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圖片來源:Unsplash
撰文:王昱
審校:clefable
和人類在物理、航天、計算機等領(lǐng)域的進展相比,醫(yī)學在某些方面看起來似乎是有一些落后。早在1969年,人類就已經(jīng)成功登月;但直到1985年,醫(yī)生還覺得嬰兒沒有痛覺,在做手術(shù)時不給嬰兒打麻藥。
隨著技術(shù)不斷發(fā)展,醫(yī)學領(lǐng)域擁有了越來越先進的儀器和手段。它們在推進醫(yī)學繼續(xù)向前發(fā)展的同時,會順手顛覆一下教科書上的傳統(tǒng)觀點,這再正常不過了。而這次被顛覆的,是免疫系統(tǒng)中的胸腺。
在傳統(tǒng)觀點中,胸腺是T細胞分化、發(fā)育和成熟的場所,在青春期時達到高峰。一旦胸腺在青春期產(chǎn)生了足夠多樣化的T細胞庫,T細胞庫就可以在胸腺之外長期維持,而胸腺似乎就沒有了存在的必要。而且,隨著人體逐漸生長,胸腺會開始脂肪化,它會不斷縮小,活性降低,逐漸被脂肪取代。換句話說,原來胸腺的會逐漸變成一團脂肪,而免疫系統(tǒng)需要的T細胞不需要胸腺也能維持活性。自然,科學家便認為,胸腺在成年人體內(nèi)基本沒有實際功能。
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胸腺(Thymus)丨public domain/Wikipedia
不過,就算是這些傳統(tǒng)觀點,也是澳大利亞科學家雅克·米勒(Jacques Miller)從1961年后才通過小鼠實驗發(fā)現(xiàn)的。在那之前,人們對胸腺的認知大概就是——那里有一個器官,手術(shù)時如果它礙事了,切掉問題也不大。這一現(xiàn)象在先天性心臟病手術(shù)上尤為明顯,因為接受手術(shù)的患者往往是兒童,胸腺在兒童體內(nèi)體積較大,且會在心臟前方擋住醫(yī)生手術(shù)時的視野。考慮到心臟手術(shù)極高的風險,切除一部分胸腺拓展手術(shù)的操作空間,往往被醫(yī)生視為可接受的犧牲。
我們現(xiàn)在知道,胸腺對于兒童免疫系統(tǒng)的發(fā)育非常重要。而最近在一篇發(fā)表于《自然》(Nature)的論文中,美國麻省總醫(yī)院的研究人員發(fā)現(xiàn),就算是胸腺已經(jīng)退化較多的成年人,胸腺的重要性也不容忽視。他們通過對美國2萬多名成年人的健康篩查發(fā)現(xiàn),胸腺與人的全因死亡率直接相關(guān)。
量化胸腺
以前其實也有類似的研究,但它們大都是基于小規(guī)模的血液分析,而此次麻省總醫(yī)院的研究人員手上則掌握著相當充分的數(shù)據(jù)。他們通過美國全國性肺癌篩查試驗,對超過2.5萬名成年人進行了分析。另外,他們還從弗雷明漢心臟研究(Framingham Heart Study)中拿到了2500名參與者的數(shù)據(jù)。
有了充足的數(shù)據(jù)后,研究團隊就開始“遇事不決,機器學習”了。他們利用機器學習方法分析了CT掃描獲取的胸腺圖像,并分析胸腺的大小、形態(tài)和組織結(jié)構(gòu),構(gòu)建出了胸腺健康評分(thymic health score)。這個評分從0到1,0代表胸腺完全脂肪化,徹底退化,失去了原有的功能;1代表胸腺高度健康。緊接著,研究人員按照胸腺健康評分開始給受試者的胸腺健康進行排名,并按照排名位次賦予胸腺健康值(thymic health values)。這個值從0到100,越高代表胸腺的健康排名越高。比如胸腺健康值是60,則代表胸腺健康程度領(lǐng)先60%的人。
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麻省總醫(yī)院的研究人員開發(fā)了一個深度學習模型,可以通過CT掃描評估胸腺的健康狀況。本土從左到右分別為高、中、低胸腺的健康狀況丨Mass General Brigham/Nature
研究人員按照胸腺健康值將人群劃分成了低中高三組,分別對應胸腺健康值為0-25,25-75和75-100。結(jié)果發(fā)現(xiàn),評分較高的組和較低的組相比,全因死亡率大約會低50%,心血管疾病死亡率下降63%,肺癌發(fā)病率也減少了36%。就算調(diào)整年齡等其他健康因素后,這些關(guān)聯(lián)性仍具有顯著的統(tǒng)計學意義。
為了解釋觀察到的現(xiàn)象,研究團隊提出了一個理論:當胸腺健康狀態(tài)惡化及T細胞的多樣性下降時,免疫系統(tǒng)應對癌癥等威脅的能力將會減弱。分析顯示,慢性炎癥、吸煙及超重和胸腺的健康狀態(tài)惡化存在關(guān)聯(lián),這表明生活方式和全身性炎癥可能對個體生命周期的免疫韌性產(chǎn)生持續(xù)影響。
認知迭代
面對這樣的統(tǒng)計數(shù)據(jù),我們再也不能忽視胸腺的重要性了。但直到今天我們才能做出這樣的發(fā)現(xiàn),也是情有可原的。2023年,一篇發(fā)表于《新英格蘭醫(yī)學雜志》(New England Journal of Medicine)的論文,對接受胸腺切除的人群進行了長達20年以上的隨訪。結(jié)果發(fā)現(xiàn),胸腺切除的影響具有明顯的長期滯后性,很多不良影響需要十幾年甚至更久才能發(fā)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)取樣的困難,人體本身的復雜,還有倫理上的限制,讓醫(yī)學、生物領(lǐng)域的進展往往顯得有些“落后于”時代。比如文章開頭提到的不給嬰兒打麻藥的情況,我們當然可以懷疑它源于對嬰兒認知功能的不了解,但也不能忽視給嬰兒打麻藥本身產(chǎn)生的高額風險。在這種情況下,直接“認為”嬰兒沒有痛覺,似乎是一個能減輕醫(yī)生負罪感的理論。
類似的,直到2024年,一篇發(fā)表于《生物學》(Biology)的論文才指出螃蟹真的有痛覺。之前確實有學說認為螃蟹的神經(jīng)系統(tǒng)太簡單,支撐不起痛覺這樣的“高級感知”,但另一方面,我們也確實“需要”這樣的理論降低我們烹飪螃蟹時的負罪感。
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直到2024年,科學家才證明螃蟹真的有痛覺丨Eleftherios Kasiouras
但這些為現(xiàn)實“妥協(xié)”的理論雖然有存在的現(xiàn)實必要性,但卻也不能算作科學上的真相。隨著科學的進展,我們終歸是要直面問題。好在,科學的發(fā)展也確實能帶給我們更多解決問題的方案。
回到麻省總醫(yī)院對胸腺的研究,他們除了發(fā)現(xiàn)胸腺與成年人的健康確實相關(guān)之外,他們還構(gòu)建了一個更有實際意義的指標。在另一篇發(fā)表于《自然》中,他們將胸腺健康值直接用到了健康監(jiān)測上。他們發(fā)現(xiàn),胸腺健康值是一個更好用的免疫治療效果預測因子。以后醫(yī)生可以通過追蹤胸腺,追蹤癌癥患者的免疫治療狀況。
現(xiàn)在醫(yī)生已經(jīng)有了不少反應免疫治療效果的預測因子,比如腫瘤突變負荷(TMB)等。但它們往往以腫瘤為核心,忽視了患者自身的免疫能力。而如果將胸腺健康值作為追蹤指標,則能更好地反映患者自身的免疫能力。而且,傳統(tǒng)的預測因子過于關(guān)注腫瘤本身,往往需要進行穿刺采樣,而研究團隊開發(fā)的胸腺健康值評分標準,只需要進行CT掃描就能完成,在臨床上也更容易推廣。
總之,胸腺或許不會決定你今天的健康,但它正在悄悄塑造你未來幾十年的命運。
參考文獻
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/Thymus
[2]https://www.eurekalert.org/news-releases/1120092
[3]https://www.nature.com/articles/s41586-026-10242-y
[4]https://www.nature.com/articles/s41586-026-10243-x
[5]https://www.nejm.org/doi/10.1056/NEJMoa2302892
[6]https://mp.weixin.qq.com/s/p0QLNtQLpn8JYxZPtUoTuw
[7]https://www.mdpi.com/2079-7737/13/11/851
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