抗癌個性化疫苗重大突破!到底是什麼黑科技?
文菠蘿
(一)
這兩天有個爆炸性新聞,美國和德國的兩個團隊,同時在《自然》雜誌上發表論文,展示了針對腫瘤的「個性化疫苗」臨床試驗,取得重大突破。
兩個試驗都是針對黑色素瘤,都是選取的3期或4期的中晚期患者,複發高危人群。
結果讓人欣喜,兩個團隊都顯示,一大半的患者在接種疫苗後,腫瘤沒有複發,即使複發的患者,一部分在使用PD1免疫療法後,腫瘤也再次消失!
重要的是,使用疫苗的患者,體內針對癌細胞的特異免疫反應大大增強!
據我所知,這是第一次臨床證明「個性化癌症疫苗」的效果!我們真正喚醒了人體內自帶的抗癌武器。
各種號稱提高免疫力的東西,比如冬蟲夏草,燕窩,海參,酵素等,都沒能做到這件事情。
(二)
幾十年來,「癌症疫苗」一直是抗癌領域的夢想。
疫苗廣義分為兩種,預防性疫苗(發病前使用)和治療性疫苗(發病後使用)。
我們現在講「癌症疫苗」,主要指治療性疫苗:癌症發生後,用於激活免疫系統攻擊癌細胞,控制癌症的生長,或者用於殺死肉眼看不見的癌細胞,防止複發。
想像一下,給一針疫苗,腫瘤就縮小,或者腫瘤就不複發,該是多麼美好的世界!
但在過去幾十年,很多人嘗試,但是效果都不好。
為什麼?
隨著對癌症多樣性的理解,大家發現了線索:每個人的癌症都不一樣!
乙肝疫苗對大家都有效,是因為大家的乙肝病毒本質都一樣。同一個疫苗,不管用在什麼人身上,所激發的免疫反應,都能對抗乙肝病毒。
癌細胞不行。
由於沒有倆人的癌細胞是一樣的,因此不同患者需要激活不同的免疫反應,才會有效。以往,科學家專註開發廣譜疫苗,期待像乙肝疫苗一樣,大家都可以用。
事實證明不好使。
必須要根據每個人的腫瘤特點,定製「個性化疫苗」。
(三)
那麼問題來了,「個性化疫苗」到底是什麼原理呢?
這裡面涉及一個重要的概念:腫瘤新抗原(Tumor Neoantigen)。
什麼是腫瘤新抗原?
我們都知道,癌細胞是基因突變的產物。
人的每個細胞里,DNA用T,C,G,A字母(足足30億個!),拼寫出了一部完美的文學作品:「人體細胞生命指南」。
這個指南,告訴細胞什麼時候分裂,什麼時候遷移,什麼時候死亡。維持著人體正常運行。
但癌細胞不老實,它通過改變T,C,G,A的排列順序,來修改這個指南,導致不該分裂的時候分裂,不該遷移的時候遷移,甚至獲得永生。
打個比方,正常細胞指南的一部分是這麼寫的:
「鵝,鵝,鵝,曲頸向天歌,白毛浮綠水,紅掌撥清波。」
有些細胞發生了突變,變成了:
「菠蘿,菠蘿,菠蘿,曲頸向天歌,白毛浮綠水,紅掌撥清波。」
「菠蘿」正巧有強大能量推動細胞生長,它就是所謂的致癌驅動突變,這個攜帶新指南的細胞,就成了癌細胞。
這時候,如果人體免疫系統能及時發現這個指南出錯了,癌細胞就會被幹掉。但很不幸,由於種種原因,免疫系統很多時候識別不了驅動突變。
或許因為「菠蘿」看起來人畜無害,被漏掉了。癌細胞因而生長起來了。
沒辦法了么?
也不是。癌細胞的突變通常不會這麼精確,它在把 「鵝」變成「菠蘿」的時候,也會隨機改變一些看似無關緊要的詞(DNA)。
比如張三的癌細胞會變成:
「菠蘿,菠蘿,菠蘿,曲頸向天歌,白板浮綠水,紅掌撥清波。」
而李四的癌細胞會變成:
「菠蘿,菠蘿,菠蘿,曲頸向天歌,白毛浮綠水,紅中撥清波。」
白板也好,紅中也好,本身對癌細胞生長沒有影響,純粹只是個副產物。我們要設計靶向藥物,肯定是針對「菠蘿」,而不會管「白板」和「紅中」。
但最近研究發現,這些看似無關緊要的突變,竟然是治癒癌症的關鍵!
原因,是正常細胞的生命指南中沒有麻將,因此免疫細胞天生就知道,如果看見麻將牌,這個細胞肯定不正常!
結果碰巧,癌細胞把「毛」突變成 「板」,「掌」變成「中」,居然拼出了「白板」和「紅中」!
這意外幫助免疫細胞識別了癌細胞。
它們倆,就叫做腫瘤新抗原。
也有些時候,主要致癌突變(比如這裡的「菠蘿」),本身就是新抗原。但目前研究顯示,絕大多數腫瘤新抗原,都是以往被多數科學家完全忽略的「突變副產物」。直到最近,大家才意識到其重要性。
最近很火的PD1免疫藥物,也是因為激活了針對腫瘤新抗原的免疫細胞,才產生了特異,而且能持久的療效。
大家還可以看出很重要的一點:雖然患者的主要突變都是「菠蘿」,但每個患者的新抗原是不同的,有的是「白板」,有的是「紅中」,也有的是「幺雞」。
激活對抗白板的免疫細胞,對攜帶「紅中」突變的癌細胞是無效的。
這就是為啥必須要個性化激活免疫系統。
(四)
這次的「個性化疫苗」,就是要根據每位患者攜帶「紅中」還是「白板」,來定向刺激免疫細胞。
它大概分為4步:
第一步:通過深度基因測序,比較每位患者的癌細胞和正常細胞,從而獲取所有突變信息(找到所有被改變的指南文字)。
第二步:通過生物信息學預測,找出突變里可能的「新抗原」(找到所有可能拼出來的麻將牌)。
第三步:合成特異的「新抗原」,做成疫苗,注射到對應患者體內,刺激他們體內特異的針對新抗原的免疫反應。
第四步(看不見的):患者體內產生的特異免疫反應,幹掉攜帶對應新抗原的殘留癌細胞。
說起來簡單,做起來難。
「個性化疫苗」是頂尖的生物技術,需要各方面人才通力配合才可能實現。這次試驗中,為每一位患者製備定製化疫苗,平均要花3個月!
未來,這個技術如果要推廣,必須顯著縮短時間。一方面,時間太長,很多晚期患者可能等不了,另一方面,時間越長,成本就越高。
(五)
菠蘿雖然激動,但不會像某些自媒體一樣,大喊「美國(或者澳洲)逆天!人類已經攻克癌症!」
這還是個早期科學試驗,患者比較少,也沒有對照組。
另外,技術上依然有很大提高空間,尤其是第二步:生物信息學預測「新抗原」,現在成功率依然不高,我們可能錯過了很多重要的,能引起很強抗癌免疫效果「新抗原」。
但即使有這樣那樣的問題,毫無疑問,這次黑色素瘤疫苗的初步成功是一件大事兒。將會刺激更多的人力,物力,財力投入到這個新興領域。
理論上,這種方法可以用於任何癌症,如果成功,將帶來是一種全新的癌症免疫療法。尤其在預防癌症複發上,價值無限。
讓我們一起期待結果在更大規模臨床試驗中被證明,一起期待中國本土出現這樣的高科技公司,一起期待抗癌領域的遊戲規則被改變!
(圖片來自網路)
參考文獻:
1:An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma. Nature. 2017 Jul 5. doi: 10.1038/nature22991. [Epub ahead of print]
2:Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer. Nature. 2017 Jul 5. doi: 10.1038/nature23003. [Epub ahead of print]
3:Cancer immunotherapy. A dendritic cell vaccine increases the breadth and diversity of melanoma neoantigen-specific T cells. Science. 2015 May 15;348(6236):803-8.
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