ภูมิคุ้มกันต่อมะเร็ง

มิคุ้มกันต่อมะเร็ง (Tumor Immunology)

อ.สิชล สงค์ศิริ

     บทนำ 

     ในปัจจุบันอัตราการเสียชีวิตเนื่องมาจากมะเร็งชนิดต่างๆ ได้เพิ่มมากขึ้น มะเร็งเป็นเซลล์ของร่างกายที่เปลี่ยนแปลงไป และมีการเจริญเติบโตที่ไม่สามารถควบคุมได้ เซลล์มะเร็งมีสิ่งที่ผิดปกติซึ่งระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายสามารถตรวจพบ แต่ในบางกรณีระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายไม่สามารถกำจัดเซลล์มะเร็งเหล่านั้นให้หมดไปได้ และกลับช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งอีกด้วย ซึ่งเป็นผลให้ผู้ป่วยต้องเสียชีวิตในที่สุด ในบทนี้จะได้กล่าวถึงลักษณะและธรรมชาติของเซลล์มะเร็งโดยสังเขป แอนติเจนของเซลล์มะเร็ง การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน องค์ประกอบที่ช่วยให้เซลล์มะเร็งเจริญเติบโตได้ดีขึ้น แนวทางการรักษามะเร็งโดยอาศัยความรู้และผลิตผลของระบบภูมิคุ้มกัน

     เซลล์มะเร็ง

     เซลล์ที่เดิมเคยเป็นเซลล์ปกติของร่างกายแต่ได้เปลี่ยนแปลงไป และมีการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนอยู่ตลอดเวลา เซลล์ที่กลายไปเป็นมะเร็งมักจะเป็นเซลล์ที่มีการแบ่งตัวบ่อย เช่น Epithelial (กลายเป็น Carcinomas) หรือเซลล์ที่สร้างเม็ดเลือด (กลายเป็น Leukemias) เซลล์ที่ปกติไม่ค่อยมีการแบ่งตัว จะไม่ค่อยกลายเป็นมะเร็ง เช่น เซลล์ประสาทหรือเซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์มะเร็งแตกต่างจากเซลล์ปกติดังนี้คือ

     1. แบ่งตัวอยู่ตลอดเวลา เซลล์ปกติจะแบ่งตัวภายใต้การควบคุมของร่างกาย ตามความต้องการของร่างกาย แต่เซลล์มะเร็งจะแบ่งตัวตลอดเวลา ทำให้รวมกันเป็นก้อนขนาดใหญ่ และรุกลํ้าเข้าไปในเนื้อเยื่ออื่นหรือเบียดเซลล์ที่ดีภายใต้อวัยวะนั้นๆ จนถูกแทนที่ด้วยเซลล์มะเร็ง

     2. เซลล์มะเร็งสามารถไปเจริญในอวัยวะอื่นที่แตกต่างจากอวัยวะที่เป็นต้นตอของเซลล์มะเร็งนั้นได้ เซลล์จากแห่งหนึ่งอาจจะถูกพาโดยกระแสเลือด หรือกระแสนํ้าเหลืองไปเจริญเติบโตยังที่อื่นได้ซึ่งเรียกว่า Etastasis

     3. Leukemia เซลล์มะเร็งมีรูปแบบของโครโมโซมเปลี่ยนแปลงไป เช่น ใน Chronic Myelogeneous จะพบโครโมโซมที่ 22 ตัวหนึ่งจะสั้นกว่าของเซลล์ปกติทั่วไป ส่วนที่หายไปนี้ไปอยู่ที่โครโมโซมที่ 9 เซลล์มะเร็งแต่ละชนิดจะมีรูปแบบความผิดปกติแตกต่างกันไป และความแตกต่างนี้จะถ่ายทอดไปยังเซลล์ลูกหลานของเซลล์มะเร็งนั้นๆ

     4. เซลล์มะเร็งเจริญเติบโตได้ดีในหลอดทดลอง ขณะที่เซลล์ปกติจะเจริญได้ระยะหนึ่งแล้วตายไป เซลล์ปกติเมื่อเจริญจนเต็มผิวของภาชนะที่ใช้เลี้ยงแล้วจะหยุดเจริญ แต่เซลล์มะเร็งจะเจริญซ้อนๆ กันขึ้นไปได้

    สาเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็ง

     สาเหตุที่ทำให้เกิดมะเร็งมีหลายสาเหตุด้วยกัน อาทิเช่น รังสี สารเคมีบางชนิด และไวรัสบางชนิด

    แอนติเจนของเซลล์มะเร็ง

     การที่ระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายจะทำลายเซลล์มะเร็งได้นั้น บนผิวของเซลล์มะเร็งจะต้องมีแอนติเจนที่แตกต่างไปจากเซลล์ปกติธรรมดา นักวิทยาศาสตร์ได้ทำ การทดลองโดยทำให้หนูเกิด TSTAs นอกจากแอนติเจน Sarcoma โดยการทาสารเคมีชื่อ Methylcholanthrene (MCA) ลงที่ผิวหนังของหนู จากนั้น 2-3 สัปดาห์หนูจะเกิด Sarcoma ถ้าตัดเอาก้อน Sarcoma นี้ออกมาและบดให้ได้เซลล์มะเร็งกระจายตัวออกจากกัน แล้วนำไปฉีดให้หนูปกติ เซลล์มะเร็งที่ฉีดเข้าไปจะเจริญเติบโต และในที่สุดทำให้หนูที่ถูกฉีดตายได้  แต่ถ้าตัดเอาก้อนมะเร็งออกก่อนที่จะทำให้หนูตาย หนูตัวนั้นยังจะคงมีชีวิตอยู่ และถ้าเอาเซลล์มะเร็งชนิดเดียวกับที่ฉีดครั้งแรกฉีดเข้าไปอีกหนูตัวนั้นจะไม่เกิดก้อนมะเร็งขึ้น ทั้งนี้สืบเนื่องจากหนูตัวนั้นมีภูมิต้านทานต่อเซลล์มะเร็ง แสดงให้เห็นว่าเซลล์มะเร็งที่ฉีดเข้าไปครั้งแรกทำหน้าที่เป็นแอนติเจน และแอนติเจนที่ปรากฏบนผิวของเซลล์มะเร็งนี้เรียกว่า Tumor Specific Transplantions Antigens (TSTAs)ที่ถูกกระตุ้นด้วยสารเคมีจะแตกต่างกันไปตามสัตว์ทดลอง ถึงแม้ว่าจะอยู่ในสายพันธุ์เดียวกันซึ่งต่างจาก TSTAs ที่เกิดจากไวรัสจะเหมือนกัน TSTAs แล้ว ยังมีแอนติเจนอื่นที่เกิดขึ้นหลังจากมีเซลล์มะเร็งในร่างกายเช่น Alpha-Fetoprotein (AFP), Carcino Embryonic Antigen (CEA) AFP พบได้ในมะเร็งของตับ ตับอ่อน อัณฑะ ส่วน CEA พบในมะเร็งของลำไส้ใหญ่, เต้านม, Prostate Gland, กระเพาะปัสสาวะและปอด แอนติเจนพวกนี้เรียกว่า Tumor-Associated Antigens

     การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อมะเร็ง

     ร่างกายของสัตว์ทดลองสามารถสร้างภูมิคุ้มกันขึ้นตอบสนองต่อเซลล์มะเร็งได้ เมื่อร่างกายได้รับการฉีดเซลล์มะเร็งที่มีชีวิต เซลล์มะเร็งที่ทำให้ตาย หรือ TSTAs ที่ทำให้บริสุทธิ์ เมื่อร่างกายของสัตว์นั้นได้สร้างภูมิคุ้มกันขึ้นแล้ว ถ้าฉีดเซลล์มะเร็งเข้าไปอีกจะทำให้เซลล์มะเร็งนั้นไม่สามารถเจริญเติบโตเป็นมะเร็ง ภูมิต้านทานนี้ยังสามารถถ่ายทอดโดย T cells ได้ด้วย ความจำเพาะเจาะจงนี้สูงมาก ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า Tc cells มีความจำเพาะต่อ Antigenic Determinant ที่ถูกเสนอมาพร้อมกับ Class I Antigen ดังนั้นภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นจึงจำเพาะต่อ TSTAs และ MHC ด้วย

     ทำไม ในบางครั้งระบบภูมิคุ้มกันไม่สามารถทำลายมะเร็งได้

     ทำไม ร่างกายจึงไม่สามารถกำจัดเซลล์มะเร็งได้ สิ่งหนึ่งที่เป็นไปได้คือ เซลล์มะเร็งเมื่อเริ่มเกิดขึ้นจะมีอีกประการหนึ่ง คือ การที่แอนติบอดีได้จับแอนติเจนบนเซลล์มะเร็ง และเซลล์มะเร็งมีการกินเอาแอนติเจนที่ถูกแอนติบอดีจับเข้าไปในเซลล์  ทำให้เซลล์มีแอนติเจนลดน้อยลง  Antigenicity ที่ต่ำมาก ในหนูพบว่าเซลล์ที่เป็นมะเร็งจะมีปริมาณ Class I Antigen ต่ำกว่าเซลล์ปกติทั่วไปมาก ซึ่งการที่มี % Class I Antigen ต่ำจะทำให้เซลล์มะเร็งนั้นรอดพ้นไปจาก Tc Cells ได้

     สิ่งที่ช่วยให้มะเร็งเจริญเติบโตได้ดีขึ้น

     เป็นเรื่องที่น่าแปลกที่บางครั้งแอนติบอดีที่ร่างกายสร้างขึ้นน่าจะเป็นประโยชน์กับเป็นโทษ  ในเรื่องของภูมิคุ้มกันต่อมะเร็งก็เช่นเดียวกัน พบว่าถ้าทำการฉีดสัตว์ทดลองด้วยแอนติบอดีต่อเซลล์มะเร็งชนิดหนึ่งรวดเร็วกว่าตัวที่ไม่ได้รับแอนติบอดี (บางชนิดเท่านั้น) แล้วฉีดตามด้วยเซลล์มะเร็งชนิดนั้น เปรียบเทียบกับฉีดเซลล์มะเร็งอย่างเดียว พบว่าการที่ฉีดแอนติบอดีเข้าไปก่อนทำ ให้เซลล์มะเร็งที่ฉีดตามไปภายหลังเจริญเติบโตได้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำ การทดลองต่อมาพบว่ามีการยับยั้งการทำงานของ Tc Cells ต่อเซลล์มะเร็ง สิ่งที่สามารถยับยั้งการทำงานของ Tc Cells ต่อเซลล์มะเร็ง มี 3 ชนิด คือ แอนติบอดี แอนติเจน และ Antigen-Antibody Complexes แอนติบอดี

     แอนติบอดีไปช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของเซลล์มะเร็งได้อย่างไร หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือไปยับยั้งการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันได้อย่างไรบ้าง ทั้งนี้สืบเนื่องจากแอนติบอดีจะไปจับกับ TSTAs แอนติเจน ซึ่งจะทำให้ Tc Cells ไม่สามารถมองเห็นแอนติเจนเซลล์มะเร็งอีกต่อไป Tc Cells จึงไม่สามารถทำ หน้าที่ได้ แอนติเจน TSTAs โดยตัวของแอนติเจนเองจะสามารถไปจับกับตัวรับ (Receptor) บนผิวของ Tc Cells ทำให้ Tc Cells ไม่สามารถไปจับกับแอนติเจนที่อยู่บนผิวของเซลล์มะเร็งได้ ปรากฎการณ์นี้ในร่างกายที่มีเซลล์มะเร็งเจริญอยู่อาจจะมีการปล่อยแอนติเจนของเซลล์มะเร็งออกมาในกระแสเลือดและทำให้เกิดการยับยั้งดังกล่าวขึ้นได้

     Antigen-Antibody Complexes สามารถยับยั้งภูมิคุ้มกันไม่ให้ทำลายเซลล์มะเร็งได้สองทางด้วยกัน คือ

     1. Antigen-Antibody Complexes ซึ่งแอนติบอดีนี้ยังมี Antigen Binding Site ที่ยังอิสระอยู่จึงสามารถจะจับกับแอนติเจนบนผิวของเซลล์มะเร็งได้ ทำให้ Tc Cells ไม่สามารถจับกับแอนติเจนบนผิวของเซลล์มะเร็งได้

     2. Antigen-Antibody Complexes ไปยับยั้งการทำงานของ Antibody-Dependent Cellmediated Cytotoxicity (ADCC) โดยจะเอา Fc ที่ยื่นจาก Immune Complexes ไปยับยั้งกับ Fc Receptor บนผิวของ K Cell ทำ ให้ K Cell ไม่ไปออกฤทธิ์ที่เซลล์มะเร็ง

    สารที่ปล่อยจากเซลล์มะเร็งสามารถยับยั้งการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

     เซลล์มะเร็งสามารถปล่อยสารต่างๆ ออกมาในกระแสโลหิต เช่น สารที่ช่วยในการกระตุ้นให้มีการสร้างเส้นเลือดไปหล่อเลี้ยงก้อนมะเร็ง ปล่อยแอนติเจนออกมายับยั้งการทำงานของ Tc Cells และสารที่ยับยั้งไม่ให้ Macrophages เคลื่อนที่เข้าไปหาเซลล์มะเร็ง เป็นต้น

     T Suppressor Cells, Ts Cells ช่วยให้เซลล์มะเร็งเจริญเติบโตได้ดีขึ้น หรืออีกนัยหนึ่งยับยั้งการตอบสนอง Tc Cellsต่อเซลล์มะเร็ง เมื่อมีเซลล์มะเร็งเจริญเติบโตจะพบว่า Ts cells ที่จำเพาะต่อเซลล์มะเร็งจะมีการเพิ่มจำนวนขึ้นด้วย และจะมีบทบาทมากกว่า Tc Cells เป็นผลให้เซลล์มะเร็งเติบโตได้ดี

    การรักษามะเร็งโดยวิธีทางภูมิคุ้มกัน

     ระบบภูมิคุ้มกันมีการตอบสนองต่อเซลล์มะเร็งที่กำลังเจริญเติบโต แต่ถ้าไม่สามารถหยุดยั้ง  เซลล์มะเร็งก็จะเจริญเติบโตต่อไป และทำให้ผู้ป่วยหรือสัตว์เสียชีวิตในที่สุด ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์ที่จะหาทางกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันมีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อต่อสู้กับมะเร็งนั้นมีดังต่อไปนี้

    การกระตุ้นร่างกายด้วยเซลล์มะเร็ง

     ความพยายามนี้ประสบความสำเร็จในไก่  โดยการฉีดเซลล์ที่มีไวรัส (ทำให้ไวรัสตายแล้ว) ซึ่งทำให้เกิด Marek 's Disease (Lymphoma ชนิดหนึ่งของไก่) จะทำให้ไก่นั้นไม่เป็นโรคดังกล่าวได้ สืบเนื่องจากมี Tc Cells ต่อ TSTAs ของไวรัส และ Class II Antigen

    การให้แอนติซีรัม

   Lukemia Cells และเป็นแอนติบอดีที่จับกับคอมพลีเมนท์ได้ จะทำให้เกิดการทำลายของ Leukemia Cells แต่ยังให้ผลไม่เป็นที่น่าพอใจ Immune Cell (T cell) ในสัตว์ได้ทำการทดลอง Immune T Cell (T Cell จากสัตว์ที่ได้รับการฉีดเซลล์มะเร็ง) เข้าไปในสัตว์ที่กำลังเป็นมะเร็ง พบว่าไม่ได้ผล และเกิดผลเสียด้วย คือทำ ให้เซลล์มะเร็งเจริญได้ดียิ่งขึ้น เชื่อว่าเป็นผลมาจาก Ts cells

 การกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะเจาะจง 

     ได้มีความพยายามที่จะใช้เชื้อแบคทีเรียและสารต่างๆ ในการกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะเจาะจง เช่น BCG, Corynebacterium Pavum, Bordetella Pertussis หรือสารพวก Oxazolone และ Dinitrochlorobenzene (DNCB), Lavamisole (เป็นยาถ่ายพยาธิ) ซึ่งเชื้อหรือสารเหล่านี้มีผลต่อการกระตุ้นระบบ CMI และ Macrophage แบบไม่จำเพาะเจาะจง สารต่างๆ เหล่านี้จึงเปรียบเสมือนเป็นตัวช่วยกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันทั่วๆ ไปได้ดีขึ้น (Adjuvant)

     นอกจากนี้เชื้อแบคทีเรียหรือสารต่างๆ ที่กล่าวมาแล้วได้มีความพยายามที่จะใช้ Lymphokinesบางตัว เช่น IL-2 และ Interferon เพื่อรักษามะเร็งซึ่งได้ผลอยู่บ้าง และกำลังศึกษากันอย่างจริงจัง

    Immunotoxin

      ในปัจจุบันวิธีการรักษามะเร็งมีหลายวิธี ขึ้นอยู่กับชนิด ตำแหน่ง ระยะการดำเนินของโรค วิธีต่างๆ ที่นำมาใช้ เช่น การผ่าตัด การฉายรังสี การรักษาด้วยยา การรักษาแต่ละวิธีก็มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันออกไป

    การรักษาด้วยยาพวกทำลายเซลล์ที่มีการแบ่งตัว

     (Cytotoxic Drug) เซลล์มะเร็งจะถูกทำลาย(เพราะมีการแบ่งตัวอยู่ตลอดเวลา) ในขณะเดียวกันเซลล์ปกติของร่างกายที่มีการแบ่งตัวอยู่ตลอดเวลา เช่น เซลล์เม็ดเลือด เซลล์บุผนังทางเดินอาหาร ย่อมถูกทำลายไปด้วย นักภูมิคุ้มกันจึงพยายามหาวิธีการที่จะทำลายเซลล์มะเร็งโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นการผสมผสานกันระหว่างแอนติบอดีที่จำเพาะต่อแอนติเจน หรือ Determinant ของเซลล์มะเร็ง ซึ่งจะเข้าไปจับที่ผิวของเซลล์มะเร็ง และนำเอายาที่ฆ่าเซลล์หรือสารพิษ อาทิเช่น Ricin ที่ทำลายเซลล์ได้มาติดกับแอนติบอดีดังกล่าวบริเวณ Fc เมื่อไปจับที่ผิวของเซลล์มะเร็งแล้วเซลล์มะเร็งจะมีการ Endocytosis และเมื่อเข้าสู่เซลล์ได้แล้วสารพิษจะทำงานโดยยับยั้งขบวนการสร้างโปรตีนของเซลล์ที่ Ribosome ในขณะนี้อยู่ในระดับการวิจัยในห้องปฏิบัติการ

     บทสรุป

     เซลล์มะเร็งนั้นมีสิ่งที่แตกต่างจากเซลล์ปกติ โดยมี TSTAs แอนติเจน ร่างกายของคนหรือสัตว์สามารถมีการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันต่อเซลล์มะเร็ง แต่ในผู้ป่วยด้วยมะเร็งหลายชนิดภูมิคุ้มกันของร่างกายไม่สามารถที่จะกำจัดเซลล์ออกไปได้ และบางครั้งกลับเป็นตัวช่วยให้เซลล์มะเร็งเจริญเติบโตได้ดีขึ้น การรักษามะเร็งที่เกิดขึ้นมีวิธีการต่างๆ อาทิเช่น การผ่าตัด การฉายรังสี การให้ยา ซึ่งแต่ละวิธีก็มีข้อดีข้อเสียอยู่ ทางหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์กำลังทำ การศึกษาค้นคว้าวิจัยกันอย่างมากคือ การรักษาด้วยการทำให้ภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยมีความสามารถในการทำลายมะเร็งได้ดีขึ้น โดยใช้เชื้อแบคทีเรียบางชนิด เช่น BCG, Corynebacterium pavum หรือสารบางชนิด เช่น DNCB levamisole เพื่อกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันแบบไม่จำเพาะเจาะจง พบว่าได้ผลพอสมควร   ในผู้ป่วยมะเร็งบางชนิด เช่น Melanoma หรือมะเร็งของผิวหนังบางชนิด นอกจากนั้นยังได้มีความพยายามที่จะนำเอาแอนติบอดีมาติดกับสารพิษเพื่อให้เกิดการทำลายเซลล์มะเร็งโดยเฉพาะ โดยอาศัยความจำ เพาะเจาะจงของแอนติบอดีที่จะเข้าจับกับเซลล์มะเร็งเท่านั้น นอกจากนี้ยังได้มีความพยายามในการใช้ Lymphokines เช่น IL-2 และ Interferon มากระตุ้นเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกัน ความพยายามต่างๆ เหล่านี้อยู่ในขั้นการทดลองอย่างจริงจัง

เอกสารอ่านประกอบ

1. Kimball JW. Introduction to Immunology. 2

2. Roitt I, Brostoff J, Male D. Immunology. 5

nd ed. New York: Macmillan Publishing Company, 1986.th ed. London: Mosby, 1998

   ผลิตภัณฑ์แนะนำ

ทรานสเฟอร์ แฟคเตอร์ พลัส ไตร-แฟกเตอร์ (เพิ่มประสิทธิภาพภูมิคุ้มกัน 437% กำจัดเซลล์มะเร็ง)

ทรานสเฟอร์ แฟคเตอร์ ริโอวิดา (เพิ่มประสิทธิภาพภูมิคุ้มกัน 283% + สารต้านอนุมูลอิสระ + ป้องกันมะเร็ง)