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癌癥治療新紀元——通用型癌癥疫苗时间:2023-03-02 10:24 癌癥是讓每個人都聞之色變的疾病,治療手段有限、成本高,治療過程痛苦,死亡率高,一旦復發或癌細胞擴散更是令人手足無措。癌癥更是跟我們每個人息息相關,隨著年齡的增長、癌變基因的累計,老年人中患癌的比例能達到25%-30%。 對于癌癥的新藥研發和基礎研究也是醫藥領域的重中之重,2022年生物學領域最引人矚目的一項科學成果之一,就是癌癥疫苗的進一步發展。來自哈佛大學的丹娜-法伯癌癥研究所的研究團隊在《科學》雜志上發表的文章中,介紹了一種新型通用癌癥疫苗,該疫苗在小鼠以及猴子癌癥模型中有效控制了腫瘤的生長和轉移,該文章以及其他通用癌癥疫苗的研發為全球上億癌癥患者帶來了希望。 1. 狡猾的癌細胞 我們體內的細胞形態各異,功能不同。但是作為正常的細胞,他們一般不具備分裂的能力,或者只能有限地復制繁殖。而癌變了的細胞由于基因突變的積累,可以無限的擴增,一變二,二變四,就像不受控制的猛獸在你體內野蠻生長,有些還會通過血液向其他器官遷移,讓治療難上加難。 癌細胞里的基因突變導致它們合成很多奇奇怪怪的蛋白,就像一個人戴著夸張的帽子或者面具。這時候我們體內的免疫細胞就要發揮作用了,因為他們的功能就是識別外來異物,或者任何不認識的細胞,對他偵察一番,感到有威脅就會直接殺死?上У氖,很多癌細胞具備超強的反偵察能力,比如把身上有辨識度的帽子啊面具啊丟掉,免疫細胞無法分辨它們和其他細胞的區別。有些癌細胞還可以抑制免疫細胞的殺傷作用,想像一下免疫細胞表面有很多傳遞信號的觸手,有的是讓免疫細胞活化殺敵的,有的是讓免疫細胞停止戰斗的,癌細胞專門跟第二種觸手接觸,讓免疫細胞休息,然后自己發展壯大。 正是因為癌細胞這種擅長隱匿的特性,讓現有的一些治療手段束手無策,如何快速有效地調動起免疫系統有針對性的殺死癌細胞,是科學家們亟待解決的難題。 2. 癌癥疫苗的迭代 調動免疫系統、識別壞的細胞,這不就是疫苗的特性嗎?科學家們針對細菌、病毒等外來病原體研發疫苗已經有了比較豐富的經驗,通過疫苗刺激免疫系統,提前做好準備,讓免疫細胞在病原體入侵時快速的反應和殺死病菌。是否可以如法炮制,研發針對癌癥患者體內癌細胞的疫苗呢? 首先科學家們想到了使用失活或死亡的癌細胞作為抗原,道理跟滅活病毒疫苗差不多,就是把沒有復制能力但是保留了全部細胞結構的失活癌細胞注射到人體內,讓免疫細胞去識別和擴增,擴增后的免疫細胞可能會具備發掘和識別體內真正癌癥病灶的能力,然而這類疫苗最終的有效率并不高。 科學家們在這種疫苗的基礎上做出了改進,不再使用死亡癌細胞,而是使用失去了裂解能力但仍然活著的癌細胞,這種細胞對比死亡癌細胞的優勢是仍然具有歸巢特性。俗話說物以類聚,人以群分,癌細胞之間能互相感知,并向對方遷移,這就是癌細胞歸巢。除了讓這些癌細胞失去分裂能力,科學家們還利用轉基因技術對這些癌細胞進行加工,讓它們對免疫細胞更有吸引力。經過這一番操作,把這些改造后的特殊的癌細胞注入期內,不僅能夠幫助免疫細胞定位到體內的癌癥位點,還能進一步增強免疫細胞功能,更有效地清除真正的癌細胞。 上述不論是哪一種癌細胞疫苗,都需要根據病人的癌癥類型去定制專門的癌細胞疫苗。比如給一個淋巴瘤患者體內使用肺癌細胞系制作的疫苗,產生的免疫細胞還是不能識別體內的淋巴癌。這樣的疫苗制作的資金和時間成本可想而知會很高。 那能不能制作一種能識別多種癌細胞的疫苗呢?就好比一種流感疫苗打下去能夠對不同亞型的病毒毒株都提供保護?這時科學家們想到了使用癌細胞共有的蛋白分子作為疫苗,就像流感里面的亞單位疫苗,不用完整的癌細胞了,我只用所有癌細胞共有的一小部分,這也就是通用型癌癥疫苗的概念。 首先映入科學家腦海的就是端粒酶或其片段。端粒酶是癌細胞獨有的、絕大部分健康細胞里沒有的一種酶,功能就是讓癌細胞能夠無限復制。美國癌癥研究院(NIH)以端粒酶的一部分為疫苗,訓練出專門識別這種端粒酶片段的免疫細胞,這些免疫細胞再去搜尋病人體內其他地方的端粒酶,也就順藤摸瓜地找到了癌細胞。這一疫苗被命名為UV1,正處于臨床試驗階段。 而最近發表在《科學》雜志上的這篇文章,則是看中了癌細胞表面共有的一種蛋白:主要組織相容性復合體(MHC)相關蛋白A和B(MICA/MICB)。它是一種由于癌細胞中基因突變積累、DNA損傷而出現的一種應激蛋白,在我們正常的細胞中的含量是極低的。之前的研究發現,癌細胞為了偽裝的跟正常細胞一樣了,會主動丟棄自己表面的MICA或MICB蛋白,這樣就不會被免疫細胞發現。但是當使用MICA或MICB作為疫苗注入體內后,產生的特異性抗體在全身各處游走,這些抗體能夠抑制癌細胞丟棄MICA/MICB,這么一來癌細胞戴著的面具就丟不掉了,更容易被自然殺傷細胞和T細胞識別,將其大卸八塊,逐個消滅。當前使用這種MICB疫苗已經在小鼠和猴子癌癥模型中顯示出了非常高的抗癌作用,接下來可以期待一下它在臨床試驗中的表現。 圖1. MICB通用型癌癥疫苗原理示意圖 通用型癌癥疫苗最大的優勢就是對很多不同類型的癌癥都有治療作用,如果真的能過通過安全性、毒性、效力等更方面的評估,將會大大降低治療成本,是癌癥患者的一大福音。雖然路途艱難,但我們治愈癌癥的夢想正在一點一點被實現! 參考文獻 , S., , M.O., Li, A. et al. A by dual T cell plus NK cell . 606, 992–998 (2022). |