2004年6月,一位剛從大學(xué)畢業(yè)的姑娘分到我這里做檢查。她那年22歲,剛剛訂婚。在畢業(yè)前的幾個月里,雪莉(化名)一直被咳嗽搞得不得安寧。CT(computedtomographic,即計算機斷層掃描)檢查發(fā)現(xiàn),她的雙肺有多處陰影,而進一步的活組織檢查顯示,這是一種來自皮膚的惡性腫瘤??轉(zhuǎn)移到肺部的黑色素瘤。雪莉從不知道自己患有黑色素瘤,她馬上開始化療,并匆忙推遲了婚期。
接下來的兩年里,雪莉接受了兩輪化療和腦部放療,但不幸的是,治療只減緩了腫瘤的惡化速度,卻沒能阻止腫瘤的轉(zhuǎn)移。就在快要無計可施時,我告訴她,醫(yī)院正在開展一種新藥的臨床試驗,這種藥物或許可以增強患者自身的免疫系統(tǒng),使我們的身體有能力自己對抗癌癥。
這是一項隨機試驗,也就是說,并非每位受試者都能得到這種名叫“MDX-010”的新藥,但雪莉還是答應(yīng)參與試驗。經(jīng)過4個療程的治療后,雪莉拍攝了一組新的CT。結(jié)果顯示,她體內(nèi)所有的黑色素瘤都消失了。從那以后,雪莉一直保持著無瘤狀態(tài),F(xiàn)在她已為人母,有了兩個漂亮又健康的孩子。用她自己的話說,她“又找回了自己的人生”。
在我這樣一個腫瘤專家看來,雪莉的痊愈,將人世間的一個夙愿帶進了現(xiàn)實:科學(xué)家的確可以通過改造人體自身的免疫系統(tǒng),創(chuàng)造出強大的抗癌療法。過去一年中,采用與雪莉類似的療法,或是其他治療白血病、腎臟與肺部癌癥的免疫療法的患者,紛紛將捷報傳來,醫(yī)學(xué)界因此備受鼓舞。盡管免疫療法并非萬能靈藥,但對于晚期腫瘤的治療而言,這一最新成果,無疑是人們在過去幾十年間取得的最大進步。
免疫系統(tǒng)的多重防御 免疫系統(tǒng)可以遏制腫瘤,這并非新聞。早在100多年前,紐約癌癥醫(yī)院(NewYorkCancerHospital,紀念斯。瓌P特琳癌癥中心的前身)的外科醫(yī)生威廉科利(WilliamColey)就曾試圖用高溫殺死的細菌刺激免疫系統(tǒng),從而對抗惡性腫瘤。科利發(fā)現(xiàn),一些在癌癥手術(shù)后發(fā)生感染的患者,存活的時間似乎更長,他由此猜想,病原體在機體內(nèi)激起的免疫反應(yīng),可能也會對腫瘤造成影響。
在接下來的幾十年里,基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的科學(xué)家對免疫系統(tǒng)進行了深入的研究,揭示了人體防御系統(tǒng)的分子組成、其中的化學(xué)介質(zhì),以及精確控制該系統(tǒng)的分子開關(guān)。在研究的過程中,科學(xué)家逐漸了解了免疫系統(tǒng)是如何動員起來,進而去發(fā)現(xiàn)可能引起嚴重感染的病原體(例如細菌和病毒)的。與之同樣重要的是,研究人員亦深入理解了免疫系統(tǒng)的“檢查”與“平衡”機制,正是因為這些機制的存在,免疫反應(yīng)才不至于失控,使過多的正常組織受到損傷?偠灾,科學(xué)家已經(jīng)獲得了足夠的細節(jié)信息,知道了免疫系統(tǒng)如何應(yīng)對腫瘤,而腫瘤又如何影響免疫系統(tǒng)。
機體的第一層防御機制,包括了對抗細菌與病毒的非特異性免疫反應(yīng),這一過程由血液中的白細胞(如中性粒細胞和單核細胞)負責(zé)協(xié)調(diào)。這些細胞隸屬于“固有免疫系統(tǒng)”(innateimmunesystem),專門識別細菌或病毒中常見的分子結(jié)構(gòu)??例如部分表面結(jié)構(gòu),或是有別于高等生物的DNA和RNA分子。盡管這些白細胞并不能特異性地識別并攻擊某些蛋白結(jié)構(gòu),卻能抵擋許多微生物的入侵,將其分解成小分子片段??即所謂的“抗原”(antigen)。在這之后,免疫系統(tǒng)的其他成員便會將抗原視為異物,予以消滅。
負責(zé)機體第二層防線的細胞,構(gòu)成了我們的“適應(yīng)性免疫系統(tǒng)”(adaptiveimmunesystem)。它們的工作始于對抗原的識別,繼而發(fā)動更為精準的免疫攻擊。如果攻擊有效,機體就會產(chǎn)生對該種病原的“記憶”,一旦再次遇到相同的入侵病原,便能更輕易地將其擊潰。T細胞和B細胞是適應(yīng)性免疫應(yīng)答的核心角色。T細胞有多種類型,但它們都發(fā)源于胸腺??一個位于胸部正中、心臟上方的組織。B細胞則來自骨髓,能夠制造抗體?贵w分子與T細胞上一些特定的分子結(jié)構(gòu)一樣,都能夠附著在特定的抗原上,免疫系統(tǒng)因此可以鎖定目標,消滅細菌和表面帶有抗原的受感染細胞。
當機體識別并消滅有害病原時,固有免疫和適應(yīng)性免疫若能通力合作,免疫系統(tǒng)便能達到最佳狀態(tài)。此外,有一類T細胞還能長時間保留分子記憶,以便在相同的威脅再次出現(xiàn)時,更快地發(fā)起免疫應(yīng)答。
當然,癌癥并不同于感染。癌細胞是發(fā)生了遺傳變異等病理變化的自體細胞,但盡管如此,免疫系統(tǒng)還是能夠識別出惡性腫瘤細胞。這是因為,后者會表達異常的分子碎片,對T細胞或者B細胞來說,這些分子碎片相當于異物。然而,在多種因素的作用下,機體對于癌癥的免疫應(yīng)答并沒有產(chǎn)生顯著的效果。多年以來,研究人員一直致力于刺激機體的免疫系統(tǒng),強化其對癌癥的免疫應(yīng)答,然而,得到的結(jié)果并不穩(wěn)定。最近,一些更有效、更穩(wěn)定的治療手段,將癌癥的免疫治療帶到了一個新的方向。研究人員發(fā)現(xiàn),有些時候,癌癥可以與免疫系統(tǒng)的“剎車”協(xié)同作用,顯著抑制機體對惡性腫瘤細胞的免疫應(yīng)答,而我們所說的“新方向”,正是瞄準免疫系統(tǒng)的“分子剎車”,使之失去效用。
阻斷免疫關(guān)卡
那種拯救了雪莉的試驗藥物,正是遵循這一思路設(shè)計出來的。這種藥物的誕生,得益于對一種名叫CTLA-4的蛋白的研究。許多T細胞都能表達CTLA-4蛋白,但是,只有當特定的T細胞識別出作用目標,同時接收到來自其他分子的啟動信號時,該蛋白才會被激活。一旦激活,CTLA-4就會和其他蛋白協(xié)同作用,起到分子剎車,或是“檢查點”的作用,防止過度活躍的免疫系統(tǒng)對機體造成破壞。
我們可以從那些體內(nèi)沒有“檢查點”的動物身上,窺見這一機制的必要性。經(jīng)基因工程改造、體內(nèi)缺乏CTLA-4蛋白的小鼠僅能存活3~4周。如果機體沒有任何阻止免疫應(yīng)答的機制,過度活躍的T細胞就將入侵機體所有的正常器官,將它們完全破壞。這一發(fā)表于1995年的研究成果表明,CTLA-4蛋白的永久性缺乏,將會引發(fā)災(zāi)難性的自身免疫反應(yīng)。
就在同一年,加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的詹姆斯艾利森(JamesAllison)提出假設(shè):如果可以暫時抑制CTLA-4這一“分子剎車”的活性,是否就能提高免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的攻擊性,從而縮小腫瘤的體積?艾利森和同事設(shè)計了驗證性實驗,他們向小鼠體內(nèi)注入合成的抗體,以阻斷CTLA-4的活性。
結(jié)果顯示,抑制CTLA-4,確實可以使多種腫瘤縮小??包括移植到實驗動物上的結(jié)腸癌和肉瘤。另外一些實驗顯示,給實驗小鼠注射抗CTLA-4的抗體,以及一種實試驗性疫苗(該疫苗是由經(jīng)過修飾的黑色素瘤細胞制造的)后,小鼠身上的黑色素瘤顯著縮小了(疫苗的目的,正是激起機體對該種腫瘤的特異性免疫反應(yīng))。
研究人員的下一步任務(wù),是將這種名為“免疫檢查點阻斷”的技術(shù),從實驗室轉(zhuǎn)移到對人體的治療上來。艾利森在生物技術(shù)公司Medarex找到了志同道合的伙伴,該公司已研制出人類的CTLA-4抗體??最開始名叫“MDX-010”,也就是我們現(xiàn)在熟知的伊匹單抗(ipilimumab),并招募那些對其他療法完全無應(yīng)答的晚期癌癥患者,開展臨床試驗。
無論是在首批試驗,還是一系列后續(xù)試驗中,我們都能看到一些患者的腫瘤的體積明顯縮小了。而在此之前,科學(xué)家對免疫療法進行的早期評估,往往會得到令人困惑的結(jié)果。在對這些“異常”現(xiàn)象進行追蹤調(diào)查后,研究人員發(fā)現(xiàn),一旦涉及免疫治療,評估腫瘤療法是否有效的常規(guī)手段,都有可能產(chǎn)生誤導(dǎo)作用。
療效的評價
對于標準的抗癌療法,腫瘤學(xué)家往往很快就能判斷某種療法對患者是否有效。我們可以使用各種成像手段,如CT、PET(positron-emissiontomography,即正電子發(fā)射斷層掃描技術(shù))或MRI(magneticresonanceimaging,磁共振成像),來比較剛開始治療時和治療6周后腫瘤的大小變化。如果惡性腫瘤明顯縮小,我們就可以選擇繼續(xù)治療(因為我們知道這是有效的);如若不然,我們便可以考慮采用其他療法,或者干脆停止治療。
但對于免但對于免疫療法,事情就不那么簡單了。首先,我們需要足夠的時間等待免疫系統(tǒng)激活,所以一般要等到治療12周以后,我們才會去測量腫瘤大小的變化。而就算再加上6周的觀察與治療時間,CTLA-4阻斷試驗的結(jié)果依然不甚明朗。掃描結(jié)果顯示,一些患者的腫瘤明顯縮小了,而另一些患者的腫瘤卻增大了??甚至還出現(xiàn)了新的腫瘤。然而,那些體內(nèi)腫瘤增大了的患者,身體的感覺往往更好。
經(jīng)過免疫治療后,患者體內(nèi)的腫瘤為何會增大?現(xiàn)在我們有兩種可能的解釋:一是治療沒有效果;還有一種可能是,大量的T細胞和其他免疫細胞進入惡化組織,導(dǎo)致腫瘤變大了。換句話說,腫瘤的增大,恰恰代表治療起了作用,只需再假以時日,腫瘤就會縮小。免疫療法的療效很難通過測量腫瘤體積來判斷,因此,研究人員采用了一個既簡單又重要的標準來評判伊匹單抗的療效,將其作為最有說服力的分析結(jié)點,這一標準,就是“整體存活期”(overallsurvival,即患者的生存時間)。
最新的臨床試驗結(jié)果顯示,在接受伊匹單抗治療后,20%以上的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的病情在較長時間內(nèi)得到了控制,治療后的存活時間達到了3年以上。這一結(jié)果已相當令人矚目,因為在伊匹單抗這樣的現(xiàn)代藥物出現(xiàn)之前,轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者的中位預(yù)期壽命(medianlifeexpectancy)僅為7~8個月。事實上,一些較早參與試驗的受試者??比如雪莉,在經(jīng)過治療后,已經(jīng)生存了5年以上。
與此同時,我們對免疫療法的研究,已經(jīng)推進到了第二個關(guān)鍵的分子剎車??PD-1上。這是一種存在于許多T細胞表面的分子。當PD-1與某些特定分子結(jié)合后,能迫使免疫細胞“自殺”(和與其密切相關(guān)的CTLA-4蛋白一樣,PD-1也是一種行使正常生理功能的蛋白),從而終止正在進行的免疫反應(yīng)。然而,一些腫瘤細胞進化出了一種防御機制,它們的表面帶有能與PD-1蛋白結(jié)合的分子,從而誘導(dǎo)T細胞過早地進入自我破壞程序。如此一來,T細胞在攻擊腫瘤細胞時,反而會接收到“自殺”的信號。腫瘤細胞已經(jīng)練就了許多逃避免疫系統(tǒng)方法,而這只是其中之一。
默克公司、醫(yī)學(xué)免疫公司和基因泰克公司(Genentech)都各自研發(fā)了相關(guān)抗體,抑制腫瘤對PD-1的欺騙性誘導(dǎo)作用,從而“解救”與之對抗的T細胞。最近的臨床試驗結(jié)果顯示,這些藥物在30%以上的黑色素瘤患者中,都起到了長期性的緩解作用,在有些患者中,這種緩解作用甚至能持續(xù)好幾年。并且,在這30%的患者中,還有一些是對伊匹單抗的治療沒有反應(yīng)的。我在紀念斯隆-凱特琳癌癥中心的幾位同事,已經(jīng)和其他機構(gòu)的合作者一道,試驗了PD-1阻斷劑對一類肺癌患者的療效:20%以上的受試者,體內(nèi)的腫瘤都得到了持續(xù)性的抑制。
我們在11月報道了上述肺癌治療的臨床試驗結(jié)果。事實證明,這成為了免疫療法的轉(zhuǎn)折點。那些曾對免疫療法心存疑慮的醫(yī)生們,再也不能將其當做一種“小眾”的療法??之前的那些試驗,只能證明免疫療法對幾種特定的腫瘤有效(例如黑色素瘤和腎癌)。而今,免疫療法在腫瘤治療領(lǐng)域有了更廣闊的前景。未來,免疫療法很有可能和化療、放療一樣,成為許多腫瘤的常規(guī)治療手段。
與絕大多數(shù)的腫瘤療法一樣,免疫療法也會引起一些副反應(yīng)。以使用抗CTLA-4藥物的患者為例,很多患者會因免疫細胞釋放的大量刺激性化學(xué)物質(zhì),產(chǎn)生皮膚和小腸的炎癥反應(yīng),從而表現(xiàn)出紅疹、腸絞痛和腹瀉的癥狀。患者往往需要服用抑制免疫反應(yīng)的類固醇藥物(如強的松)來控制這些副作用。使用PD-1阻斷藥物的患者,也可能發(fā)生這類副反應(yīng)??尤其是腎癌、肺癌和肝癌患者,但是,這些副反應(yīng)的發(fā)生頻率和嚴重性,都要比使用CTLA-4阻斷劑時來得要低。幸運的是,使用抗炎藥物,并不會影響這些抗腫瘤藥物的療效。
炎癥反應(yīng)也可能引起更嚴重的問題。長期以來,研究人員們一直擔心,免疫療法使用的藥物會使免疫反應(yīng)越演越烈,以至于激發(fā)全面的自身免疫反應(yīng)??在這種情況下,免疫系統(tǒng)會攻擊很多正常組織,而機體卻無法阻止。還好,與真正的自身免疫疾病不同,這些副作用似乎是暫時性的,一旦經(jīng)過治療,就不會復(fù)發(fā)。
抗PD-1和CTLA-4的抗體似乎可以通過不同的途徑,增強免疫系統(tǒng)對抗腫瘤的能力,因此,我們非常有必要研究一下,將兩種藥物一同使用,是否同樣安全、有效。2007年的一項研究顯示,在患有結(jié)腸癌和黑色素瘤的實驗動物身上聯(lián)用CTLA-4和PD-1阻斷劑,比單獨使用其中任何一種都更有效。因此,在2010年與耶魯大學(xué)的馬里奧斯諾爾(MarioSznol)合作進行的研究中,我們決定進行一項小范圍的藥物安全試驗,在53位患有轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的受試者中,聯(lián)合使用伊匹單抗和抗PD-1的抗體nivolumab。
我們在去年的一個醫(yī)學(xué)會議上報告了該項試驗令人驚嘆的研究結(jié)果。在接受了最優(yōu)劑量的藥物的治療后,超過50%的受試者體內(nèi)的腫瘤縮小了一半以上。與單獨使用以上任一種抗體的患者相比,聯(lián)用兩種抗體收到了更明顯的效果。誠然,患者身上表現(xiàn)出了更多的副反應(yīng),但都可以通過類固醇藥物進行控制。我必須指出的是,這還只是小范圍試驗的初步結(jié)果,我們并不確定,當患者范圍擴大、治療時間延長,聯(lián)用兩種藥物又會表現(xiàn)出什么樣的療效。目前,我們正在進行一項更大范圍的聯(lián)用藥物試驗,招募了900多位黑色素瘤患者。
另外,還有一些研究人員,正在將這種“聯(lián)合免疫療法”應(yīng)用到更多種腫瘤的治療當中,其中包括肺癌、腎癌、胃癌、乳腺癌、頭頸癌和胰腺癌。研究表明,其他一些直接攻擊腫瘤細胞的療法??比如化療或放療??在殺傷腫瘤時,可以觸發(fā)機體的固有免疫系統(tǒng),而這能夠強化免疫療法的作用。對于腫瘤來說,這是一場完美的“末日風(fēng)暴”,因為放化療產(chǎn)生的腫瘤碎片,能更有效地被免疫系統(tǒng)識別和攻擊。這種組合式的治療,也使T細胞形成了對腫瘤細胞的記憶。加強了警惕性的T細胞,足以在治療停止后的很長一段時間內(nèi),防止腫瘤的復(fù)發(fā)。此類聯(lián)合性免疫療法,還可進一步與其他正在研發(fā)中的免疫治療手段聯(lián)合使用??比如腫瘤疫苗,這種聯(lián)合是否會帶來更好的療效,我們拭目以待。
現(xiàn)在,我們已經(jīng)能將標準的抗腫瘤療法與增強自身防御功能的免疫療法聯(lián)合起來,因此我相信,長期抑制、甚至治愈腫瘤的夢想,已開始變?yōu)楝F(xiàn)實。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/927302.html
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