癌症医学的新希望


研究人员已经找到了一种利用病人自身免疫系统来攻击癌症的微调治疗方法。维维亚娜 · 里克特报道。


白血病患者艾玛 · 怀特海的生命被一种实验性治疗挽救了,这种治疗重新编程了她自己的 T 细胞来攻击她的癌症。杰夫 · 斯文森/纽约时报

重新编程人体免疫细胞来对抗癌症肿瘤可以拯救生命,但这可能适得其反。如果这些重新编程的细胞攻击病人体内错误的目标,这种被称为免疫疗法的治疗可能是致命的。因此,由温德尔 · 林领导的旧金山加利福尼亚大学的研究人员设计了一种分子安全开关,以保持它们受到严格的控制。

墨尔本莫纳什大学的免疫学家理查德 · 博伊德称这个想法 “太棒了”。科学非常圆滑。"betway必威官方

2013,免疫疗法拯救了 7 岁的艾玛 · 怀特黑德。她五岁时被诊断患有白血病,经过多轮化疗后复发。她的医生已经没有选择了,他们建议她进行实验性治疗。

癌症之所以致命,是因为它非常擅长逃避免疫系统。怀特海的医生提取了她的一些 T 细胞 (一种对人类免疫至关重要的白细胞),通过基因工程来识别她的癌症,然后将它们重新注射到她的体内。

这些工程细胞被称为嵌合抗原受体 (CAR) T 细胞。他们配备了精密 tumour 瞄准设备,由两个主要部分组成。第一种是蛋白质,它的工作原理有点像条形码扫描仪 -- 它可以通过识别癌细胞表面的蛋白质和糖来识别癌细胞。扫描仪连接到第二个组件 -- 电池内部的配电盘,一旦它收到扫描仪发出的警报信号,就会让电池受到攻击。

像 T 细胞一样,CAR-T 细胞可以在体内游荡数月或更长时间,使它们能够对癌细胞进行持续攻击。但是如果治疗出错,它们的寿命也会带来问题。“问题是你把它们放进去,然后你什么也做不了,” 林说。

艾玛 · 怀特黑德几乎死于治疗后的发烧。

当 T 细胞攻击时,它们会释放被称为细胞因子的小分子 -- 招募更多免疫细胞的信使。但是如果由 CAR-T 细胞引发的免疫反应过于强烈,由此产生的 “细胞因子风暴” 可能会导致潜在的致命性发烧。艾玛 · 怀特黑德在完全康复之前,差点死于治疗后的发烧。

癌细胞周围的杀手 T 细胞 (绿色和红色)。Lim 的重新设计的 T 细胞非常有效地捕捉癌细胞 -- 现在如果治疗出错,就会有一个杀死开关。-- 亚历克斯 · 里特、詹妮弗 · 利平科特 · 施瓦茨、吉莉安 · 格里菲斯/美国国立卫生研究院

另一个潜在的问题是 “交叉反应性”。当一个正常的健康细胞产生一种蛋白质或糖时,这种蛋白质或糖与 CAR-T 细胞已经准备好识别的癌症标记相似。这可能导致 CAR-T 细胞错误地攻击正常组织。

所以林的团队设计了一个控制开关。

“这真的很简单,” 他说。他们通过基因工程将汽车 T 细胞作为两个独立的部分来携带条形码扫描仪和配电盘,这样他们就可以扫描并粘在目标上,但不能攻击细胞。只有当添加了一种特殊的胶水时 -- 在这种情况下,一种叫做 rapalog 的药物 -- 这些部件才能快速组合在一起,完成电路并允许电池发动进攻。通过撤回药物,如果出现问题,医生可以关闭 T 细胞。

Lim 的团队发现,当老鼠也被给予 rapalog 时,“可切换” 的 CAR-T 细胞只杀死老鼠的癌细胞。在培养皿中,他们还展示了他们可以使用 rapalog 像调光开关一样调高或调低 CAR-T 细胞。Rapalog 越多,癌细胞死亡越多。

医生有朝一日可以注射这些可转换的 CAR-T 细胞,让它们在身体周围滚动,“希望它们像蛋糕上的苍蝇一样粘在癌细胞上”,正如博伊德所说。然后医生可以通过增加 rapalog 剂量来慢慢增强他们的抗癌能力,同时密切关注任何副作用。如果他们看到高烧或交叉反应的迹象,医生可以停止,T 细胞将变得不活跃。Rapalog 仅在几个小时后就被身体排出体外。

“我们非常兴奋,” 林说。“我们不确定我们是否能得到这种可调谐的控制,但我们真的证明了我们能做到。这真的有助于推进这种疗法 -- 现在。"

Lim 的下一步是找到一种更好、更持久的胶水,这样有效剂量就可以持续下去。Rapalog 排泄得有点太快,无法进行实际治疗。

博伊德说,他对 CAR-T 细胞在各种新癌症疗法中的地位持乐观态度: “免疫系统非常复杂,这将是治疗疾病的最明智的方法。”

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