這不是一次簡單的教科書修訂,而是攻克癌癥免疫療法“實體瘤瓶頸”的一把關鍵鑰匙。2025年12月16日,美國洛克菲勒大學頂尖團隊剛剛在著名期刊《自然-通訊》上拋出一枚重磅炸彈:他們終于看清了T細胞受體(TCR)的真面目——一個平時緊緊上鎖、觸之即發的“驚嚇盒”!
這一發現由著名的冷凍電鏡專家Thomas Walz教授和臨床科學家Ryan Notti博士領銜,他們不僅推翻了免疫學界長達數十年的錯誤假設,更指出:正是因為我們以前沒看懂這個“開關”,才導致很多抗癌藥物在設計之初就搞錯了方向。
在聊這個發現之前,我們得先聊聊T細胞。它是人體免疫系統的特種部隊,而T細胞受體(TCR)就是它的“眼睛”和“扳機”。只要受體識別出癌細胞表面的抗原,T細胞就會開火。
這道理大家都懂,但問題是:這個扳機到底是怎么扣響的?
過去幾十年,全世界的科學家通過冷凍電鏡看到的TCR結構,都是一副“昂首挺胸”的樣子——它像一根筆直的天線,無論有沒有遇到敵人,似乎都是打開伸展的。
于是大家想當然地認為:T細胞的激活不靠形變,肯定靠的是別的東西(比如聚集)。
但洛克菲勒的團隊覺得不對勁:大自然從不設計多余的動作,如果它一直開著,那還叫什么開關?
問題出在了“洗澡”上。
以前科學家為了看清TCR蛋白,必須用化學洗滌劑把它從細胞膜上“洗”下來。這一洗,雖然把蛋白提純了,卻把包裹著它的關鍵油脂(脂質環境)給洗沒了。
這就好比你想研究魚怎么游泳,卻把水抽干了,只留下一條在岸上僵直的魚干——你看到的結構,根本不是它活著的樣子。
為了還原真相,Walz團隊祭出了大殺器——“納米盤”(Nanodiscs)。
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他們沒有暴力拆解,而是精細地剪裁下一小塊原本的細胞膜,把T細胞受體連同它周圍的“原生土壤”一起端到了顯微鏡下。
當圖像逐漸清晰,所有人都倒吸了一口涼氣:
那個傳說中筆直的“天線”,不見了。
取而代之的,是一個蜷縮的、緊致的、完全閉合的結構。
原來,在真實的細胞膜環境中,沒有結合癌細胞抗原的T細胞受體,是處于關閉和緊縮(Closed and compacted)狀態的。它就像一個被死死按住蓋子的“驚嚇盒”(Jack-in-the-box),內部積蓄著巨大的勢能,卻靜靜地潛伏在細胞表面。
真相終于大白。T細胞的激活機制,不是什么復雜的化學聚集,而是一次極其精妙的機械彈射
當T細胞受體觸碰到癌細胞表面的特異性抗原(HLA配體)時,就像有人轉動了驚嚇盒的手柄,“咔嚓”一聲,原本折疊緊縮的受體瞬間解開束縛,猛烈地彈開并伸展(Open and extended)。
這個彈射的動作,就是點燃免疫反應導火索的那顆火星。
如果沒有這一彈,T細胞就是瞎子。
為了驗證這個理論,研究團隊做了一個極其“狠毒”的實驗:他們通過基因工程,在TCR受體內部安了兩把“鎖”(引入二硫鍵),強行把這個“驚嚇盒”焊死,讓它只能保持關閉狀態,無法彈開。
結果令人震驚:被“鎖死”的T細胞,即便遇到了癌細胞抗原,其激活效率也暴跌了26%到42%!
數據不會撒謊。受體的“物理彈射”,是T細胞覺醒的必要條件。以前那些在洗滌劑里看起來松松垮垮的結構,只是因為失去了細胞膜的束縛,提前“走火”了而已。
你可能會問,知道它是彈簧又能怎樣?
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太重要了。這就解釋了為什么我們的CAR-T療法在血液瘤里大殺四方,一到實體瘤就經常“熄火”。因為實體瘤的環境極其復雜,如果我們不知道受體原本是“折疊”的,我們就無法精準地設計出能在這復雜環境中靈敏“彈射”的新型受體。
Ryan Notti博士一語道破天機:這就是許多患者沒能從現有療法中獲益的原因。
現在的劇本變了。既然我們知道了它是“驚嚇盒”,我們就可以:
- 調節彈簧的松緊:制造出對微量癌細胞信號更敏感的T細胞。
- 改變膜環境:通過調節膽固醇等脂質(它們是按住蓋子的手),來輔助開啟免疫開關。
這不僅是基礎醫學的勝利,更是給無數癌癥患者的一劑強心針。因為看清了鎖的結構,我們要配出那把萬能鑰匙,還會遠嗎?
大自然最喜歡用的機關,往往就是最樸素的機械原理。只是這一次,為了看清這個微觀世界的“彈簧”,人類走了三十年的彎路。
好在,我們終于走到了正道上。
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參考文獻:
[1] Notti, R. Q., Yi, F., Heissel, S., et al. (2025). The resting and ligand-bound states of the membrane-embedded human T-cell receptor–CD3 complex. Nature Communications, 16, 10996.
[2] Scientists Finally Reveal How Cancer-Fighting T Cells Switch On. Rockefeller University News, Dec 16, 2025.
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