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06 | 免疫疗法(上):如何唤醒免疫系统追杀癌症?

06 | 免疫疗法(上):如何唤醒免疫系统追杀癌症?

作者: 瞰川 | 来源:发表于2018-12-28 16:46 被阅读32次

    1.1、2015年8月,美国前总统90高龄的卡特被诊断出患上死亡率非常高,几乎无药可治的恶性黑色素瘤,而且已经出现大脑和肝脏的转移,连他自己都觉得生命只剩下几周时间了。但开始治疗后半年,卡特向全世界宣布,他大脑里的肿瘤奇迹般彻底消失了。治疗方法是挖掘内力来对抗癌症的免疫疗法。

    1.2、癌细胞与人体系统之间有复杂的相爱相杀关系:一方面癌细胞需从人体系统中获得支持。比如通过诱导血管的生长,为自己提供养料和氧气,那么断掉癌细胞的生命支持系统,就能治疗癌症了。如安药物安维汀就是由此发明的药物的突出代表。

    一方面癌细胞也需要逃避人体免疫系统对它的追杀。如果能重启我们的人体免疫系统,来追杀癌细胞,就能达到目的。2018年诺贝尔奖就颁给了这个方向的两位科学家,卡特总统的黑色素瘤治疗也是这方面入手的。

    1.3、重启免疫系统要先解决两大基础生物学的难题:首先免疫系统的功能是如何实现的?其次癌细胞通过什么方法逃避追杀的?

    2.1、人体免疫系统的工作原理。它一般是保持沉默的,但免疫细胞具备几乎是无限的模式识别能力。一旦免疫细胞发现人体当中没有的,从来没有见过的化学物质,特别是蛋白质分子,免疫系统的功能就会被快速启动,通过各种方式把这些外来入侵者吞噬分解杀伤。

    而不管是细菌病毒,还是身体内出现异常的细胞,它们的表面都携带大量的,人体正常情况下不会出现的化学物质。所以通过这个特性,免疫系统就能够识别,并且清理入侵人体的多种细菌病毒,还有人体当中产生的异常细胞-这里面当然也包括刚刚叛变的癌细胞。

    2.2、但人体免疫系统的功能必须被控制在一个合理范围内,如果它只能开启而不会关闭,总是处在过度活跃的状态,或者如果免疫系统不光识别了外来的化学物质,还开始识别追踪人体本来就有的化学物质,那他就可能误伤友军,攻击人体内正常的细胞和组织。这就会导致所谓的自身免疫疾病,比如类风湿性关节炎,红斑狼疮银屑病。

    常见自身免疫疾病

    即免疫系统不光需要油门,还需要刹车,既要知道谁是敌人,也要知道谁是朋友。

    2.3、大概有两个方法在限制免疫系统的功能,防止自身免疫疾病的出现:首先,免疫细胞装上了刹车功能,能够随时被叫停。在过去二三十年里,人们陆续发现免疫细胞上其实自带好几十个有刹车功能的蛋白质。这些蛋白质也被叫做“免疫检查点”,就像汽车通过高速公路,人流进入机场需接受检查一样。免疫系统的开工运行需通过这个“免疫检查点”的绿灯放行才可以。

    正常的人体细胞可以主动去接触和结合这些“免疫检查点”,给免疫系统踩刹车,防止人体免疫系统过度活跃。通过这个办法,人体就能把免疫反应局限在那些真的出现了入侵者,真的需要免疫细胞战斗的部位。

    2.4、其次,区分敌我,区分人体自身的蛋白和外来的蛋白。免疫细胞诞生时,自带一套模式识别系统,能识别某种特定的化学物质。但诞生之后,这些免疫细胞就会经过一系列挑选,如果一个免疫细胞模式识别的对象是人体当中本来就有的物质,那它就会被人体主动清除掉。因此理论上,所有剩下的人体免疫细胞都应该是一致对外的。

    3.1、那么癌细胞是如何逃避免疫系统追杀的?依上面免疫系统工作原理,要么是给免疫系统踩刹车,要么是伪装成正常的自身细胞。

    3.2、上个世纪90年代的美国科学家艾莉森一直关注免疫系统自带的一个刹车蛋白,名叫CTLA-4的蛋白质。这个刹车蛋白质对免疫系统的正常功能很重要,如果把它去掉,免疫系统就会过分活跃,让人患上自身免疫疾病。艾莉森猜测,也许癌细胞发展出一种超能力,专门去踩CTLA-4的刹车,把免疫系统的活动限制到最低,这样一来癌细胞就可以逃脱免疫系统的追杀,自己的生长繁殖就不受控制了。

    3.3、他设计了一种药物,专门结合CTLA-4,破坏这个刹车的功能,并且证明了这个药物至少在动物模型里确实可以对抗癌症。2011年专门结合这个刹车的新药益仪(Yervoy)上市,成为了人类对抗黑色素瘤的利器。而之前人类没有任何一种药物能有效延长黑色素瘤患者的生命。如2010年上映的电影《非诚勿扰》里,香山患上了黑色素瘤之后,给自己办了场活人的追悼会,然后投海自杀。如果电影晚上映一年,这个情节就可能得换掉重拍了。

    4.1、但益仪(Yervoy)存在的问题很大,ct la-4刹车对人体免疫系统的正常功能很重要,如果破坏掉,人会患上严重的自身免疫疾病。即免疫系统被重启,癌细胞确实被追杀,但大量正常的人体细胞同时也被误伤了,这会产生严重的副作用,也大大限制益仪这种药物应用的范围。

    4.2、逻辑上讲,一个更合理的办法是看免疫系统刹车当中,有没有哪一种是专门被癌细胞偷偷利用的?如果找到它,专门破坏它,那么就会让免疫系统重启来对抗癌症,同时又不会让人体免疫系统过度活跃而带来副作用。

    4.3、上世纪90年代,在艾莉森发现ct l-4差不多同时,日本科学家本庶佑发现了免疫系统的另外一个重要的刹车PD-1。到了21世纪初,华人科学家陈列平发现,癌细胞特别喜欢偷踩PD-1这个刹车。很多种类的癌细胞都会大量生产一个名叫PD-L1的蛋白质,这个蛋白质专门识别和结合pd-1刹车,让免疫系统停止工作。

    4.4、由此对比看来,CTLA-4和PD-1两个刹车就立即分出高下,前者是控制整个免疫系统,后者多被癌细胞利用PD-L1蛋白停止工作。那么利用后者特性的针对性,制造出的药物安全性和疗效都会更好。

    2014年专门结合和破坏pd-1刹车的新药欧狄沃(Opdivo,也叫O药)和可瑞达(Keytruda,也叫K药)正式上市。其原理就是给刹车蛋白pd-1套个笼子,让癌细胞生产的pd-l1蛋白无法识别和结合pd-1蛋白。人体免疫系统发现癌细胞就会识别,就可以比较安全的重新启动,重新开始对癌细胞的追杀了。

    4.5、这两个药物立即成为人类对抗癌症的神兵利器,奇迹般的治好卡特总统的绝症的就是可瑞达。

    5.1、以上就是目前新闻媒体上大名鼎鼎的癌症免疫疗法,它是人类对抗癌症历史上的一次重大革命。特别让人觉得充满希望的是,在很多场合,这些药物不仅能显著延长患者寿命,在一部分患者当中还能彻底治愈癌症。

    5.2、更重要的是,通过重启免疫系统来治疗的药物,其作用天然就具备了“广谱”的属性,可能同时用来对付多种不同的癌症。如欧狄沃这个药物已经被用来治疗黑色素瘤,非小细胞肺癌,结直肠癌,肾癌,肝癌,胃癌等很多癌症,适应症多的都数不过来。

    因此最早把癌细胞和免疫系统刹车联系在一起的两位科学家,艾利森和本庶佑获得了2018年诺贝尔医学及生理学奖。

    20181228

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