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【深度解析】癌症免疫疗法原理 — 训练机体抵御癌症

生物谷
2017-02-17
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本文系生物谷原创编译,欢迎分享,转载须授权!

人类机体的免疫系统非常强大而且复杂,其能够有效鉴别并且破坏几乎具有无限多样性的外来入侵者,但不幸的是,被破坏的癌细胞还会继续保持在机体中,并且不断发展,损伤细胞这种“识别和自我忽略”的信号就会让其躲避免疫系统的检测,因此这些损伤细胞的生长就不会受到“烦扰”,从而就会破坏机体组织和器官中的正常生理学功能。

通过阐明癌症和免疫细胞之间的相互作用,研究人员如今正在开发新型疗法来调节机体自然防御机制的潜力,这种新型疗法被称之为免疫疗法;在动物模型和临床试验中,突破性的免疫疗法是最新出现的一种疗法,其能够训练机体免疫系统来识别并且对癌症发起攻击。研究者指出,其中一种方法就是通过药物来帮助免疫系统寻找并且破坏癌细胞,另外一种方法则是通过疫苗来教会机体识别癌细胞。

近来有研究就将免疫疗法同修饰后的病毒相互配对来攻击肿瘤细胞并且阻断肿瘤复发;由于具有潜在的治疗效益,因此诸如此类“武器”就能够为研究者在抵御癌症上带来希望。

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如何调节免疫系统

当诸如病毒或细菌等外来入侵者感染机体时,免疫系统就会突然活跃起来,其会产生特殊抗体来同外来入侵者细胞表面的抗原相结合,有时候足够量的抗体就能够有效中和外源性细胞,在其它情况下,当抗体同抗原结合后,其就会通过机体免疫T细胞来破坏并且杀灭外来细胞。

癌细胞通常就会产生抗原,但尽管癌细胞并不正常,而且其有时候会被免疫细胞标记为需要摧毁的细胞,但只要抗体不结合抗原,免疫细胞就不会破坏癌细胞,这是因为,癌细胞会不断进化来拦截机体免疫系统中正常的保护性检查点,从而来保护细胞自身不被消灭。癌细胞通常会增加障碍来使其被保护起来,同时也会削弱免疫细胞的功能,这就能够使得癌细胞不受控制突飞猛涨,从而其就会通过血液入侵到机体其它组织中去。

免疫疗法就能够促进免疫系统产生抗体来同抗原以及癌细胞结合,从而阻断抗原蛋白的促生长功能或者让其被免疫细胞所杀灭。

利用药物来刺激机体免疫系统

目前一种潜在的免疫疗法药物是在实验室中开发出的单克隆抗体,这些药物能够结合癌细胞抗原,并且对其进行标记。比如,药物赫赛汀就是一种能够结合人类表皮生长因子受体2(HER-2)的单克隆抗体,HER-2在一些致死性的乳腺癌中水平较高,而药物赫赛汀的结合能够诱发对乳腺癌细胞的棉衣攻击。

除了具有抗原外,癌细胞表面还存在一些“正常”的蛋白质,这些蛋白质能够沉默机体免疫系统的表达,从而抑制T细胞对癌细胞进行破坏,单克隆抗体就能够识别这些所谓的“正常”蛋白来阻断其功能。当抗体介导的疗法展现希望时,但诸如此类药物并不总是能够治愈疾病,而且其价格远远超过了10万美元,对于患者和其家庭而言也是巨大的负担。

利用疫苗来抵御癌细胞

目前俄亥俄州立大学综合癌症中心等机构的研究人员正在通过研究来开发能够诱发机体出现相同作用过程的单次疫苗;即研究人员利用携带工程化合成性蛋白的疫苗接种或免疫方法来训练机体免疫系统对癌细胞进行识别,从而能够使得患者有效抵御癌症,目前这种疗法对于每位患者而言不超过1000美元。

当然还有其它多种方法,比如HER-2乳腺癌疫苗,目前研究人员正在进行II期临床试验来评估其效力;如果疫苗最终能够成功发挥作用,其就会同检查点抑制剂配对来为T细胞提供强大的环境供其发挥作用;这种方法就模拟了单克隆抗体的效应,但却会能够直接发挥作用,相比接受抗体而言,患者自身往往能够通过疫苗接种过程来制造抗体。

在临床试验中,绝症患者通常都会通过疫苗来产生抵御癌症的抗体,在参与临床试验的24名患者中,研究者发现,大约有41%的患者都能够有效抵御癌症,从而使其获得额外6个月的生存;其中有一名患者生存超过了三年,而且研究者希望,在患者治疗过程中通过早期注射疫苗,而且在其机体免疫系统被化疗和放疗影响之前,这种效应甚至都非常具有前景,截止到目前为止,这种疗法似乎并没有表现出任何毒性和最小的副作用效应。

释放病毒部队

如今科学家们开始利用复杂的机体感染来对癌症发起攻击;最强大的是,研究人员能够意识到通过训练病毒来攻击癌症,首先名为溶瘤病毒的病毒会直接突袭肿瘤细胞,而且其还能够在疾病细胞中大量复制,从而促进癌细胞崩解,这种破坏肿瘤的方式就能够恢复机体免疫细胞的功能,从而使得免疫细胞也开始发挥作用清除机体的癌细胞。

就像免疫疗法的疫苗一样,溶瘤病毒疗法也能够产生一种长期强大的效应,其能够通过刺激机体免疫系统来长期攻击癌细胞。如今研究人员所采用的溶瘤病毒能够利用三种类型的疗法:病毒、癌症药物和免疫疗法,来治疗致死性的胶质母细胞瘤。同时研究人员能够将携带药物硼替佐米的修饰化单纯疱疹病毒(溶瘤病毒)同免疫疗法相结合来进行癌症治疗。

这项研究中,硼替佐米和修饰后的单纯疱疹病毒能够通过程序性坏死(Necroptosis)过程将肿瘤细胞撕开,随后就会诱发免疫分子释放,从而来指导免疫细胞对癌细胞的杀灭作用,在动物模型中,研究者发现,额外地加入自然杀伤细胞或许还能够有效帮助清除掉残余的肿瘤细胞。

免疫疗法的未来

随着免疫疗法不断进化,其会变得越来越有效,而且还能够同其它疗法相结合来共同抵御癌症。然而目前还存在一些限制,免疫疗法或许并不能一刀切,不同的患者对不同疗法的反应不同,而且有些癌症压根对于疗法并没有反应;因此有效鉴别出组织中的特殊生物标志物或许对于预测患者是否会因特殊的疗法而获益将非常重要。

目前研究者需要通过不断研究来鉴别出特殊的生物标志物来帮助科学家们利用个体化疗法对癌症患者进行治疗,当前的技术还存在一定缺陷,比如其不能够产生大量的疫苗或高浓度潜在的溶瘤病毒等,因此以一种高效的方法对潜在的新一代病毒进行工程化操作依然是研究人员为之奋斗的一个目标。

然而当前研究者在病毒和免疫疗法领域所面临的最大的挑战就是如何更好地摧毁癌症,同时还不产生一些潜在致死性的毒性影响;因此研究人员就需要不断深入探索和研究,而且研究者最初的研究和临床试验结果都让他们觉得不可思议,未来研究人员将会以前期研究结果为基础继续奋力研究,开发抵御癌症的新型个体化疗法。

参考资料:

【1】WhattoExpectattheOSUCCC

【2】VaccineTherapyinTreatingPatientsWithMetastaticSolidTumors

【3】Glioblastoma:AnInnovativeTripleCombinationTreatmentMightImproveOutcomes

【4】NCIDrugDictionary

【5】Immunotherapy:Trainingthebodytofightcancer

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