是否可以通過標記出癌細胞,讓免疫系統自動對癌細胞進行攻擊來治療癌症?


這個問題問的好。

實際上確實有這種療法。就是免疫療法。

一是利用單克隆抗體,就是單抗。靶標到腫瘤細胞上,然後免疫細胞識別殺死。羅氏的單抗賣的紅紅火火...

二是培養人體內的相應的白細胞來攻擊腫瘤細胞。具體做法是抽取健康人或者病人的血液,經過分離培養得到相應的免疫細胞,再注射到病人體內進行治療。中文大概叫多細胞免疫療法。

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剛寫完答案就發現有如下一篇文章,用的就是上述第二個方法來治療癌症:Cancer Immunotherapy Based on Mutation-Specific CD4+ T Cells in a Patient with Epithelial Cancer

簡單來說這個案例:

一位43歲的女士彌患膽管上皮癌(肝膽管型肝癌),已經有廣泛的轉移,簡單來說就是末期了...

由於化療效果不佳,她就去參加這項研究(之所以這麼說是因為我認為這項治療是在做實驗)。

具體過程不表,醫生通過實驗發現該位女士體內ERBB2IP-特異性 CD4+ T細胞對其腫瘤細胞是敏感的,於是大量培養以後重新輸入患者體內。

Quote:「The patient underwent adoptive transfer of 42.4 billion TIL containing CD4+ ERBB2IP mutationreactive T cells followed by four doses of interleukin (IL)–2 to enhance T cell proliferation and function」

結果:文章中描述了兩次細胞注入,分別都能穩定病人的病情。用文章里的圖例來描述這件事情:

縱坐標標識腫瘤負荷,0代表沒有腫瘤;橫坐標是相對時間,0代表注射T細胞的當天。

他們檢測了肺轉移瘤和肝轉移瘤的負荷,可以看到,在注射T細胞(cell infusion)以後,兩者的腫瘤負荷是下降的,並且是陡然下降的。而在第一次注射後18個月,肝部轉移瘤的負荷已經降到100%以下。這是什麼意思?就是腫瘤體積下降了... 但是肺部轉移瘤負荷上升...

請注意,末期癌症病人在確診後仍能活18個月那是相當不錯的生存率了,一年半啊那是...

但是故事還沒結束,我們看到雖然肝部轉移瘤負荷下降了,但是肺部轉移瘤卻在短暫下降後(&<100%)上升了許多(200%)。而在其高峰,也就是第18個月後,進行第二次注射,效果依然明顯。在第24個月(兩年啊兩年)的檢測表明,肝部轉移瘤的負荷下降到50%,縮小了一半!而肺部轉移瘤的水平也從200%下降到&<150%的水平。

綜合看起來,在接受治療的2年內,患者的病情得到了穩定,這是多麼難能可貴的案例...

總結本案例:首先患者很幸運,因為能找到響應的T細胞真的不容易,而她在癌症末期活了2年,而且部分轉移瘤的負荷還確實下降了。此外這次的試驗性治療確實很牛逼,真的很!牛!逼!

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稍作補充:Toll-like receptors as therapeutic targets for cancer

看到一篇perspective,想起來這個問題。

Toll樣受體是細胞表面的一些跨膜蛋白,其受體激動劑能使體內產生相應的免疫反應,也是免疫治療的一種手段。以下是激動Toll樣蛋白的抗腫瘤描述:

「For a start, dendritic cells activated via TLRs drive increased phagocytosis, maturation with upregulation of major histocompatibility complex (MHC) and co-stimulatory molecules (CD80, CD86 and CD40), secretion of proinflammatory cytokines (especially IL-12) and antigen presentation to lymphocytes resulting in the generation of effector T cells and antigen-specific B cells. Local TLR activation can also mobilise NK cell-mediated cytotoxicity, upregulate MHC class I expression on tumour cells, directly induce apoptosis of tumour tissue and create an inflammatory environment conducive to activation of the full immune response.」

注釋:TLRs(Toll-like receptors)Toll樣蛋白。

Toll樣蛋白激動劑可以用於治療皮膚癌,也在測試抗膀胱癌活性。不過他最大的缺點是有心臟毒性,可見這個受體也不是腫瘤特異性的,因為其同系的就有好多個,主要作為抗腫瘤靶點的是TLR7,能找到特異性激動此受體的藥物是成功的關鍵。


有的。這東西叫BiTE(bispecific T cell engager)。它的結構如圖所示。把兩個抗體的可變區,也就是和抗原結合的部位直接拼接在一起,就形成BiTE。一端和癌細胞的表面抗原結合,一端和T細胞的表面受體,通常是CD3受體結合。CD3是強烈的刺激信號,可以刺激T細胞對癌細胞發起攻擊。BiTE做成這種奇怪的形狀,我猜是為了儘可能拉近T細胞和癌細胞的距離,提高T細胞對癌細胞的殺傷作用。

BiTE是通過癌細胞的表面抗原殺傷癌細胞,其作用方式和CAR T類似。BiTE的應答率比CAR T略低(66% vs 90%)。兩者的副作用也很類似,都會引起細胞因子風暴,都會導致出現抗原陰性的癌細胞突變。從這點來看BiTE的藥效和CAR T差不多,可以作為「經濟適用版」的CAR T使用。但BiTE的缺點是分子量太小,在人體的半衰期太短,需要天天掛水。Blinatumomab是第一款BiTE,由安進公司開發,用於治療急淋,於2014年上市。上市當年的費用是$178000每年,這使得它成為最貴的抗癌藥。


完全可以。早期比較熱的是使用單抗來標記腫瘤細胞,然後介導CD8+T細胞、NK細胞等對腫瘤細胞發動攻擊,在這個過程中,單抗的作用就是「標籤」作用:給腫瘤細胞打上標籤,讓機體免疫細胞重新識別逃逸的腫瘤細胞。另外,目前比較火的是自體免疫細胞治療,如CAR-T細胞治療技術。粗略來說(以CD8+t細胞為例),就是從病人外周血分離CD8+T細胞,獲得種子,並在體外設法擴增培養,同時改造CD8+T細胞的受體,一方面使其能特異識別腫瘤細胞上的特異抗原,另一方面也能向胞內傳導活化信號,將該CD8+T細胞再回輸到病人體內,就能使CD8+T細胞發動針對腫瘤細胞的特異性攻擊。


人類免疫系統自有對危險的識別和查殺能力。癌症難治就是因為癌症源於自體細胞不是外源異類所以免疫難以識別。所以,這個研究思路改為:「弄清免疫識別的機理,想辦法幫助免疫建立對癌細胞的識別」而不是自作聰明的想要人為發明一套標記癌細胞的方法…那就靠譜多了~


如何識別和標註腫瘤細胞一直是實驗室研究的重點內容,但是大量的MARK、標記、識別都不能做到絕對的靶向和準確的識別,通常是識別出癌細胞的同時也標記到了其他健康細胞。當然LS提供的材料可以說是很好的突破,同時還是那句話從孤立個案到實驗室穩定結果、從實驗室研究到臨床還是有那麼長的路要走。識別目標而不標記上其他細胞一直是所有人的目標。細胞免疫療法提供了另一種思路和方法,但願能儘快有更大的突破


CAR-T細胞免疫治療是直接改造免疫細胞,讓免疫細胞去識別癌細胞,免去了所謂標記的這麼一步。改造後的T細胞(CAR-T細胞)的受體可以特異性地識別胞內和胞外的腫瘤抗原。 常見的技術是用T細胞表達CD19抗體 ,來識別細胞表面的CD19。

感興趣的可以閱讀 CAR-T是什麼?它真的能治癒癌症么? - 知乎專欄


特定的免疫療法——癌症治療的新維度

傳統癌症療法中,主要的焦點在於通過介入療法來戰勝癌細胞:手術,放療,化療。數十年的研究和經驗帶來了一些出色的結果,但對於許多種類的癌症而言,介入療法的成功率還是不盡人意。長久以來,業界一直假設免疫系統在腫瘤治療當中扮演著特殊角色,但僅僅在近年,用於分析和有針對性影響免疫功能的治療方案才被發展出來。現如今,全世界都在積極研究癌症的免疫療法。

治療癌症的三種免疫療法圖解移除 治療癌症的三種免疫療法圖解

為什麼我們需要在癌症治療中應用疫苗?

惡性腫瘤生長所具有的一個重要的生物學特性是它的局部浸潤和遠處轉移能力。惡性腫瘤細胞 的轉移是造成癌症患者死亡的主要原因。造成腫瘤細胞轉移的主要因素當中,生長誘導因子在 控制細胞分裂,生存和死亡起到重要影響。目前用於治療癌症的主要化療方法無法持續抑制這 些生長誘導因子,所以在多數腫瘤患者在結束化療出院之後,在身體內殘存潛伏的腫瘤細胞特別容易死灰復燃,引起複發轉移。最終導致腫瘤治療前功盡棄。如果我們可以利用免疫系統獨 特的記憶功能,將腫瘤細胞中特有的含有細胞毒素的記憶細胞「儲存」在免疫系統當中,就能以
此作為預防腫瘤細胞轉移的臨床前期預防(二級預防)措施來應用。通過使用一種新型的自身腫瘤疫苗的多重接種就可以將癌症患者體內的免疫系統「訓練」出獨特的免疫記憶功能。 新型的腫瘤抗體治療方法如免疫檢查點療法(checkpoint-inhibitor 通過提高免疫力而抑制腫瘤細胞生長)PD-1(表現在T細胞表面的免疫抑制受體)
和PD-1L也能夠與腫瘤特有的疫苗相結合,從而產生在治療效果上的協同效應。

核心問題: 腫瘤幹細胞

在腫瘤生長的最初級階段,從原發腫瘤中被分裂分化的腫瘤細胞就已經可以經過血液以及淋巴 系統分散到病患的整個機體中。從癌症患者的外周血(除骨髓之外的血液)中可以將流動的癌細 胞分離提取出來。在這些被提取的癌細胞當中,有個別細胞具有推動原發腫瘤轉移的性質。也 就是說,這些細胞具有「誘導腫瘤轉移」的特性,這種細胞就是所謂的腫瘤幹細胞。腫瘤幹細胞 不僅可以在一個遠離原發腫瘤的器官組織中著床後迅速生長,而且也可以在經過一個較長的 「休息期」之後再次被激活。

現今在腫瘤臨床治療手段中利用化療方法來預防腫瘤轉移的效果往往不盡人意。化學療法在理 論上只能有效對抗活躍分裂的腫瘤細胞。腫瘤幹細胞不僅可以隱形的複製出新的腫瘤幹細胞而 且也可以分裂分化出更多的普通腫瘤細胞。最終的結果是,化療只可以有效殺死普通的腫瘤細 胞,而對腫瘤幹細胞仍然無能為力。

通過外科手術來切除腫瘤是目前最有效的癌症治療手段。儘管如此,仍然不能排除在手術之前 腫瘤幹細胞已經在機體內發生轉移的可能性。所以在手術切除腫瘤組織之後,還是不能避免癌 症再度複發的可能性。

德國腫瘤免疫療法中心的專家認為,利用手術切除後的腫瘤組織作為研發生產抗腫瘤疫苗的基質應該在治療過程中會達到十分積極的效果。通過患者自身的腫瘤細胞可以誘導機體的特異性 細胞免疫,以此來阻止腫瘤的生長,擴散和複發。

解決方案: 免疫療法 VOL-DC (附有新城疫病毒的樹突狀細胞腫瘤疫苗)

第一步: 分離提取腫瘤患者自身的腫瘤細胞

為什麼從患者自身切除的腫瘤組織中提取的腫瘤細胞是製造腫瘤抗原的最優基質?在腫瘤學研究發展的今天,在醫學界內眾所周知,作為腫瘤的核心特徵之一則是它的異質性(heterogen)。 異質性具體表現在腫瘤在生長過程中,呈現出十分不同的生長速度,侵襲能力,藥物耐受性等 等。比如說,同一腫瘤類型,以結腸癌為例,根據患者不同的基因條件以及不同的外界生活環 境的影響,從單個的結腸癌實體瘤當中就可以分離出超過 50 種不同致癌性的細胞株。這種高 度的異質性,給尋找一種可以廣泛應用的腫瘤抗原造成很大的困難,也是癌症成為不治之症的 重要原因之一。因為在臨床醫療中,用一種腫瘤藥物治療時,那些對藥物敏感的腫瘤細胞被殺 死了,而那些耐葯的會存活下來並增殖。 結果是對初始藥物不敏感的腫瘤會再次生長。這些腫瘤細胞產生了耐藥性,也同時宣告了藥物治療的失敗。癌症複發,後果嚴重的還會導致患者的死亡。

使用產於患者自身的腫瘤抗原綜合體,有望在患者機體內建立起一個持久性的,有患者針對性 的特異性免疫應答。對此需要首先對患者進行外科手術的治療,將已經癌變的組織切除。這部 分被切除的癌變組織將作為免疫療法後期研製疫苗的「原料」。為了訓練自身免疫系統對腫瘤細胞產生免疫應答,並且在未來的腫瘤生長期產生免疫反應,需要在疫苗中加入以一種特定形式 的腫瘤細胞。使免疫系統首先對腫瘤細胞產生特異性腫瘤抑制免疫應答。所以,為了製造一個 全面的,涵蓋所有致癌特性的腫瘤抗原,作為「原料」的腫瘤組織必須足夠存在。

被手術切除下的腫瘤組織首先被分離純化至僅剩免疫球蛋白一種組成部份(腫瘤裂解液)。免疫球蛋白中包含的腫瘤抗原用於免疫系統中的信息識別,記憶。在腫瘤抗原的製造過程中,會通過一些特定參數的檢測來保證,用於疫苗中癌細胞已被完全滅活,不再具有分裂和複製的能力。

免疫療法的方案制定應該始終以患者自身的免疫特異性作為前提條件。實體腫瘤具有分泌釋 放神經遞質的能力,這種神經遞質會影響降低免疫系統的正常功能。在手術切除腫瘤的前後分 別進行免疫系統的檢查,就可以從中得出對腫瘤免疫抑制功能的效果評價。

當然,「通過訓練我們的免疫系統來抑制腫瘤的繼續生長」這樣的理論聽上去很簡單,在實際應
用中卻困難重重。醫學家們首先要解決的一個問題是,腫瘤通過人類自身細胞癌變而生成,雖 然我們的目標是訓練免疫系統來攻擊腫瘤細胞,但是如果在這個「訓練」過程中,如果引起免疫系統對自身正常細胞的攻擊,則會產生自身免疫系統疾病。

第二步: 通過病毒感染給腫瘤細胞做「記號「

針對腫瘤的免疫排斥反應是生理性的。免疫系統只對陌生有害的病毒或者細菌發生免疫攻擊, 對於機體自身的正常細胞是不會有排斥的。德國腫瘤免疫療法中心的醫學專家利用免疫系統的 這一特徵,巧妙地用一種病毒給腫瘤細胞做「記號」,以此來誘導免疫系統對腫瘤細胞進行攻擊。 當然這裡對於所應用的病毒種類也是有嚴格要求的,目前在醫學界所發現的新城疫病毒 (Newcastle Disease
Virus NDV) 具有在腫瘤中大量繁殖能力,但同時對正常細胞完全無害的特徵, 對人類十分安全。機體的健康細胞在面對新城疫病毒會自動產生一種免疫物質「干擾素」,而腫 瘤細胞卻對此無能為力。所以,利用新城疫病毒可以將腫瘤細胞和健康細胞分類區別開來。被 病毒感染後的腫瘤細胞對於免疫系統來說變成可視的「敵人」,這也給細胞毒性免疫反應的發生提供了完美的前提條件。這個想法以及實驗過程無疑對於腫瘤免疫療法是有里程碑意義的,因為它巧妙地將免疫系統誘導來攻擊原本是屬於患者自身的發生癌變的細胞。這一點在現存的腫瘤療法中還未曾被應用過。

第三步: 將附有新城疫病毒的腫瘤細胞與樹突狀細胞相結合

為了在免疫系統中建立一個持久性的對抗腫瘤抗原的預警機制,我們還需要一個特殊的「信息 傳遞者」。在醫學界眾所周知,免疫細胞系統中的核心部分來源於T淋巴細胞。在不同分類的T淋巴細胞中的記憶T細胞有記憶識別特異性抗原的作用。這一特性使T淋巴細胞在再次免疫應答中起到十分重要的作用。為了將腫瘤抗原的信息傳遞給T淋巴細胞,使它在免疫系統中 「備案」,將需要樹突狀細胞作為這個「信息傳遞者」。目前醫學家們已經知道,如何使樹突狀細 胞更加準確無誤的傳遞「信息」。在這個過程中,首先從病患的外周血中收集提取單核細胞,然
後在體外加入培養液,將單核細胞誘導分化為樹突狀細胞。在樹突狀細胞成熟的過程中,利用一個「時間窗」來使樹突狀細胞接收腫瘤抗原的信息,具體的操作過程為,提取已被病毒感染的腫瘤細胞的裂解液(virales
Onko-Lysat,VOL),然後將它注入到樹突狀細胞內。這時也就成功的將對抗腫瘤的「信息「傳遞到了樹突狀細胞上,也就是最終的 VOL-DC, 附有新城疫病毒腫瘤細胞的樹突狀細胞。醫學家們用這種「結合體」作為疫苗,重新接種至腫瘤患者體內,以使它們通過淋巴系統在機體中分散開來,最終引發機體對腫瘤的免疫應答。患者體內的T淋巴細胞在接受到樹突細胞所帶來的「危險信息」後,首先對腫瘤細胞發生免疫反應,其次一小部分的
T淋巴細胞游移至骨髓當中,作為特異性腫瘤抗原的神經毒記憶細胞。這對於在結束治療後的腫瘤複發具有積極的預防作用。

在過去,醫學家還未探究到如何利用樹突細胞和T淋巴細胞來誘導特異性免疫應答的產生。所 以當時進行的樹突細胞療法經常會引起腫瘤的耐藥性,也導致這種療法的失敗。德國腫瘤免疫 療法中心的專家指出,之前治療失敗的原因主要在於我們沒有給樹突細胞輸入準確的信息,也 就是說,樹突細胞所承載的作為「信息備案」的腫瘤細胞必須來自於每個病患自身,這樣就解決了信息的特異性不夠準確這一重要問題。

VOL-DC 腫瘤免疫疫苗的製作,接種以及在體內作用方式移除
VOL-DC 腫瘤免疫疫苗的製作,接種以及在體內作用方式

疫苗製作與接種: 從病患體內採集的腫瘤細胞將用一種溶瘤病毒感染然後注入細胞裂解液。為 了下一步研製疫苗,需要將這個帶有病毒腫瘤細胞的細胞裂解液與從病患外周血中的樹突細胞 相結合。樹突細胞的作用,是作為載體將腫瘤抗原的信息傳遞給免疫T淋巴細胞。同時腫瘤免 疫疫苗還將重要的「激活信號」 傳遞給免疫 T 淋巴細胞。

體內作用方式: 樹突細胞從皮下注射位置進入患者體內後,通過淋巴結,在這裡實現第一次的免疫應答的實現。原生的T淋巴細胞,也就是還從未與抗原接觸過的T細胞,將通過細胞表面的受體與VOL-DC疫苗相配對結合併被激活。在T細胞進一步的成熟過程中,將出現兩種可能的形式:輔助型T細胞和殺傷型T細胞。在他們成熟之後,將脫離淋巴結,進入全身免疫系統,找到並攻擊機體各部分散的腫瘤細胞。在腫瘤的轉移過程當中,如果T細胞辨認出腫瘤抗原,則會持續性的對腫瘤細胞發生攻擊。針對腫瘤抗原的免疫記憶細胞會不斷的在機體中「巡邏」對腫瘤的複發起到監督抑制作用。

如果在疫苗接種之後,T 淋巴細胞明顯對腫瘤細胞產生免疫反應,這就說明免疫系統已經被成 功「誘導」對腫瘤細胞產生排斥作用。同時,腫瘤免疫疫苗的接種是成功的。

這一實驗也可以在較長的時間段內作為一個重要的監測參考參數用來確定,免疫應答是否足夠?
如果免疫應答呈現減弱的趨勢,則說明,存在重新接種疫苗的必要性。

疫苗和抗體相結合

在相當一段的時間裡,免疫療法的作用以及療效都只是一次性的,也就是說免疫作用對於腫瘤 產生的攻擊,也只能維持一次。如今,利用上文提到的新型免疫疫苗不僅可以實現更加有效的 對抗腫瘤細胞的效果,並且還能在機體內建立持久性的治療效果。

新型抗體的加入可以增強抗腫瘤疫苗接種的治療效果,同時它也對腫瘤轉移產生抑制作用。這 也就是在文中開頭提到的新型的腫瘤抗體治療方法如免疫檢查點療法(checkpoint-inhibitoren
)PD

-1 和 PD-1L。 帶有腫瘤特異性的神經毒
T 淋巴細胞游移到腫瘤組織內,引起神經中毒效果。腫瘤組織對於這種神經毒素產生抵抗,在抵抗過程中,免疫
T 細胞帶有的受體
PD-1(程序性細胞 死亡蛋白 1) 可以接收到腫瘤發出的信號。受體 PD-1 引起免疫 T 細胞的自殺行為,也就是說, 在它接收到腫瘤的抵抗信號後會加速免疫細胞的死亡,從而減弱了免疫細胞對抗腫瘤細胞的效 果。PD -1 和 PD-1L 的抗體可以避免這種免疫細胞的「自殺行為「,使得免疫系統可以沒有障礙的 繼續攻擊腫瘤細胞。

這種新型抗體只能作用在已經接受過來自患者自身的特異性腫瘤疫苗接種的免疫系統中。由於 在此療法之前的
T 淋巴細胞都不具備針對腫瘤患者自身的神經毒特異性,所以免疫檢查點療法 到目前為止,還沒有能夠廣泛的造福廣大腫瘤患者。德國腫瘤免疫療法中心所研製的新型腫瘤 疫苗在很大程度上改善優化了這一問題,並且也對後期的腫瘤預防效果起到十分積極的作用。

在目前腫瘤免疫療法的研究領域中,還僅僅停留在以此延長實體瘤患者生命的階段。

小規模的臨床試驗:

作為臨床試驗的癌症類型為膠質母細胞瘤(膠質母細胞瘤是腦癌中死亡率最高和最常見的一種,發現病症後患者的平均壽命僅14個月),德國腫瘤免疫療法中心的專家已經針對這一惡性腫瘤進行過小規模的臨床試驗。在該試驗中,使患有不同程度的膠質母細胞瘤的患者接受腫瘤免疫疫苗VOL-DC治療。試驗結果證明:與傳統腫瘤療法對比,所有患者獲得了更長的生命期。平均延長壽命一倍以上,也就是說,與普遍平均壽命14個月相比,接受免疫疫苗治療的患者的平均壽命在28個月左右。

此項治療由於需要為每位患者量身訂製,所以其費用也較高且需要自費,參與的德國本國人數不夠多,因此暫時沒有被批准為標準療法,(這也是為什麼它沒有被包含在德國公立保險內)。 為了擴大臨床治療的人數,該研究所現在也開始接受海外醫療的病患,包括中國患者。其總治療周期在半年左右,總費用在五到六萬歐元間。


可以,只是目前不知道該如何標記。


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