獲得諾貝爾獎的「腫瘤免疫療法」是怎麼殺死癌細胞的

2020-12-04 健康界

18年10月,美國免疫學家詹姆斯·艾利森(James Allison)和日本免疫學家本庶佑(Tasuku Honjo)被授予了諾貝爾生理學或醫學獎,以表彰兩位科學家在腫瘤免疫學的貢獻。他們的研究提供了一種通過刺激免疫系統原有的能力來對抗腫瘤細胞的方法。

最近幾年的研究中,利用新型藥品激發自身免疫系統來抗擊癌症已經取得可喜的成績。

對於某些患者,即使已經處於癌症晚期,在常規療法失效以後,利用免疫療法治療依然可以緩和甚至中止患者病情的進一步發展,且在長達幾年的緩和期中患者遭受的副作用也會較輕。

什麼是免疫治療?

免疫治療,是指通過誘導、增強或抑制免疫反應的疾病治療方法。可用於刺激機體的免疫系統來對抗癌症。

實際上,人體自身的免疫系統有能力去擊敗癌症。免疫系統的一個主要功能是識別並殺死異物,如病毒、細菌、寄生蟲、汙染物以及其他非自身的物質,這是由免疫細胞通過識別異物表面上特定的標誌物來完成的。癌細胞表現異常,所以免疫系統很可能識別他們為異物並殺死他們。

如果免疫系統能夠識別並殺死癌細胞,那人們為什麼會得癌症?

大多數癌症很早就被免疫系統發現並排除,但一些癌症如果成功逃避了免疫系統就存活了下來。這些癌細胞是通過以下幾種方式來躲避免疫系統的識別和追殺的:

1. 癌細胞由正常細胞形成。人體的免疫系統能識別出外來入侵者,如病毒。但由於癌細胞起源於患者自身的細胞,這使得免疫系統很難識別出癌細胞。

2. 癌細胞表面的靶點越多,它們就越容易被免疫系統殺死。但是靶點多的癌細胞被消滅後,剩下的都是靶點少的癌細胞。這些細胞由於表面的靶向抗原最少,它們有更好的機會存活下來,並且使癌症對免疫系統產生抗性。這就像用除草劑維護草坪一樣,任何對除草劑產生抗性的雜草能存活下來並茂盛的成長。隨後,這種除草劑就沒有用處了。

3. 癌細胞可以劫持人體的免疫控制系統,使免疫系統對癌症不起作用。當人體不需要免疫系統工作時,免疫系統將會被暫時性關閉。其中一個「關閉開關」被是程序性死亡配體1(PD-L1),它是一種在免疫細胞表面上的蛋白質。當PD-L1與T細胞表面上的另一種蛋白質PD-1結合,T細胞會被告知「停止攻擊」。如果癌細胞表面有PD-L1,那麼與該細胞接觸的T細胞會關閉其防禦活性,這使得癌細胞存活下來。

此外,蛋白質CTLA-4和B7-1也可以發送「停止攻擊」的信號給癌細胞。與PD-1相似,CTLA-4存在於T細胞表面。與PD-1 / PD-L1相互作用一樣,當CTLA-4與其配體結合時,T細胞變得無活性。

4. 為了躲避免疫系統,癌細胞產生很少量的自身信號,而這些信號通常是免疫系統用來識別有缺陷或被感染的細胞。癌細胞表面粘附的蛋白旗幟可以激活免疫系統,所以當癌細胞隱藏這些旗幟,就能躲過免疫系統的察覺。

免疫治療的方法

有一些免疫療法的藥劑,我們叫它檢查點抑制劑,已經證實可以使用在治療黑色素瘤、非小細胞肺癌、腎細胞癌、霍奇金氏淋巴瘤、頭頸部鱗狀細胞癌、泌尿上皮癌(urothelial cancer)以及結腸癌患者身上,都是由於癌細胞缺乏一種基因修復蛋白質。

目前FDA已經批准11個癌症免疫療法,其中最多的為單克隆抗體類免疫檢查點抑制劑如CTLA-4單抗、PD-1/PD-L1單抗,較熱的為細胞療法CAR-T。

CAR-T

技術是近兩年非常熱門的一個細胞療法,簡單來說它就是一個人工製造的具有殺傷性的細胞。在實驗室,技術人員通過基因工程技術,將T細胞激活,並裝上定位導航裝置CAR(腫瘤嵌合抗原受體),將T細胞這個普通「戰士」改造成「超級戰士」,即CAR-T細胞,他利用其「定位導航裝置」CAR,專門識別體內腫瘤細胞,並通過免疫作用釋放大量的多種效應因子,它們能高效地殺滅腫瘤細胞,從而達到治療惡性腫瘤的目的。而CAR-T細胞免疫治療對白血病和淋巴瘤細胞具有強大的殺傷作用。

除了以上已經被證實切實有效的用途之外,免疫療法的藥劑正在世界範圍內實行其它的臨床測試。

免疫治療適合哪些腫瘤?

儘管研究人員和臨床腫瘤專家對於免疫療法的治療效果抱有很大的希望,但是現在免疫療法僅僅能惠及一小部分患者,並且不是所有類型的癌症都適用。目前適合免疫治療的腫瘤有惡性黑色素瘤、非小細胞肺癌及小細胞肺癌、胃癌、腎細胞癌、淋巴瘤、肝細胞癌、宮頸癌、乳腺癌、頭頸部鱗癌、尿路上皮癌。除了一些特殊的案例之外,免疫療法一般不被醫生作為癌症治療的首要方法,多作於晚期的術後輔助治療。

客觀的事實是,目前免疫療法僅能幫助少數具有特定癌症類型的患者,並且在某些類型的癌症中,它的成效極低,甚至沒有成效。為什麼免疫療法有效或失敗,以及如何改進它們以達到預期潛力,從而作為癌症的廣泛變革性的治療是現今的一個主要焦點探索。

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