文摘
B细胞是小的白血细胞,有助于我们的免疫防御。他们产生抗体,这帮助我们从感染中恢复过来。B细胞表现不好时可能会导致疾病。如果他们变异,然后分裂失控,B细胞能产生血液癌症白血病或组织的癌症称为淋巴瘤。本文追溯美罗华的发展,药物能杀死癌细胞的B细胞。矛盾的是,药物本身的antibody-the产品B细胞!发展这样一个抗体药物需要免疫系统的深入了解,聪明的基因工程,和伟大的努力,科学家和医生。这是一些伟大的科学家的故事建立在彼此的工作来创建一个药物,挽救了许多人的生命。
介绍
本文讲述了利妥昔单抗,一种药物用于治疗癌症的血液和淋巴1]。这些癌症是由细胞免疫系统的变异和分裂时不应该。许多药物用于治疗这种癌症死亡任何细胞分裂时,包括癌细胞在内的快速分裂。然而,某些正常细胞也需要划分,包括衬肠道和骨髓的造血细胞。这些健康细胞也被目标分裂细胞的抗癌药物。这些药物的有害影响限制其效用。
最好是杀人只有致癌细胞,使用“魔术子弹”(工作的科学家们使用这个表达式来描述药物引起的疾病非常精确,以最小的副作用)。美罗华是一种药物,更接近这个理想。利妥昔单抗结合分子称为CD20,表面上的某些免疫细胞,B细胞。绑定的利妥昔单抗B细胞允许删除异常B细胞导致癌症。美罗华也删除正常B细胞,这是我们的免疫防御系统的一部分,但这不是非常有害:其他免疫细胞仍然可以保护我们免受感染。利妥昔不攻击其他细胞在体内,因为他们没有CD20分子。因此,这种治疗是更少的有害的,比老药更有效。
美罗华的发展涉及到许多科学家几十年来建立在彼此的工作。他们必须发现免疫系统中B细胞是如何工作的,如何引起疾病,以及如何区别于其他细胞类型。然后他们不得不使用这些知识来杀行为不端B细胞在人类患者。
B细胞在国防和疾病
我们都曾经历过感觉不适和疲劳,鼻塞,咳嗽,发烧几天几然后我们慢慢开始感觉好些了。这种痛苦可以引起的感冒病毒进入我们的肺,在我们的细胞繁殖。免疫系统对抗病毒和恢复我们的健康。没有免疫反应,我们将很快成为病毒的滋生地和其他感染。
免疫系统使用白血细胞和蛋白质在血液中找到并杀死致病原。一些白细胞产生症状,帮助抵抗感染:炎症、疲劳和发烧。其他白血细胞和蛋白质在体内抗感染通过识别每个传染病的独特形状的分子(称为抗原)。抗原的识别允许传染性病原体的攻击更准确。
B细胞是一种白细胞,参与免疫反应(2]。每一个B细胞表面蛋白质称为抗体略微不同的抗体在其他B细胞(图1)。在感染期间,B细胞满足传染病。如果传染病一个B细胞抗原的抗体结合,B细胞会分裂。这会产生更多的B细胞犯同样的抗体。这些细胞会释放他们的抗体,所以他们可以在血液和旅行结合传染病的可能。结合抗体目标破坏免疫系统的传染病。的一些反应B细胞可以存活很长一段时间,提供免疫记忆更快、更强大的反应同样的传染病进入人体。这位科学家尼尔斯Kaj Jerne发现了免疫反应(这个解释2,3]。
- 图1 - B细胞的分裂。
- (一)每个B细胞都有一个独特的表面抗体,这里显示各种颜色。正常B细胞只把当一个传染病进入人体。然后,B细胞特定传染病分而使抗体对抗感染。(B)白血病和淋巴瘤可以导致B细胞突变所以他们分歧太多,即使没有感染。(C)在自身免疫性疾病,B细胞分裂,使抗体破坏正常组织。
其他大多数B细胞不会参与这场斗争,因为他们不能绑定相同的抗原的抗体。然而,他们可能对不同的感染,另一个时间。人类有数百万的B细胞不同的抗体。只有一小部分的人变得活跃在回应任何一个感染。在一起,我们的B细胞可以对抗任何我们可能受到感染。
有时,而不是对抗感染,B细胞导致疾病。有时,突变可以发生在B细胞,使其开始分裂,即使没有抗原激活它(图1 b)[1]。变异的B细胞在血液中积聚起来作为一个癌症白血病或身体其它部位的,形成一个细胞团块称为淋巴瘤。恶性B细胞可以破坏血液或器官的正常功能的建立,最终导致死亡。许多类型的白血病和淋巴瘤存在;只有一些来自行为不端B细胞1。在其他病人,B细胞产生抗体攻击正常,未受感染的组织在体内通过错误(图1 c)。被称为疾病等引起的错误自身免疫性疾病和可以攻击关节、血管大脑或其他组织。
识别人类使用小鼠B细胞
开发一种药物治疗血液癌症,科学家们首先必须学习如何区分人类B细胞(包括变异的B细胞白血病和淋巴瘤)从其他类型的白细胞。到目前为止,您已经了解到,使用的抗体是免疫系统识别传染性生物体…但是科学家们已经学会了如何产生抗体识别特定类型的细胞,B细胞等!这种方式利用免疫系统首次开发的老鼠。
在1970年代,乔治·科勒和塞萨尔。在剑桥,英国,老鼠开发过程用于创建抗体特异性抗原(3]。他们开始用抗原免疫小鼠。鼠标使免疫反应,一些B细胞分裂,可以结合抗原的抗体。接下来,他们从鼠标一个接一个B细胞微小的培养皿中,迫使他们把所有的时间。他们能够识别,在成千上万的这种文化,这些B细胞产生抗体免疫抗原所特有的。这些B细胞生长在大量获得独特的抗体由第一个B细胞和细胞生长,称为子细胞。一个细胞和所有它的子细胞被称为克隆,因为所有的细胞制造相同的抗体。单一的B细胞克隆产生的抗体称为单克隆抗体。
但这是如何帮助科学家确定人类B细胞?在老鼠中,对任何抗原单克隆抗体可以是外国老鼠。因为人类的B细胞在外国老鼠,老鼠与人类白细胞免疫将会做出一些特定的抗体分子出现在人类B细胞(图2)。使用上面描述的方法使单克隆抗体,科学家们发现了一个叫CD20的分子,它被发现在人类B细胞而不是在其他细胞在人体内。当B细胞突变和癌变,他们继续CD20的表面。抗体结合CD20因此可以用来识别正常和恶性B细胞(5]。
- 图2——使抗体识别人类的B细胞。
- (一)CD20在人类所有的B细胞。(B)人类血液细胞,包括B细胞注入小鼠刺激免疫反应。B细胞免疫小鼠的长大。一个鼠标B细胞发现了抗体绑定到CD20在人类的B细胞。这个克隆生长这种抗体的来源。
把CD20-Specific抗体药物在人类工作
我们已经看到,抗体的免疫系统杀死致病原绑定。因此,有可能杀死b细胞白血病或淋巴瘤只需注射CD20抗体从老鼠到病人?不幸的是,来自小鼠的抗体不工作与人类免疫系统的其他部分,需要杀死antibody-coated传染性病原体,所以需要一个步骤来创建一个有效的药物(5]。
抗体是形状像字母“Y”和“Y”的不同部分有不同的功能(图3)。抗原结合的两个技巧“Y”,而“Y”的干细胞激活免疫系统杀死。一个实验室过程被称为基因工程可以用来创建人工分子,通过遗传物质的新组合。一群科学家IDEC制药公司,一家生物技术公司在圣地亚哥,这是美国,创建利妥昔单抗(1,5,6]。美罗华包含的“Y”的鼠单克隆抗体结合CD20。美罗华来自人类抗体的其余部分,在人体免疫系统工作的很好。人工抗体的人类,这部分的鼠标是一个有效的药物对B细胞死亡。
- 图3——如何利妥昔单抗。
- 美罗华包含的一部分从小鼠单克隆抗体,结合人类CD20,连接到其他人类抗体分子,它可以工作在人类免疫系统杀死细胞的抗体结合。这种组合是自然界中尚未发现的,但可以由基因工程。
美罗华在动物通过安全测试,然后给b细胞淋巴瘤患者。这是一个巨大的成功,治疗更多的人比的组合药物杀死细胞分裂,和更少的有毒副作用。自1997年美罗华首次大规模的淋巴瘤患者,病人的存活率大大改善。结合利妥昔单抗与其他药物更有效。之后,好处是b细胞白血病(所示1]。如今,利妥昔单抗用于治疗其他疾病的B细胞造成伤害而不致癌(7]。我们已经看到,B细胞有时引起自身免疫性疾病通过攻击人体的正常组成部分。在这些疾病,利妥昔单抗,或者类似的抗体,是有效的治疗方法。
结论和展望
我们已经看到一个强大的新药物,利妥昔单抗,是由人类免疫系统的第一识别B细胞使用单克隆抗体。基因工程帮助改善这些单克隆抗体的有效性造成恶性B细胞在人体内。这个故事突显出科学家和医生可以一起工作,多年来,以提高和延长生命。美罗华是第一个单克隆抗体开发治疗人类血液癌症。单克隆抗体的生物技术产业已经成为重要的产品由许多疾病的治疗,以及用于诊断疾病和实验室研究。成功(和一些失败)的利妥昔单抗和其他单克隆抗体治疗的病人,我们继续学习更多关于疾病本身。也许有一天你会加入我们的努力。
术语表
抗原:↑传染病的部分刺激B细胞产生抗体,然后该抗体结合。
抗体:↑蛋白质在B细胞和血液,可以绑定到一个抗原。个人B细胞每做一个不同的抗体。
白血病:↑一个突变的疾病免疫细胞在血液中积聚起来。
淋巴瘤:↑一个突变的疾病免疫细胞建立在坚实的组织。
自身免疫性疾病:↑一种疾病的免疫系统攻击身体的一个正常部分。
单克隆抗体:↑抗体由一个单一的B细胞和它的子细胞,在实验室中产生大量。
基因工程:↑实验室科学家修改DNA的过程来创建分子或生物的新属性。
的利益冲突
作者说,这项研究是在没有进行任何商业或金融关系可能被视为一个潜在的利益冲突。
确认
我感激教授西蒙•鲍曼博士弗朗西斯大厅,米歇尔·Bombardieri博士和保罗·里昂为我们的合作研究患者T细胞在利妥昔单抗作为TRACTISS试验的一部分。
脚注
1。↑不同的纸在这个杂志(4)描述了另一种类型的白血病和一个非常不同的发展“神奇的子弹”。
引用
[1]↑博尔曼,美国2005年。改变世界的顶级制药:利妥昔单抗。化学Eng新闻。83年。doi: 10.1021 / cen-v083n025.p110
[2]↑凯撒,G。,2019年。适应性免疫。:微生物学。单元6。网上:https://bio.libretexts.org/Bookshelves/Microbiology/Book%3A_Microbiology_ (Kaiser) / Unit_6 a_adaptive_immunity % 3(2020年8月10日访问)。
[3]↑1984年诺贝尔生理学或医学奖。。网上:https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1984/summary/(2020年8月10日访问)。
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