科学家们长期以来一直在寻找方法，让身体自身的免疫系统攻击癌细胞。但这种免疫疗法，虽然理论上很巧妙，但在实践中却难以捉摸。部分困难来自于试图发现免疫系统是否以及如何像攻击传染性病原体一样，靶向肿瘤进行破坏。在今天出版的《自然》杂志上，三位研究人员描述了首个确凿证据，表明免疫系统确实可以预防肿瘤形成，他们的工作也为相关机制提供了线索。
圣路易斯华盛顿大学医学院的Robert D. Schreiber和学生Vijay Shankaran，以及纪念斯隆-凯特琳癌症中心路德维希癌症研究所主任兼首席执行官Lloyd J. Old，对经过基因改造缺乏某些关键免疫系统成分的小鼠进行了一系列实验。在一些小鼠中，RAG2基因被敲除，因此这些动物不产生称为淋巴细胞的免疫细胞。在另一些小鼠中，免疫系统γ干扰素 (IFNg) 受体所需的蛋白质Stat1基因缺失。在一些动物中，这两个基因都缺失。
当他们给小鼠注射化学致癌物MCA时，他们发现58%的RAG2缺陷受试者和72%的RAG2和Stat1都缺失的动物发生了肿瘤。相比之下，只有19%的正常小鼠发生了肿瘤。由于两种基因敲除类型之间肿瘤发生率的统计学差异很小，研究人员得出结论，淋巴细胞和IFNg受体协同作用杀死肿瘤。“IFNg使肿瘤细胞暴露于免疫系统，”Schreiber说。“在看到肿瘤中的异常蛋白质后，淋巴细胞会消除肿瘤细胞。”该团队还注意到，15个月后，11只未接触MCA的正常小鼠中有2只自发形成了非癌性肿瘤；12只未接触的RAG2缺陷小鼠全部发生肿瘤，其中一半是恶性的；所有11只同时缺失这两个基因的动物在同一时期都发生了癌性肿瘤。
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通过在动物之间移植肿瘤细胞，科学家们进一步发现，针对癌细胞的免疫防御是有选择性的。因此，他们提出，免疫系统不会捕捉到处于恶性边缘的细胞，而是在事后编辑掉某些类型的肿瘤细胞并改变另一些。“免疫编辑可以解释为什么免疫系统可以选择那些在持续发展过程中更能够逃避免疫系统的肿瘤，”Schreiber说。“如果这个过程一直在发生，它可能会有多种结果，其中一种是保护。但如果你不幸，转化的肿瘤细胞可能会改变自身，以至于免疫系统只能挑出少数几个。其他的则继续生长。”
在最后一项实验中，研究人员将一种名为TAP1的蛋白质添加到从健康小鼠身上获取的高度侵袭性肿瘤中，并将它们移植到其他健康小鼠体内。他们发现，以这种方式标记的肿瘤被排斥，而未标记的肿瘤则迅速生长。然而，RAG2缺陷小鼠并没有排斥移植的标记肿瘤。“我们表明，如果肿瘤被迫向免疫系统暴露自身，它通常会被排斥，”Schreiber说。“我们认为，标记的肿瘤可以用来训练免疫系统排斥其他类似的肿瘤。这非常令人兴奋，因为它表明免疫疗法即使对于治疗那些被免疫编辑过程改变的肿瘤也具有显著的潜在用途。”