楊小明
北京時間10月1日17:30許,2018年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國免疫學家詹姆斯·艾利森和日本生物學家本庶佑,以表彰兩位科學家在腫瘤免疫學的貢獻。你可能會問憑什么是他們?
到底誰在阻止免疫細胞去殺癌細胞?
我們都知道,人體都有免疫細胞,會幫助我們殺死不好的細胞,包括腫瘤細胞!
T細胞就是人體內一種免疫細胞,它不僅能夠幫助我們抵御外來各種病原體(如細菌、病毒、真菌、寄生蟲)的侵擾,還是體內的“免疫監視員”,能夠及時發現并清除體內的異常細胞(如癌變的細胞),將某些疾病(如惡性腫瘤)扼殺在搖籃中。
但是研究發現,惡性腫瘤患者體內T細胞的功能往往是被抑制的,這才讓腫瘤能夠發展、擴散。
到底是什么在作祟呢?
科學家們發現,T細胞表面有一種名為CTLA-4的蛋白在對腫瘤細胞“手下留情”,這個叫“CTLA-4”的蛋白會抑制T細胞去殺腫瘤細胞。
這意味著什么?意味著“將軍家里有內鬼”啊,T細胞想去殺癌細胞的時候,CTLA-4蛋白“拖累”了T細胞不能及時攻殺腫瘤細胞,成事不足敗事有余!
所以要怎么辦?
你可能會說,那就把CTLA-4直接殺掉或者徹底趕出去不就可以么?
事實并沒有這么簡單!
華裔科學家麥德華和美國免疫學家阿琳·H·夏普(分別在小鼠中敲除CTLA-4基因,發現小鼠在出生幾周后,就因T細胞在多個器官廣泛浸潤活化而產生的“免疫風暴”而死亡。
也就是說,沒有CTLA-4這個角色,T細胞又會變得肆無忌憚,連家里的好人都殺了。看來,CTLA-4還真不是一無是處,一方面它雖然是拖累了T細胞,但另一個角度來看,它也讓T細胞“保持理性”,及時剎車,不會肆無忌憚,濫殺無辜!
所以對CTLA-4,只能智取,不能用蠻勁清除了之!
但有一個事實是沒錯的,只有搞定CTLA-4蛋白,把它給制服了,T細胞才能理性地、好好地去對付腫瘤細胞!
科學家們的這些發現,為艾利森提供了新的靈感:如果抑制CTLA-4,也許就能重新活化T細胞,重啟T細胞對腫瘤細胞的殺傷作用。
發現了這個機理,就為那些最致命的癌癥提供了新的治療方向。
于是,辦法來了!
CTLA-4,你不是會拖累T細胞去殺腫瘤細胞么,我也不能剔除你,那好,我也設計一個抗體來對付你!
這就是——CTLA-4抗體——專門來對付CTLA-4,抗體注射入患有腫瘤的小鼠體內,讓它與CTLA-4結合,“關閉”CTLA-4的免疫抑制功能。
結果不出所料:小鼠體內的免疫細胞開始攻擊腫瘤了。看來,通過激活免疫系統來治療腫瘤的新思路是可以行得通的!
于是艾利森他們經過2年多的努力游說,終于有一家生物技術公司接受了免疫療法——這一在當時看來非常超前的理念。
2000年,該公司按照艾利森的方法,制造出了能在人體使用的CTLA-4單克隆抗體——伊匹單抗。第一款癌癥免疫藥物伊匹單抗(用于治療黑色素瘤)問世。
2011年,美國食品藥品監督管理局(FDA)批準伊匹單抗用于晚期黑色素瘤——這是第一個獲批的腫瘤免疫療法。
繼伊匹單抗之后,越來越多的免疫療法,如抗PD-1抗體陸續出現,治療范圍也從黑色素瘤擴展到了其他多種腫瘤,由艾利森開啟并發展的腫瘤免疫療法方興未艾。
盡管艾利森不是第一個提出免疫療法治療癌癥的人,但是確實是將免疫療法治療癌癥并應用于實踐中,也為后續的免疫療法治療癌癥提供了新的思路。
另一個不良分子也被發現!
上面提到,CTLA-4是一個殺不得也趕不得的狠角色,日本科學家本庶佑,則發現T細胞另外一個“剎車”分子——PD-1。
還是上面一開始提到的邏輯,正常情況下,如果人類的細胞突變成為癌細胞,體內的免疫系統肯定會發現這些癌細胞,并且會消滅這些突變的細胞。腫瘤之所以能夠發生和發展,肯定是逃避了免疫系統的打擊。
1992年,本庶佑的研究團隊第一次在T細胞上發現了PD-1 分子。
真正將PD-1和免疫聯系起來,這要歸功于耶魯大學著名的華人科學陳列平教授了。他們發現“敵方”腫瘤細胞表面的一個叫PDL1的分子,會通過和“我方”T細胞上的PD-1相結合,幫助癌細胞,逃脫免疫系統的打擊,從而抑制T細胞發揮作用。
這說明什么?赤裸裸的“敵我勾結”啊!
是可忍孰不可忍!
那好,我們就把PD-1剔除就可以么?
也不可以!
他們做了一個實驗,花了一年的時間將小鼠身上的PD-1 基因剔除,并觀察其結果。六月后,發現小鼠死了!研究團隊解剖死亡小鼠發現,缺乏PD-1會造成小鼠的自體免疫疾病,小鼠體內的免疫反應過強,反而攻擊自身正常細胞。
從某種意義上來說,PD-1跟CTLA-4一樣,都是一個殺不得也趕不得的狠角色——雖然是拖累了T細胞,同時另一個角度來看,也阻止了免疫細胞“濫殺無辜”。
這跟CTLA-4類似,殺不得,但也不能放任!
不能把他趕出去,但又不能讓他在家搞破壞,那怎么辦?
好辦!把這個人管束起來!
所以,科學家們開發了針對PD-1的特異性治療,那就找個東西來抑制它——PD-1抑制劑!
抑制PD-1,則能夠活化T細胞,恢復T細胞對腫瘤細胞的免疫力,很好地區殺癌細胞,從而達到治療癌癥的目的。
隨后本庶佑博士帶領他的研究團隊,從PD-1抗體的動物實驗開始,之后又與藥廠合作在美國及日本進行針對PD1的新藥研發,2014年PD1阻斷藥物納武單抗OPDIVO在日本首先獲得批準。
PD-1抑制劑在肺癌、黑色素瘤、結直腸癌等腫瘤的治療領域,取得了非常好的治療效果。
本庶佑預測:“不久的將來,現在的抗癌藥物幾乎都將不再使用,所有的癌癥都會用PD-1抗體來治療。”
能不能找到更多的不良分子?
有人會提出,那能不能一口氣把CTLA-4和PD-1這兩個狠角色都管束起來,治療腫瘤效果是不是更好呢?
是的,你想對了!
新的臨床研究表明,針對CTLA-4和PD-1的聯合治療會更加有效,這在黑色素瘤患者中也得到了證明。
當然,你可能會說,除了CTLA-4和PD-1這兩個狠角色,還有沒有其他沒有被揪出來的“不良分子”呢?
科學家現在正在做這件事——測試新的檢查點蛋白作為靶點。
相信在不遠的未來,癌癥,將不再可怕!
(摘自《健康時報》)