醫(yī)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種令人興奮新的非侵入性光治療法(non-invasive light therapy)，可以幫助身體的自我細(xì)胞對抗癌癥。支持我們自己的身體來對抗疾病，也叫做免疫療法，是癌癥研究最受歡迎和成長中的領(lǐng)域之一。人們厭倦化療以及想要避免危險的手術(shù)，如果這些有助于癌癥治療，讓我們正視它?，F(xiàn)在，有了這類新的治療法(免疫治療)以及這項新的光技術(shù)，我們能夠增強身體而不傷害身體。
德州農(nóng)工健康科學(xué)中心、生物科學(xué)與技術(shù)研究所、癌癥轉(zhuǎn)移研究中心的助理教授Yubin Zhou博士，正在積極地研究光線如何被用來控制我們的免疫系統(tǒng)，以及如何使用它來對抗癌癥。
Zhou說：”雖然神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)有好幾年一直在使用光來刺激神經(jīng)，這是第1次這個叫做光遺傳學(xué)的技術(shù)，被用在免疫系統(tǒng)?！?/p>
光遺傳學(xué)(來自于希臘文optikós，意思是”被看見的、可看見的”)，是一項生物科技，涉及利用光來控制活體細(xì)胞，通常是神經(jīng)元。神經(jīng)元已經(jīng)被基因改造成表現(xiàn)出對光敏感的離子通道。-Wikipedia
通常在神經(jīng)科學(xué)，科學(xué)家會設(shè)計細(xì)胞來產(chǎn)生對光敏感的微生物。當(dāng)曝露在不同頻率的光之下，這些微生物會制造蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)能夠告訴我們的神經(jīng)，傳送或停止傳送神經(jīng)脈沖。
Zhou說：”神經(jīng)科學(xué)家使用這項技術(shù)，已經(jīng)學(xué)習(xí)到很多有關(guān)于腦回路(brain circuits)的知識?，F(xiàn)在，在許多其他領(lǐng)域的研究人員正在嘗試使用這項技術(shù)?！?/p>
光遺傳學(xué)和免疫系統(tǒng)
Zhou和他的研究小組已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個方法來修改這項技術(shù)，以便于幫助免疫系統(tǒng)。研究工作是不容易的：不像神經(jīng)細(xì)胞，你的免疫系統(tǒng)細(xì)胞不使用已知的電子脈沖來傳遞訊息。另一個挑戰(zhàn)是我們的免疫系統(tǒng)細(xì)胞在身體深處并且經(jīng)常到處走動，讓它很難碰到適量的光。
他們必須使用另類思考和團隊合作來解決問題
Zhou說：”我們和麻州大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Gang Han博士合作，他從事生物奈米科技和光醫(yī)學(xué)的發(fā)展。在一起合作，我們能夠結(jié)合最先進(jìn)的光遺傳學(xué)方法以及尖端奈米科技?！?/p>
新的奈米科技被稱為光遺傳學(xué)免疫調(diào)節(jié)(optogenetic immunomodulation)，最近被發(fā)表于eLife期刊的一篇論文。
Zhou說：”這項研究工作由實驗室有潛力的科學(xué)家操作：研究生Lian He和Peng Tan，以及博士后研究員Guolin Ma博士。他們毫無畏懼地執(zhí)行這個令人怯步的計劃，并且克服所有的挑戰(zhàn)障礙，來讓這項技術(shù)變?yōu)閷嶋H。”
醫(yī)生能用光線來指引免疫系統(tǒng)細(xì)胞
有這項新技術(shù)，研究人員能夠控免疫系統(tǒng)細(xì)胞并且’下令’它們殺死癌癥腫瘤細(xì)胞。使用能夠穿透幾公分進(jìn)入身體的近紅外線雷射光束，科學(xué)家能夠使用奈米粒子來變藍(lán)，并且指引經(jīng)過設(shè)計的免疫細(xì)胞，來對抗特定的癌細(xì)胞。
如同想像一個將軍和他的軍隊正要進(jìn)入戰(zhàn)場，一旦他們從中央司令部接到光訊號，他們聯(lián)手合作消滅癌細(xì)胞。
Zhou說：”我們能夠無線遙控埋藏在組織深處的免疫細(xì)胞行為?！?/p>
研究人員發(fā)現(xiàn)一個方法來修改免疫細(xì)胞，以便于它們的鈣匝控(gate-controlling)蛋白質(zhì)會對光敏感。當(dāng)它們被奈米微粒輻射曝曬成藍(lán)光，它們’打開離子匝道’。一旦光被關(guān)掉，匝道就關(guān)閉。研究人員能夠借由增加光流，來增加鈣流進(jìn)入細(xì)胞。
他們持續(xù)努力在微調(diào)依賴于鈣的免疫細(xì)胞行為，以便于更能夠把腫瘤細(xì)胞和入侵的病原體當(dāng)作目標(biāo)，否則我們的身體會不去注意，或者被集中于對抗。
在動物腫瘤測試進(jìn)行時，他們能夠增強動物的免疫系統(tǒng)反應(yīng)，來支援身體撲殺癌細(xì)胞的能力。
Zhou說：”這項技術(shù)縮小了腫瘤大小以及轉(zhuǎn)移，因此有很多的應(yīng)用。”
這個方法最大的好處之一，是它只激發(fā)一特定種類的免疫系統(tǒng)細(xì)胞，T細(xì)胞，而且只有在光線在身體照得到的地方。當(dāng)你做化療時，免疫系統(tǒng)反應(yīng)是全身的，是一個痛苦的療程。有了這項非侵入式光可調(diào)技術(shù)，他們能夠集中免疫反應(yīng)在注意的地方和周圍處。
Zhou說：”其他的科學(xué)家可能會使用這項技術(shù)來幫助他們研究免疫細(xì)胞、心臟細(xì)胞，以及其他種類細(xì)胞使用鈣來執(zhí)行它們的任務(wù)。這真是一項非常好的技術(shù)。有了這些工具，我們現(xiàn)在不只能夠回答過去所不能回答的基礎(chǔ)問題，還能把它轉(zhuǎn)移到臨床的疾病介入(治療)。
Zhou的實驗室已經(jīng)在使用這項技術(shù)，來觀察特定癌癥藥物甚至在人身上的成效。
Zhou說：”如果成功的話，所有這些努力，借由個人化的治療，在所需要的地方和時候，會明顯地改善目前的癌癥免疫治療，同時降低副作用。”
