13 June 2023

癌症疫苗 私人订制 The future of cancer vaccine treatments

如果癌症疫苗可以私人订制,癌症患者能够激活其免疫系统,精确地消灭肿瘤,这岂不是医疗的革命。

Health & Wellbeing

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通常我们认为疫苗用于预防疾病,比如针对新冠病毒的疫苗,但它们也可以用于治疗疾病。疫苗的理念是帮助免疫系统对抗有害物质,无论是病毒还是癌细胞。我们的免疫系统通过产生能够识别疾病源的靶标部分的物质来实现这一点,比如识别病毒外部的蛋白质。

癌症疫苗最大的挑战之一是找到每个癌症患者的正确的靶标,因为每个人的癌症基因都不同。这意味着对一个人有效的疫苗不太可能对另一个人有效。

大家会发现,科技的发展是产生相互作用的,也就是,随着基因测序成本的降低,分析任何一个人肿瘤的DNA就成为可能,进一步并设计一种针对其独特突变的疫苗也就有了可能性。

大家都知道我们的免疫系统会自然地对抗癌症,但癌症甚至更聪明,“有点道高一尺,魔高一丈的劲头儿”。抗癌领域重大突破出现在2011年,当时批准了“检查点抑制剂”( checkpoint inhibitors ),一类能够增强被称为T细胞的免疫系统,它是抗肿瘤活性的药物。由于检查点抑制剂的作用,一些本应只剩数月生命的癌症患者已经可以延长其生命十年之久。

检查点抑制剂Checkpoint inhibitors是一类药物,用于增强免疫系统对抗癌症的肿瘤活性。它们作用于免疫系统中的T细胞T-cell,并阻止癌细胞利用一种被称为“检查点”的机制来逃避T细胞的攻击。通常情况下,癌细胞可以通过激活这些检查点来抑制T细胞的活性,从而逃避免疫系统的攻击(癌细胞怎么看上去有点骇客帝国的感觉)。而使用检查点抑制剂可以阻止这种来自癌细胞的抑制,使得T细胞能够更有效地识别和攻击癌细胞。这些药物已经在多种癌症治疗中取得了显著的成功,尤其是在恶性黑色素瘤和非小细胞肺癌等类型的癌症治疗中表现出了积极的效果。

检查点抑制剂并不适用于所有癌症人群,在刚刚提到黑色素瘤临床试验中,最多只有50%的患者能够存活五年。当然它们也不适用于所有类型的癌症,比如,检查点抑制剂对于大多数结肠癌无效。研究人员也因此继续寻找其他方法来激发免疫系统对抗癌症。

这就是我们本期节目的重点,疫苗的私人订制,个性化的疫苗,目的就在于增加能够抵抗肿瘤的T细胞数量。如果将T细胞看作是一支军队,检查点抑制剂让士兵变得更强大,而疫苗则招募额外的士兵。这两种策略的组合更好的以应对癌症。

“私人订制” 癌症疫苗的测试首先从2014年开始,美国的研究机构招募了8名晚期黑素瘤患者,进行个性化癌症疫苗的测试。他们选择黑素瘤是因为它是一个“热点肿瘤” ,由于黑素瘤有许多突变,免疫系统很容易识别它。

从每个患者的肿瘤细胞和正常细胞中获取样本,并对其进行基因测序。然后,再使用强大算力的计算机比较这两者基因,以便能够确定肿瘤DNA中的突变。其中一些突变导致肿瘤上表现出异常蛋白质,使其与正常细胞有所不同。

对于每位患者随后都给出了一种唯一的疫苗,其中含有最多20种这些异常蛋白质的片段。其目的是让免疫系统接触这些片段,以便更多的T细胞能够学会识别它们。当这支新的T细胞军队在肿瘤细胞上遇到相同的异常蛋白质时,它们将知道如何攻击它们。

在接下来的六个月的时间里,所有测试者接受了七次量身定制的疫苗注射。除了皮肤上出现一些痒痛的水疱外,没有任何副作用。这是因为这些疫苗促使免疫系只统攻击肿瘤细胞,同时不干扰体内的其他细胞。

类似这样小规模的实验进行了很多,大家一定关心这样的疫苗得多少钱啊,一剂实验疫苗的成本超过10万美元。但是不用担心,德国的BioNTech和美国的 莫德纳 Moderna,它们都在多年前开始研发定制癌症疫苗,莫德纳我们一定耳熟能详,其因新冠病毒疫苗而声名鹊起。

两家公司并非使用蛋白质片段制作疫苗,而是利用信使RNA(mRNA),在体内指示细胞制造相应的蛋白质片段。BioNTech的版本训练每位癌症患者的免疫系统识别其肿瘤上的最多20个独特标记。Moderna的版本最多识别34个独特标记。两者都促使免疫系统选择性地杀死肿瘤细胞。

BioNTech和Moderna这两家公司都在小规模试验中报告了定制癌症疫苗的令人鼓舞的初步结果。在一项涉及10名转移性头颈部癌症患者的研究中,当结合检查点抑制剂时,Moderna的定制疫苗平均使癌症停止进展10个月,而仅使用检查点抑制剂时,这个数字通常仅有两个月。在16名胰腺癌患者中,他们在肿瘤切除手术后不久接受了BioNTech的定制疫苗和检查点抑制剂,一年半以后仍然有8人没有癌症复发。

疫苗其有针对性的特性是它的绝对优点,与化疗不同,它们不会损伤患者正常的细胞。当然定制的疫苗是为了要防患于未然,以提前阻止人们发展出癌症,而不是在癌症已经确诊时进行治疗,如果基因测序可以确定个体患某种癌症的风险,就有可能为其定制一种预防这些癌症形成的疫苗。

实际上,已经可以使用疫苗预防一些由病毒引起癌症。我们可以用疫苗来防止这些病毒感染。例如,人乳头瘤病毒疫苗HPV,可以预防宫颈癌,乙型肝炎病毒疫苗可以降低肝癌的风险。我相信预防非病毒引起的癌症的私人订制疫苗将很快到来。


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