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免疫疗法:可以训练人体抗癌吗?

这张彩色的扫描电子显微镜照片显示的是口腔鳞状细胞(白色)受到两个细胞毒性T细胞(红色)的攻击,这是自然免疫反应的一部分。
这张彩色的扫描电子显微镜照片显示的是口腔鳞状细胞(白色)受到两个细胞毒性T细胞(红色)的攻击,这是自然免疫反应的一部分。

本文最初发表于 对话。 该出版物将文章贡献给了Live Science的 专家之声:编辑& Insights.

人类的免疫系统既强大又复杂。 

它可以识别和消灭几乎无限种类的入侵者,但可以保留超过30万亿个健康人体细胞。

不幸的是,癌症破裂的细胞能够保留和增强未受损细胞的“识别并忽略我”信号,从而使其逃避了免疫系统的检测。结果,这些受损的细胞不受干扰地生长,破坏了组织和器官的正常生理功能。

凭借对癌症与免疫系统之间相互作用的新见解,研究团队正在开发新颖的疗法,以充分利用人体的潜能’的自然防御。这称为免疫疗法。

在动物模型和临床试验中,突破性的免疫疗法不断涌现,这些技术可以训练免疫系统识别并攻击癌症,使其成为敌人。

一种方法是通过药物帮助免疫系统发现并破坏癌细胞。另一种方法是通过可以教会人体识别癌细胞的疫苗。

最近,研究将免疫疗法与攻击肿瘤细胞并阻止其复发的改良病毒配对。

有了令人鼓舞的结果,这种新武器为癌症最终被击败提供了希望。

利用免疫系统

当外来细胞–像病毒或细菌–感染人体后,免疫系统就会起作用。它产生与外来细胞表面上称为抗原的蛋白质结合的抗体。有时,这足以抵消外来细胞。在其他情况下,抗体与抗原结合并标记细胞以被T细胞或两者破坏。

癌细胞也产生抗原。但是,即使癌细胞不正常并且会被标记为破坏,抗体也不会’不会与它们的抗原结合,免疫系统也不会破坏它们。这是因为癌细胞已经进化为劫持免疫系统中的正常保护性检查点,以保护自己免遭清除。

癌细胞会增加这些障碍,使其保持屏蔽状态,同时削弱免疫细胞。这使它们能够不受约束地生长,发育血管并侵入其他组织。

免疫疗法可以“教育”免疫系统产生可以与癌细胞上的抗原结合的抗体,从而阻断这些抗原蛋白的促进生长功能或标记它们以被免疫细胞识别和破坏。

使用药物刺激免疫系统

一类很有前景的免疫疗法药物是实验室制造的单克隆抗体。这些药物可与癌细胞抗原结合并标记其死亡。

例如,曲妥珠单抗(赫赛汀)是一种单克隆抗体,可与在某些最致命的乳腺癌中大量发现的抗原人表皮生长因子受体2(HER-2)结合。赫赛汀结合会触发对乳腺癌细胞的免疫攻击。

除抗原外,癌细胞表面还具有“正常”蛋白质。这些蛋白质可以使免疫系统“沉默”,并防止T细胞破坏癌细胞。单克隆抗体可以识别这些“正常”蛋白并将其阻断。

尽管抗体介导的治疗方法已显示出希望,但这类药物并非总能治愈,价格远超过100,000美元,可能给患者及其家人带来巨大负担。

使用疫苗对抗癌细胞

我们正在研究的一种方法 俄亥俄州立大学综合癌症中心–亚瑟·詹姆斯詹姆斯癌症医院和理查德·索洛夫研究所 并且在全球范围内的机构中都将开发触发相同过程的单次疫苗。

这个想法是,使用精心设计的合成蛋白进行疫苗接种或免疫可以训练免疫系统识别癌细胞上的抗原,从而有效地一次将患者接种多年的癌症。而且,每位患者的治疗费用应远远低于$ 1,000。

目前有几种方法在进行中,例如HER-2乳腺癌疫苗, 我们正在评估II期临床试验.

如果最终成功,这种疫苗也可以与检查点抑制剂配对,为T细胞创造更好的工作环境。

该方法模仿了单克隆抗体的作用,但是具有更直接,更经济高效的技术。患者自己不接受抗体,而是通过疫苗接种过程制造抗体。

在我们的试验中,所有患者(都是绝症患者)通过疫苗开发了针对其癌症的抗体。参加该试验的24名患者中有10名(41%)与癌症抗争得足够好,可以再次接受6个月的加强治疗。一名患者生存了三年以上,我们希望通过在患者中更早地接种疫苗’在治疗中,在免疫系统受到化学疗法和放射线损害之前,其影响将更加深远。

迄今为止,该治疗似乎未显示毒性和最小的副作用。

释放一支病毒部队

研究人员还选择了复杂的感染来攻击癌症。

最有力的是,我们意识到可以训练病毒来攻击癌症,并带来双重好处。首先,这些被称为溶瘤病毒的病毒可以直接攻击肿瘤细胞,并且还可以在患病细胞中大量复制,从而使其剧烈爆炸。随后的肿瘤破坏会招募人体’现在能够识别癌细胞的S免疫细胞可以利用其武器库中的所有工具攻击癌细胞。

就像免疫疗法疫苗一样,溶瘤病毒疗法可以产生长期,强大的防御能力,训练免疫系统在数月甚至数年内攻击癌症。

目前在OSUCCC-James工作 使用溶瘤病毒 利用三种治疗方法–病毒,抗癌药和免疫疗法–治疗致命的脑胶质母细胞瘤。

我们将改良的溶瘤性单纯疱疹病毒与一种名为 硼替佐米 (这会减慢肿瘤的生长并增强放射和化学疗法的影响)和免疫疗法,在这种情况下是注入免疫细胞。

在那项研究中,硼替佐米和改良的疱疹病毒通过一种称为坏死病的过程撕裂了肿瘤细胞。反过来,这触发了炎性分子的释放,从而重定向了杀死癌症的免疫细胞的努力,以识别和根除癌症威胁。在我们的动物模型中,增加自然杀伤细胞的注入有助于根除肿瘤残留物。

免疫疗法的未来

随着免疫疗法的发展,它们将变得更加有效,联合疗法可在癌症发作时使所有可用的治疗方法受益。

但是,有局限性。免疫疗法并非“一刀切”。不同的患者对不同的治疗方法会有更好的反应,有些癌症可能根本没有反应。识别可监测的组织特定变化(称为生物标志物)以预测哪些患者可能会受益于特定的治疗策略,这将成为未来个性化治疗的重大变革。

我们需要继续努力以识别此类生物标志物,以针对每个患者进行个性化治疗选择。当前的技术也受到限制,因为它尚不能生产大量疫苗或产生高浓度的有效溶瘤病毒。以具有成本效益的方式大量集中开发更强大的下一代病毒仍然是一个必要的目标。

但是,病毒和免疫疗法面临的最大挑战是如何走出剃须刀边缘,以利用其优势来摧毁癌症,而又不具有可能致命并破坏非恶性细胞的潜在毒性。

尽管我们都在努力治愈癌症,而且最初的研究和试验有时甚至确实是奇迹,但我们必须首先不要造成任何伤害。我们仍然鼓舞医学研究随着知识的发展而进步,并且我们的知识正在增长。

Balveen Kaur俄勒冈州立大学综合癌症中心教授 俄亥俄州立大学Pravin Kaumaya俄勒冈州立大学综合癌症中心教授 俄亥俄州立大学