Tổng quan nghiên cứu

Ung thư phổi là một trong những loại ung thư phổ biến và có tỷ lệ tử vong cao nhất trên thế giới. Theo báo cáo Globocan năm 2018, có khoảng 2,1 triệu ca mới mắc ung thư phổi toàn cầu, chiếm 11,6% tổng số ca ung thư, với 1,76 triệu ca tử vong, tương đương 18,4% tổng số ca tử vong do ung thư. Tại Việt Nam, ung thư phổi đứng thứ hai về tỷ lệ mắc ở nam giới và thứ ba ở nữ giới, với hơn 164.000 ca mới mắc và gần 115.000 ca tử vong mỗi năm. Tỷ lệ sống thêm 5 năm của bệnh nhân ung thư phổi tại Mỹ trong giai đoạn 2008-2014 chỉ đạt khoảng 19%, thấp nhất trong các loại ung thư phổ biến.

Vấn đề nghiên cứu tập trung vào việc phát triển liệu pháp điều trị mới nhằm nâng cao hiệu quả điều trị và cải thiện chất lượng sống cho bệnh nhân ung thư phổi. Liệu pháp tế bào miễn dịch tự thân, đặc biệt là tế bào lympho gamma delta T (γδT), đã được nghiên cứu và ứng dụng trong điều trị nhiều loại ung thư, trong đó có ung thư phổi, với những kết quả ban đầu đầy hứa hẹn.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là xây dựng quy trình phân lập, nuôi cấy hoạt hóa tế bào γδT từ bệnh nhân ung thư phổi và đánh giá tính đáp ứng miễn dịch của các tế bào này sau khi được hoạt hóa. Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu Gen-Protein, Trường Đại học Y Hà Nội, trong khoảng thời gian từ tháng 7/2018 đến tháng 8/2019. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển liệu pháp miễn dịch tế bào tự thân, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị ung thư phổi tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết giám sát miễn dịch (Immunosurveillance): Mô hình này nhấn mạnh vai trò của hệ miễn dịch trong việc phát hiện và tiêu diệt tế bào ung thư ngay từ giai đoạn đầu hình thành. Quá trình immunoediting gồm ba giai đoạn: loại bỏ, cân bằng và tránh thoát, mô tả sự tương tác phức tạp giữa tế bào ung thư và hệ miễn dịch.

  • Mô hình vi môi trường quanh khối u (Tumor Microenvironment - TME): TME bao gồm tế bào ung thư, tế bào miễn dịch, nguyên bào sợi, tế bào trung mô và các yếu tố tăng trưởng. Sự tương tác giữa các thành phần này ảnh hưởng đến sự phát triển và tiến triển của khối u, đồng thời quyết định hiệu quả của các liệu pháp miễn dịch.

  • Khái niệm về tế bào γδT: Tế bào γδT là một dòng tế bào lympho T đặc biệt, chiếm khoảng 1-5% trong máu ngoại vi, có khả năng nhận diện kháng nguyên ung thư thông qua thụ thể TCR-γδ và các thụ thể diệt tự nhiên (NKG2D). Chúng có khả năng hoạt hóa nhanh, tiết cytokine IFN-γ và gây độc tế bào ung thư qua nhiều cơ chế như tiết perforin, granzyme, và ADCC.

  • Mô hình nuôi cấy và hoạt hóa tế bào γδT: Sử dụng các kháng nguyên phospho (như IPP, HMBPP), aminobisphosphonate (zoledronate) và cytokine (IL-2, IL-15, IL-21) để kích thích hoạt hóa, biệt hóa và tăng sinh tế bào γδT nhằm tạo ra các tế bào có thẩm quyền miễn dịch phục vụ điều trị ung thư.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu tiến cứu với cỡ mẫu 20 người, gồm 10 người tình nguyện khỏe mạnh và 10 bệnh nhân ung thư phổi giai đoạn III, được tuyển chọn theo tiêu chuẩn lựa chọn và loại trừ nghiêm ngặt.

  • Phương pháp chọn mẫu: Lấy mẫu thuận tiện từ các đối tượng đáp ứng tiêu chuẩn tại Bệnh viện Đại học Y Hà Nội.

  • Quy trình nghiên cứu: Thu thập 10 ml máu tĩnh mạch ngoại vi, tách tế bào lympho γδT bằng phương pháp ly tâm tỷ trọng sử dụng dung dịch Ficoll-Paque PLUS. Tiếp đó, nuôi cấy tế bào trong môi trường đặc biệt có bổ sung zoledronate và IL-2 để kích thích hoạt hóa và tăng sinh trong vòng 14 ngày.

  • Phân tích dữ liệu: Định danh và đánh giá tỷ lệ tế bào γδT bằng kỹ thuật đếm dòng chảy tế bào (FACS). Mức độ biểu hiện gen IFN-γ và Vγ9 được xác định bằng kỹ thuật Realtime PCR. Hoạt tính gây độc tế bào được đánh giá qua xét nghiệm ly giải tế bào ung thư phổi bằng tế bào γδT nuôi cấy. Số liệu được xử lý thống kê mô tả và so sánh giữa nhóm bệnh nhân và nhóm khỏe mạnh.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong 14 tháng, từ tháng 7/2018 đến tháng 8/2019, bao gồm các bước thu thập mẫu, nuôi cấy, đánh giá và phân tích dữ liệu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Tỷ lệ tế bào γδT sau nuôi cấy tăng đáng kể: Tỷ lệ tế bào γδT trong quần thể tế bào lympho tăng từ khoảng 1-5% ban đầu lên trung bình 60-70% sau 14 ngày nuôi cấy với zoledronate và IL-2, cho thấy hiệu quả của quy trình nuôi cấy trong việc kích thích tăng sinh tế bào γδT.

  2. Số lượng tế bào γδT thu được từ bệnh nhân ung thư phổi thấp hơn so với người khỏe mạnh: Trung bình số lượng tế bào γδT thu được sau nuôi cấy ở nhóm bệnh nhân là khoảng 1,5 x 10^7 tế bào, thấp hơn khoảng 20% so với nhóm người khỏe mạnh (khoảng 1,9 x 10^7 tế bào), phản ánh sự suy giảm miễn dịch ở bệnh nhân ung thư.

  3. Mức độ biểu hiện IFN-γ tăng rõ rệt sau nuôi cấy: Mức độ biểu hiện mRNA IFN-γ trong tế bào γδT tăng gấp 3-4 lần sau nuôi cấy so với trước nuôi cấy, đồng thời nồng độ IFN-γ trong môi trường nuôi cấy tăng từ khoảng 50 pg/ml lên trên 200 pg/ml, chứng tỏ tế bào γδT được hoạt hóa có khả năng tiết cytokine chống ung thư hiệu quả.

  4. Hoạt tính gây độc tế bào γδT đối với tế bào ung thư phổi: Tế bào γδT sau nuôi cấy có khả năng ly giải tế bào ung thư phổi thực nghiệm với tỷ lệ ly giải đạt trên 60% ở tỷ lệ tế bào γδT:tế bào ung thư là 10:1, cao hơn đáng kể so với tế bào chưa nuôi cấy (dưới 20%).

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình nuôi cấy hoạt hóa tế bào γδT từ máu ngoại vi của bệnh nhân ung thư phổi đạt hiệu quả cao trong việc tăng sinh và duy trì chức năng miễn dịch của tế bào. Sự gia tăng tỷ lệ tế bào γδT và mức độ biểu hiện IFN-γ sau nuôi cấy phản ánh khả năng đáp ứng miễn dịch được cải thiện, phù hợp với các nghiên cứu trước đây trên thế giới.

Số lượng tế bào γδT thu được từ bệnh nhân ung thư thấp hơn so với người khỏe mạnh có thể do ảnh hưởng của môi trường viêm và ức chế miễn dịch trong cơ thể bệnh nhân, điều này cũng phù hợp với các báo cáo về sự suy giảm miễn dịch trong ung thư phổi. Hoạt tính gây độc tế bào mạnh mẽ của tế bào γδT sau nuôi cấy chứng tỏ tiềm năng ứng dụng trong liệu pháp miễn dịch tự thân.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện sự thay đổi tỷ lệ tế bào γδT trước và sau nuôi cấy, biểu đồ đường biểu diễn mức độ biểu hiện IFN-γ, và bảng so sánh hoạt tính gây độc tế bào giữa các nhóm. So sánh với các nghiên cứu lâm sàng pha II và III cho thấy liệu pháp tế bào γδT có thể cải thiện thời gian sống thêm và chất lượng sống cho bệnh nhân ung thư phổi.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tối ưu hóa quy trình nuôi cấy tế bào γδT: Cần tiếp tục nghiên cứu điều chỉnh nồng độ các cytokine IL-2, IL-15, IL-21 và chất hoạt hóa zoledronate để tăng hiệu quả tăng sinh và duy trì chức năng miễn dịch của tế bào γδT trong thời gian nuôi cấy 2-3 tuần. Chủ thể thực hiện: Trung tâm nghiên cứu Gen-Protein, trong vòng 12 tháng.

  2. Phát triển liệu pháp tế bào miễn dịch tự thân γδT kết hợp với các phương pháp điều trị truyền thống: Khuyến nghị phối hợp liệu pháp tế bào γδT với hóa trị, xạ trị hoặc thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch để nâng cao hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ. Chủ thể thực hiện: Bệnh viện Ung bướu, trong 2 năm tiếp theo.

  3. Mở rộng nghiên cứu lâm sàng trên nhóm bệnh nhân đa dạng: Thực hiện các thử nghiệm lâm sàng pha II và III với cỡ mẫu lớn hơn, bao gồm các giai đoạn ung thư khác nhau để đánh giá tính an toàn và hiệu quả lâu dài của liệu pháp tế bào γδT. Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu lâm sàng, trong 3 năm.

  4. Xây dựng quy trình chuẩn hóa và đào tạo kỹ thuật viên: Đào tạo nhân lực chuyên sâu về kỹ thuật phân lập, nuôi cấy và đánh giá tế bào γδT nhằm đảm bảo chất lượng và tính đồng nhất của sản phẩm tế bào miễn dịch. Chủ thể thực hiện: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên và Trung tâm nghiên cứu Gen-Protein, trong 1 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Sinh học thực nghiệm, Miễn dịch học: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về tế bào γδT, kỹ thuật nuôi cấy và đánh giá đáp ứng miễn dịch, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển các liệu pháp miễn dịch ung thư.

  2. Bác sĩ và chuyên gia điều trị ung thư phổi: Tham khảo để hiểu rõ cơ chế tác dụng và tiềm năng ứng dụng của liệu pháp tế bào miễn dịch tự thân γδT, từ đó áp dụng trong lâm sàng nhằm nâng cao hiệu quả điều trị.

  3. Nhà quản lý y tế và hoạch định chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học để phát triển các chương trình nghiên cứu và ứng dụng liệu pháp miễn dịch trong điều trị ung thư, góp phần nâng cao chất lượng chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

  4. Công ty công nghệ sinh học và dược phẩm: Tham khảo để phát triển sản phẩm tế bào miễn dịch, tối ưu hóa quy trình nuôi cấy và mở rộng ứng dụng liệu pháp tế bào trong điều trị ung thư phổi và các loại ung thư khác.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tế bào γδT là gì và vai trò của chúng trong miễn dịch ung thư?
    Tế bào γδT là một dòng tế bào lympho T đặc biệt, chiếm khoảng 1-5% trong máu ngoại vi, có khả năng nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư thông qua thụ thể TCR-γδ và các thụ thể diệt tự nhiên. Chúng đóng vai trò quan trọng trong miễn dịch chống ung thư nhờ khả năng tiết cytokine IFN-γ và gây độc tế bào trực tiếp.

  2. Quy trình nuôi cấy tế bào γδT được thực hiện như thế nào?
    Tế bào γδT được phân lập từ máu ngoại vi bằng phương pháp ly tâm tỷ trọng, sau đó nuôi cấy trong môi trường đặc biệt có bổ sung zoledronate và cytokine IL-2 trong vòng 14 ngày để kích thích hoạt hóa, biệt hóa và tăng sinh tế bào, tạo ra tế bào có thẩm quyền miễn dịch phục vụ điều trị.

  3. Liệu pháp tế bào γδT có an toàn và hiệu quả không?
    Các nghiên cứu lâm sàng pha I và II cho thấy liệu pháp tế bào γδT được dung nạp tốt, không gây tác dụng phụ nghiêm trọng, đồng thời cải thiện thời gian sống thêm và chất lượng sống cho bệnh nhân ung thư phổi, đặc biệt khi kết hợp với các phương pháp điều trị truyền thống.

  4. Tại sao số lượng tế bào γδT thu được từ bệnh nhân ung thư thấp hơn người khỏe mạnh?
    Do môi trường viêm và ức chế miễn dịch trong cơ thể bệnh nhân ung thư phổi, tế bào γδT bị suy giảm về số lượng và chức năng. Điều này làm giảm khả năng đáp ứng miễn dịch tự nhiên và cần được khắc phục bằng kỹ thuật nuôi cấy hoạt hóa.

  5. Liệu pháp tế bào γδT có thể áp dụng cho các loại ung thư khác không?
    Ngoài ung thư phổi, liệu pháp tế bào γδT đã được nghiên cứu và thử nghiệm trên nhiều loại ung thư khác như ung thư hắc tố, ung thư đại trực tràng, ung thư vú với kết quả khả quan, cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều trị ung thư.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công quy trình phân lập và nuôi cấy hoạt hóa tế bào γδT từ bệnh nhân ung thư phổi, tăng tỷ lệ tế bào γδT lên trung bình 60-70% sau nuôi cấy.
  • Tế bào γδT sau nuôi cấy biểu hiện mức độ IFN-γ tăng gấp 3-4 lần và có hoạt tính gây độc tế bào ung thư phổi cao, chứng tỏ khả năng đáp ứng miễn dịch hiệu quả.
  • Số lượng tế bào γδT thu được từ bệnh nhân ung thư thấp hơn người khỏe mạnh, phản ánh sự suy giảm miễn dịch trong bệnh lý ung thư phổi.
  • Kết quả nghiên cứu mở ra triển vọng ứng dụng liệu pháp tế bào miễn dịch tự thân γδT trong điều trị ung thư phổi, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và chất lượng sống bệnh nhân.
  • Đề xuất tiếp tục tối ưu hóa quy trình nuôi cấy, mở rộng nghiên cứu lâm sàng và phối hợp liệu pháp tế bào γδT với các phương pháp điều trị khác trong tương lai gần.

Hành động tiếp theo: Các nhà nghiên cứu và chuyên gia y tế nên phối hợp triển khai các thử nghiệm lâm sàng mở rộng, đồng thời phát triển quy trình chuẩn hóa để ứng dụng liệu pháp tế bào γδT vào thực tiễn điều trị ung thư phổi tại Việt Nam.