受體抑制劑后不會被巨噬細胞吞噬反之a(chǎn)PD-1抗體會被 吞噬

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)，研究人員分析了老鼠的PD-1抗體以及人類PD-1抗體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)老鼠和人類PD-1抗體上主要糖的類型是相同的。從而研究人員懷疑老鼠體內(nèi)Fcγ受體介導(dǎo)的抗體轉(zhuǎn)移，人體也會發(fā)生相關(guān)的抗體轉(zhuǎn)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(yǎng)系統(tǒng)中與免疫 T細胞共培養(yǎng)，之后從人體血液單核細胞中分離出巨噬細胞，再將二者用共培養(yǎng)3天，同樣導(dǎo)致PD-1抗體轉(zhuǎn)移到巨噬細胞，同樣轉(zhuǎn)移可以被Fcγ受體抑制劑抑制。證明Fcγ受體同樣調(diào)節(jié)nivolumab在人體的攝取。

同時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來除去老鼠PD-1抗體上的糖鏈，然后用AF647標記，發(fā)現(xiàn)除去糖之后的PD-1仍能與T細胞結(jié)合，并且不會被巨噬細胞吃掉。之后研究人員在小鼠體內(nèi)驗證了當Fcγ受體被抑制后，PD-1抗體的活性，發(fā)現(xiàn)當Fcγ受體被抑制后顯著延長PD-1抗體與T細胞結(jié)合的時間，并且Fcγ受體被阻斷的結(jié)腸癌模型小鼠中所有小鼠對PD-1抗體產(chǎn)生響應(yīng)，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(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老鼠產(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。