细胞焦亡：机体自然免疫的“开关”

“焦亡是一种细胞死亡的方式，能促进机体产生炎症反应。”8月25日，2022年度陈嘉庚科学奖获得者，中国科学院院士邵峰在中国科学院格致论道讲坛携手陈嘉庚科学奖基金会的专场演讲上强调，细胞焦亡是人体免疫的一部分，是自然免疫系统识别了外界或体内的异常之后产生的免疫活化机制，能在部分机体发生感染后产生炎症，并活化免疫起到保护的作用。

邵峰院士在演讲现场 图源：格致论道讲坛

人类自诞生起就跟病毒在进行着一场不可能终结的“战争”，提升人体免疫力也成为科学界一直在努力的方向。在这场持久战中，邵峰瞄准了与传统免疫研究完全不同的目标，最终揭开了炎症的秘密，更是开辟了免疫研究的新方向。

揭开炎症的秘密

人体的免疫系统分为两种，一种是获得性免疫，比如打疫苗后产生对某种疾病的免疫力；另一种则是自然免疫，是人体获得性免疫发生作用之前的另一套高效免疫系统，当人体有感染或异常之时，机体就能迅速产生免疫反应。

“自然免疫还能通过某种机制活化肌体的获得性免疫系统，也就是当机体产生非病原导致的异常之后也能产生免疫反应，比如肿瘤。”邵峰说，自然免疫研究最重要的工作之一就是希望能够鉴别出免疫识别受体，从而让免疫系统识别出病毒和细菌并产生炎症反应。

研究中，邵峰发现**当细菌或病毒侵入到细胞里面时，细胞就会发生焦亡，其本质是一种促炎性的细胞死亡。“这种炎症反应其实就是免疫，跟肿瘤的免疫及免疫治疗也有着密切的关系。”

2007年起，邵峰就带领团队开始做基于细胞焦亡的研究。“我们主要想搞清楚的是细胞焦亡反应的识别机制是什么？焦亡是如何发生的，以及发生后免疫系统是什么反应？”邵峰坦言。

2015年，团队首次鉴定了细胞焦亡的关键蛋白，重新定义了细胞焦亡的概念。至此，他们打开了炎症免疫研究全新的方向，相关研究也被认定为二十年来免疫学领域20项标志性进展之一。

邵峰在实验室与学生交流。图源：中国科学报

新药研发在路上

细胞焦亡虽然是广泛发生的能够刺激机体炎症反应、活化免疫系统的机制，但也是一把“双刃剑”。邵峰表示，细胞焦亡过度会导致有害的、过度的炎症免疫反应。“比如脓毒血症和败血症，本来只是局部感染，但过度的细胞焦亡后，细菌或病毒就可能进到人体的循环系统，从而导致脓毒血症、败血症的发生。”

基于细胞焦亡的分子机制，药物研发领域启动了对脓毒血症、败血症等的特效药物研发工作。

邵峰透露，在随后的研究中，团队在人体发现了另外4个类似的关键分子，这些蛋白就相当于5个“小炸弹”埋伏在人体不同细胞里。“最新的研究也表明，细胞焦亡直接导致或促进了很多炎症相关疾病发生。特别是在癌症研究领域，如何将细胞焦亡在激活免疫方面的能力用于癌症治疗也成研究重点，如果能定点准确地将一些‘小炸弹’送到癌细胞里，或许就能将不断增生的癌细胞给‘炸’掉。”

当前，癌症的治疗已经从手术、放疗、化疗等阶段，逐步进入到第四阶段的免疫疗法阶段。在癌症的免疫疗法中，最为经典的是免疫检查点抑制剂PD1治疗，让人类癌症治疗领域首次实现了治愈。

“让癌细胞适当地进行一些细胞焦亡，再配合免疫检查点抑制剂PD1治疗，可以让对免疫检查点抑制剂PD1不太起反应的癌症也拥有治愈的可能。”邵峰表示，如果能以一些小分子将细胞焦亡相关的打孔蛋白活化，就有可能成为癌症治疗的药物。

图源：视觉中国

基于这些研究成果，邵峰作为科学创始人在2021年创立了炎明生物。“我们希望把在天然免疫和细胞焦亡研究中的科学发现，通过药品研发工业界的努力，为炎症疾病和癌症的治疗提供新的可能。到了需要原始创新发力的时候了，我们有能力也有资源能做出属于自己的原始创新药。”邵峰说。

来源：科普时报

作者：陈杰