杨小明
北京时间10月1日17:30许,2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑,以表彰两位科学家在肿瘤免疫学的贡献。你可能会问凭什么是他们?
到底谁在阻止免疫细胞去杀癌细胞?
我们都知道,人体都有免疫细胞,会帮助我们杀死不好的细胞,包括肿瘤细胞!
T细胞就是人体内一种免疫细胞,它不仅能够帮助我们抵御外来各种病原体(如细菌、病毒、真菌、寄生虫)的侵扰,还是体内的“免疫监视员”,能够及时发现并清除体内的异常细胞(如癌变的细胞),将某些疾病(如恶性肿瘤)扼杀在摇篮中。
但是研究发现,恶性肿瘤患者体内T细胞的功能往往是被抑制的,这才让肿瘤能够发展、扩散。
到底是什么在作祟呢?
科学家们发现,T细胞表面有一种名为CTLA-4的蛋白在对肿瘤细胞“手下留情”,这个叫“CTLA-4”的蛋白会抑制T细胞去杀肿瘤细胞。
這意味着什么?意味着“将军家里有内鬼”啊,T细胞想去杀癌细胞的时候,CTLA-4蛋白“拖累”了T细胞不能及时攻杀肿瘤细胞,成事不足败事有余!
所以要怎么办?
你可能会说,那就把CTLA-4直接杀掉或者彻底赶出去不就可以么?
事实并没有这么简单!
华裔科学家麦德华和美国免疫学家阿琳·H·夏普(分别在小鼠中敲除CTLA-4基因,发现小鼠在出生几周后,就因T细胞在多个器官广泛浸润活化而产生的“免疫风暴”而死亡。
也就是说,没有CTLA-4这个角色,T细胞又会变得肆无忌惮,连家里的好人都杀了。看来,CTLA-4还真不是一无是处,一方面它虽然是拖累了T细胞,但另一个角度来看,它也让T细胞“保持理性”,及时刹车,不会肆无忌惮,滥杀无辜!
所以对CTLA-4,只能智取,不能用蛮劲清除了之!
但有一个事实是没错的,只有搞定CTLA-4蛋白,把它给制服了,T细胞才能理性地、好好地去对付肿瘤细胞!
科学家们的这些发现,为艾利森提供了新的灵感:如果抑制CTLA-4,也许就能重新活化T细胞,重启T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。
发现了这个机理,就为那些最致命的癌症提供了新的治疗方向。
于是,办法来了!
CTLA-4,你不是会拖累T细胞去杀肿瘤细胞么,我也不能剔除你,那好,我也设计一个抗体来对付你!
这就是——CTLA-4抗体——专门来对付CTLA-4,抗体注射入患有肿瘤的小鼠体内,让它与CTLA-4结合,“关闭”CTLA-4的免疫抑制功能。
结果不出所料:小鼠体内的免疫细胞开始攻击肿瘤了。看来,通过激活免疫系统来治疗肿瘤的新思路是可以行得通的!
于是艾利森他们经过2年多的努力游说,终于有一家生物技术公司接受了免疫疗法——这一在当时看来非常超前的理念。
2000年,该公司按照艾利森的方法,制造出了能在人体使用的CTLA-4单克隆抗体——伊匹单抗。第一款癌症免疫药物伊匹单抗(用于治疗黑色素瘤)问世。
2011年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准伊匹单抗用于晚期黑色素瘤——这是第一个获批的肿瘤免疫疗法。
继伊匹单抗之后,越来越多的免疫疗法,如抗PD-1抗体陆续出现,治疗范围也从黑色素瘤扩展到了其他多种肿瘤,由艾利森开启并发展的肿瘤免疫疗法方兴未艾。
尽管艾利森不是第一个提出免疫疗法治疗癌症的人,但是确实是将免疫疗法治疗癌症并应用于实践中,也为后续的免疫疗法治疗癌症提供了新的思路。
另一个不良分子也被发现!
上面提到,CTLA-4是一个杀不得也赶不得的狠角色,日本科学家本庶佑,则发现T细胞另外一个“刹车”分子——PD-1。
还是上面一开始提到的逻辑,正常情况下,如果人类的细胞突变成为癌细胞,体内的免疫系统肯定会发现这些癌细胞,并且会消灭这些突变的细胞。肿瘤之所以能够发生和发展,肯定是逃避了免疫系统的打击。
1992年,本庶佑的研究团队第一次在T细胞上发现了PD-1 分子。
真正将PD-1和免疫联系起来,这要归功于耶鲁大学著名的华人科学陈列平教授了。他们发现“敌方”肿瘤细胞表面的一个叫PDL1的分子,会通过和“我方”T细胞上的PD-1相结合,帮助癌细胞,逃脱免疫系统的打击,从而抑制T细胞发挥作用。
这说明什么?赤裸裸的“敌我勾结”啊!
是可忍孰不可忍!
那好,我们就把PD-1剔除就可以么?
也不可以!
他们做了一个实验,花了一年的时间将小鼠身上的PD-1 基因剔除,并观察其结果。六月后,发现小鼠死了!研究团队解剖死亡小鼠发现,缺乏PD-1会造成小鼠的自体免疫疾病,小鼠体内的免疫反应过强,反而攻击自身正常细胞。
从某种意义上来说,PD-1跟CTLA-4一样,都是一个杀不得也赶不得的狠角色——虽然是拖累了T细胞,同时另一个角度来看,也阻止了免疫细胞“滥杀无辜”。
这跟CTLA-4类似,杀不得,但也不能放任!
不能把他赶出去,但又不能让他在家搞破坏,那怎么办?
好办!把这个人管束起来!
所以,科学家们开发了针对PD-1的特异性治疗,那就找个东西来抑制它——PD-1抑制剂!
抑制PD-1,则能够活化T细胞,恢复T细胞对肿瘤细胞的免疫力,很好地区杀癌细胞,从而达到治疗癌症的目的。
随后本庶佑博士带领他的研究团队,从PD-1抗体的动物实验开始,之后又与药厂合作在美国及日本进行针对PD1的新药研发,2014年PD1阻断药物纳武单抗OPDIVO在日本首先获得批准。
PD-1抑制剂在肺癌、黑色素瘤、结直肠癌等肿瘤的治疗领域,取得了非常好的治疗效果。
本庶佑预测:“不久的将来,现在的抗癌药物几乎都将不再使用,所有的癌症都会用PD-1抗体来治疗。”
能不能找到更多的不良分子?
有人会提出,那能不能一口气把CTLA-4和PD-1这两个狠角色都管束起来,治疗肿瘤效果是不是更好呢?
是的,你想对了!
新的临床研究表明,针对CTLA-4和PD-1的联合治疗会更加有效,这在黑色素瘤患者中也得到了证明。
当然,你可能会说,除了CTLA-4和PD-1这两个狠角色,还有没有其他没有被揪出来的“不良分子”呢?
科学家现在正在做这件事——测试新的检查点蛋白作为靶点。
相信在不远的未来,癌症,将不再可怕!
(摘自《健康时报》)