从癌症中死里逃生后,她却因童年时感染的病毒死去
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那些杀不死你的病毒,有可能会是压倒你的“最后一根稻草”。
撰文 | clefable
审校 | 冬鸢
看起来无关的事件,可能会有深刻的关联,就像下面这两件事情。第一个事件我们绝大多数人都经历过,在3岁前很多人会经历身体发热和起红疹的情况:通常是先发热3~5天,随后皮肤上(可能是全身)开始起粉红色的疹子,这时烧会退去,再过2~3天后,身上的红疹也消退了。经过一次,相似的情况几乎余生都不会再有了。
第二个事件是去年《新英格兰医学杂志》(NEJM)报道的一个病例:一名49岁的荷兰女性在患淋巴瘤后接受了CAR-T疗法治疗。正如医生们所期待的,这种疗法效果很好,患者几个月后就康复回家了。但2周之后,她不记得自己曾住过院,不记得曾治疗过淋巴瘤。入院后,医生对她的大脑扫描后,发现她的大脑中出现了肿胀和炎症。
事实上,这样的情况并非个例,有些类似的案例中情况极其严重。根据FDA公布的一项临床综述,一个患难治性急性白血病的4岁小女孩在接受CAR-T疗法治疗后,癌症完全缓解了,但4周后,她因为相同的大脑炎症离开了世界。迄今已有8例由于接受CAR-T疗法后出现脑炎的病例。这些患者都出现了急性的记忆丧失,整个人的精神状态也发生改变,还有出现癫痫发作的情况。已有的调查显示,他们的颞叶出现了异常,大脑的边缘系统也有高强度的病变。
图中不满两岁的小孩胳膊上和腿上出现了粉红色的疹子 图片来源:维基百科
无论是3岁前出粉红色的疹子(exanthema subitum,也称为婴儿玫瑰疹或幼儿急疹),还是在更大的年龄患大脑炎症,这都和同一种病毒——人类疱疹病毒6型(HHV-6)有关。不过,按照常理来讲,幼年时感染了一次HHV-6,应该就有了获得性免疫,可以避免再次感染。那为何会再次感染,且会出现如此严重的疾病呢?
免疫力缺陷
3岁之前,我们会首次接触并感染很多病毒,HHV-6就是其中一种。对于大多数人来说,这些病毒不会造成严重的伤害——几天内,免疫系统就能清除病毒感染。不出意外的话,持续一生,我们都不会再被感染。不过,这些病毒并没有被完全清除,还有极少量的病毒通过整合到细胞的基因组中,在人体内一直安睡。当一些特别的时机到来时,它们会再次醒来。
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这样的时机就是人体出现免疫力缺陷时,此时人体会成为没有管制、但营养丰富的“沃土”——苏醒后的病毒们可以肆无忌惮地感染,入侵组织和繁殖。我们比较熟悉的是,感染HIV会破坏人的免疫系统,导致人也会遭受杀伤力很弱的病原体感染,出现严重的症状。还有一种情况是,在器官移植和造血干细胞移植后,医生为了帮助患者恢复,会让他们服用一些药物来抑制免疫系统的功能。这时,人体也处于防御很差或者没有防御的状态。
根据一篇发表于PLoS One的论文,儿童患者接受造血干细胞移植后,有68.2%会在手术后感染病毒,HHV-6就是他们最容易感染的病毒之一。尽管很多患者就算出现了HHV-6再激活也是无症状的,不过还是有些会发展出HHV-6毒血症,还有1%的患者会发展出脑炎。另一项研究显示,如果在这样的移植手术后患上HHV-6脑炎,即便接受抗病毒治疗,人们100天后的总生存率只有约为60%,而在幸存者之中,又有57%的人会出现严重且不可逆的神经系统后遗症。
当这样的情况出现在CAR-T疗法的患者中时,很多研究人员都警惕了起来。CAR-T疗法是现今十分成功的一种抗肿瘤疗法——能治疗晚期血液癌症和淋巴癌等。自2017年以来,已有6种CAR-T疗法被美国FDA批准,它一直在拯救那些命悬一线的晚期癌症患者,而抗癌领域的科学家更是对这种疗法的潜力寄予厚望。
这种疗法需要从患者体内获取T细胞,并将特定设计的针对癌细胞的嵌合抗原受体(CAR)基因植入T细胞的基因组中,获得CAR-T细胞。随后,研究人员会对这些细胞进行大规模培养,再将它们注射回患者体内,让它们特异性地去杀伤癌细胞。
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为了更好地发挥CAR-T细胞的效果,医生在很多情况下,会在给患者注射CAR-T细胞之前,先清除患者体内的淋巴细胞(Lymphodepletion)。这个过程有很多益处,比如能改变癌细胞周围的环境,让CAR-T细胞发挥更长时间的杀伤作用,也有比较严重的负面影响,比如会导致患者体内的T细胞、B细胞和自然杀伤细胞减少,患者的免疫功能被抑制——这一期间,医生也会给患者较好的保护,避免他们感染外界的病原体,但危险也可能是内部苏醒的病毒。
HHV-6“超级表达者”
近期,在一篇发表于《自然》(Nature)的研究中,科学家发现当免疫功能被抑制时,患者遭遇的感染和幼年时潜伏人体内的病毒再激活有关,并进一步揭示了病毒被再激活的原因。为了探究在CAR-T疗法中,HHV-6会如何激活,他们收集了健康捐赠者的外周血细胞样本,并按照专业的CAR-T细胞培养流程,培养了这些细胞。
19天后,他们发现有4个样本中出现了大量HHV-6的DNA。在情况最严重的2个样本,病毒在细胞培养2周后开始大量增加。这意味着HHV-6在培养过程中苏醒了,并开始大量复制了。进一步的研究显示,在T细胞中有很少的一部分是会大量表达HHV-6核酸的“超级表达者”。这些“超级表达者”只占总细胞数量的0.2%,但会表达99.2%的病毒基因。
研究人员发现,这些“超级表达者”都是CD4+ T细胞。这个发现和此前的研究是吻合的,CD4+ T细胞会更多地表达HHV-6感染需要的受体OX40,因此,这类细胞会更容易被HHV-6感染——在幼年时被感染后,HHV-6的遗传信息可以通过逆转录插入到CD4+ T细胞的基因组中,使其携带更多HHV-6的基因序列。
如果继续培养细胞到25~27天,情况会变得更加糟糕。研究人员发现,这时培养的T细胞中62%都成为了HHV-6“超级表达者”,不只有CD4+ T细胞,还有CD8+ T细胞。整个过程中,HHV-6苏醒后迅速繁殖、裂解细胞,并再传播给其他细胞。相比之下,那些没有被感染的T细胞中则会表达更多的抗病毒基因,来抑制病毒的感染。
CAR-T疗法的缺陷
研究人员还发现即使注射的CAR-T细胞中检测不到病毒核酸,HHV-6“超级表达者”也可能在患者体内激活。他们注意到了在FDA批准CAR-T疗法后,情况比较严重的一位患者。第7天时,该患者体内的HHV-6“超级表达者”在T细胞中的占比大概是千分之一。然而仅2天后,该患者就被诊断患上了免疫相关神经毒性综合征(ICANS)。他的精神状态发生了改变,出现了颤抖和唤词困难等情况,第12天,这种情况到达到高峰。好在在14天时,症状出现了缓解,病毒水平也降低了。
考虑到ICANS并不同于谵妄和神经认知能力下降,不是HHV-6毒血症患者的常见症状,研究人员认为HHV-6可能并非引发免疫相关神经毒性综合征的唯一原因。不过,其他患者也有不同的情况,比如虽然血液中HHV-6的核酸增加,但在引发较严重的症状之前就减退了。由于并没有发现HHV-6脑炎,文章的第一作者Caleb A. Lareau认为其出现的原因还有需要进一步探究。
HHV-6 人类疱疹病毒6 图片来源:维基百科
CAR-T疗法中的T细胞不仅会来自患者本人,还可能由其他人捐献。而异种来源的CAR-T细胞中也存在HHV-6苏醒后,大量表达的情况。研究显示,这两种来源的CAR-T细胞在培养过程中,都会出现HHV-6增多的情况,而病毒苏醒的相对时间、比例和持续时间,可能因不同患者以及具体的治疗情况而异。为了获得更多的CAR-T细胞或者提高抗癌的功效,延长细胞的培养时间,可能导致病毒在体外时就苏醒和大量繁殖了。
尽管情况不容乐观,不过 Lareau在接受STAT采访时表示,“对这些并发症的恐惧不应该阻止患者接受治疗,特别是这些并发症是可以成功治疗。CAR-T不仅为许多患者提供了最后的治愈机会,而且很大可能是可以治好癌症的。”
目前没有明确的建议要求,这样的细胞治疗产品在给患者输注前,进行潜在的病毒筛选。研究人员提到,在当前和未来的CAR-T细胞治疗中,可以广泛考虑在这些疗法中潜伏病毒被激活的可能性。与此同时,研究人员发现在CAR-T细胞培养物中添加膦酸钠,可以减轻病毒的再激活和传播。他们发现如果在培养液中添加膦酸钠,可以将HHV-6“超级表达者”的数量降低到35%左右。
目前,更昔洛韦或膦酸钠被认为治疗HHV-6毒血症和脑炎最主要的药物。情况严重的患者可能会考虑2种药物同时治疗的情况。
不只是HHV-6病毒,正如前文所言,我们幼年时感染后、潜伏在体内的其它病毒,也可能在未来因为不同的情况激活,包括疱疹病毒、腺病毒等等。我们只能通过研究进一步确定,它们可能带来的影响。
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