不用悲观,科学家正在研制创新的方法,在不久的将来,让癌症治疗变得非常简单。
我们先看一段5月8日在美国《科学》网站上发布的一段视频。牛鹂鸟,是世界上公认的最不要脸“吃白食的鸟”,他们把蛋生在毫无戒心的黄莺鸟巢里,自己不孵化也不喂养小孩,黄莺将牛鹂的小孩抚养长大。
科学家最近才搞明白牛鹂鸟的蛋壳为什么那么厚,以前认为这是防止“代孕妈妈”会用坚硬的喙将蛋壳啄破。科学家摄取了牛鹂鸟下蛋的视频,然后做了很多实验,证实牛鹂鸟下蛋时,蛋从6厘米高的位置落下,会砸破黄莺鸟蛋,而自己完好无损。牛鹂蛋防撞破能力比黄莺蛋强10倍以上。在野外,牛鹂鸟生这些致命的、厚壳的鸟蛋,巧妙地将潜在的食物竞争者扼杀在孵化前。
这段视频和我们今天介绍的抗癌病毒,杀灭癌细胞,有类似的原理。抗癌病毒及其诱导的免疫疗法,是当今癌症免疫疗法的一种创新方法,具有潜在和明显的临床应用价值和商业价值。
免疫疗法,是利用人体免疫系统攻击和杀灭肿瘤细胞,是肿瘤治疗方法家族中,一种具有光明前景的方法。免疫疗法的方法有很多,其中一种疗法,称为“Oncolytic Immunotherapy”,就是依靠抗癌病毒,英文名为Oncolytic Virus 或Cancer-killing Virus,中文为杀肿瘤病毒,或溶瘤病毒,让肿瘤细胞裂解的免疫疗法,或者让肿瘤细胞溶解的免疫疗法。
通过基因工程手段,设计出来的抗癌病毒,已经敲除了病毒原有的一些有害特性,不再伤害正常人体细胞,但是能够感染肿瘤细胞。病毒体积非常小,比人体细胞或癌细胞要小几十倍到100倍。这种病毒进入人体后,能够找到特定的肿瘤细胞,并且进入肿瘤细胞内,这种行为非常精准,这个过程称之为病毒感染肿瘤细胞。病毒在肿瘤细胞内,利用肿瘤细胞内的营养物质和遗传物质,进行复制繁殖,最后将癌细胞裂解,因而杀灭癌细胞。就像牛鹂鸟蛋霸占了黄莺鸟巢,杀灭了黄莺鸟的后代,还让黄莺孵化培育一窝牛鹂小鸟。(具体原理见下面的示意图)
肿瘤细胞裂解时,细胞内大量已经成熟的抗癌病毒,被释放出来,因此,可以进一步感染杀灭更多的肿瘤细胞。病毒复制繁殖速度非常快,因此不需要太多时间,大量的癌细胞被杀灭,包括肿块中和已经转移出去的肿瘤细胞。因此肿块生长和转移,被很快地遏制而消退。
这种病毒,除了直接杀灭肿瘤细胞之外,还有一个重要的特点,能够刺激免疫系统,让免疫细胞在全身寻找并杀灭肿瘤细胞。
所有的溶瘤病毒,都有直接杀灭肿瘤细胞的能力,但是,病毒进入人体后,很快被人体内的免疫细胞识别。一种免疫细胞,我们通常叫着T细胞(T-Cell),就如警察,通过比对身份标识,能很快识别外来的病毒,并马上激活免疫系统,病毒还在感染肿瘤细胞内复制繁殖时,免疫细胞就能很快认出并杀灭抗癌病毒感染的肿瘤细胞。
免疫系统,在抗癌病毒在体内广泛传播之前,杀灭了病毒感染的细胞,也就同时消灭了抗癌病毒。没有了抗癌病毒,就无法进一步杀灭肿瘤细胞,导致抗癌治疗失败。这是抗癌病毒疗法的最大障碍。
令人可喜的是,有些公司宣布,他们发明了一些专利技术,攻克了抗癌病毒疗法的壁垒,能够让抗癌病毒躲避T细胞的追杀,这样能够让抗癌病毒在体内复制繁殖更多,传播更远,杀死更多肿瘤细胞。(具体原理,见下面的示意图)
抗癌病毒,除了单独使用之外,还可以和其他创新免疫疗法联合作用,比如Checkpoint Inhibitor免疫检查点抑制剂,能增强抗癌治疗效果。
使用免疫检查点抑制剂,能够揭开肿瘤细胞伪装成正常细胞躲避免疫攻击的面纱,能提高免疫系统对肿瘤的杀灭反应性。虽然检查点抑制剂显示出很大的希望,但新的临床数据表明,它们只在10%-20%的患者中表现出良好的抗癌效果,也许与患者在治疗前T细胞已浸入肿瘤组织中有关。
抗癌病毒有可能显著改善患者对免疫检查点抑制剂低反应性,因为肿瘤细胞被抗癌病毒裂解后,释放出很多癌特异性物质,这能诱导T细胞渗透到肿瘤中。一旦T细胞渗透到肿瘤组织中,免疫检查点抑制剂让肿瘤细胞更容易被识别并遭到免疫灭杀反应。
然而,大多数抗癌病毒在实现其目标方面面临着巨大的障碍:免疫检查点抑制剂增强了T细胞抗病毒的活性,加快了清除抗癌病毒的速度。
有公司报道,他们发明了一种叫着T隐形病毒(T-Stealth virus)的抗癌病毒,能够躲避抗病毒T细胞攻击,同时可以缓解T隐形病毒和免疫检查点抑制剂之间的对抗关系。这使得T隐形病毒可以和检查点抑制剂同时使用,这种协同能最大化临床效用。(具体原理见下面示意图)
在5月8日《Nature》杂志557期(doi: 10.1038/d41586-018-05104-1)发布消息,“抗癌病毒疗法有望成功,吸引10亿美元的投资”。尽管抗癌病毒免疫疗法还没有被证实是一种可靠的疗法,但是嗅觉灵敏的资本,已经直奔而去了,预示着这种疗法受到密切的关注。
今年4月在英国牛津,300多人参加了国际抗癌病毒大会,但是同样的会议,在2000年,只有60人参加。
2015年,美国食品药品管理局FDA批准了一种改良疱疹病毒疗法(Imlygic疗法),用于治疗几种类型的恶性黑色素瘤。这是人类第一个获得行政批准的抗癌病毒。因此,抗癌病毒市场,从此风风火火地活跃起来了。
愈来愈多动物实验证据表明,与另外一个呼声很高、能增强免疫反应的检查点抑制剂疗法相比,抗癌病毒显然效果更好。这两种免疫疗法交集在一起,确实给抗癌病毒领域添加了很多“刺激性调料”,因为Checkpoint抑制剂疗法,对于我们每一人来说,已经颠覆了很多看法。
抗癌病毒疗法的障碍,就是怎样让溶瘤病毒躲避免疫系统,就好比怎样给病毒一个强大的盔甲,同时让病毒更加安全,抗癌更有效,并且能够卓有成效地通过临床试验严酷考验。
目前只有一点点比较令人可喜、成功的临床试验结果,但是,在一些关键的临床试验中,即使是Imlygic,也没有显示出患者存活率显著提高。
不过,我们还是要坚持谨慎的乐观,在FDA批准Imlygic疗法期间,Checkpoint抑制剂抗癌疗法在黑色素瘤和肺癌等一些癌症治疗中,正显示出成功的希望,抑制剂对一部分人,能让肿瘤消退好多年。
在老鼠试验中,抗癌病毒和Checkpoint抑制剂联合使用可以提高有效治疗的可能性。在一个小样本临床试验中,21个患有进展期恶性黑色素瘤病人,Imlygic和一种Checkpoint抑制剂,派姆单抗Pembrolizumab,联合使用,62%的病人肿瘤显著缩小,33%病例肿瘤完全消除。
检查点抑制剂和其他疗法联合,有的临床试验获得了协同抗癌效果,有的失败了。同样结果也会发生在和抗癌病毒联合使用上。
检查点抑制剂靶向一种特定的蛋白质,然而,抗癌病毒能唤起一种广泛的免疫反应,并且采用很多不同的方式靶向肿瘤细胞,这给抗癌病毒提供了广阔的临床应用前景。
信息来源:
https://www.nature.com/articles/d41586-018-05104-1
http://blog.dana-farber.org/insight/2015/09/what-is-a-checkpoint-inhibitor/
http://www.abcam.com/cancer/cancer-immunotherapy-and-the-pd1pdl1-pathway