至少10多万人的生命得到延续,这两个科学家摸到了癌细胞的命门

文 / 伊卡洛斯
2018-10-03 08:26

国庆第一天,诺贝尔生理医学奖在斯德哥尔摩宣布,来自京都大学的Tasuku Honjo教授和来自美国的科学家James P Allison获得2018年生理医学奖。今年的生理医学奖关注的领域是癌症,那么这两位科学家的贡献在于建立了一个全新的癌症治疗机制,美日两位科学家对癌症的措施都有一个共同点,即对T细胞表面蛋白进行研究,分别为CTLA-4和PD-1,这也是目前在对抗癌症方面的一个突破点。

过去十多年,我们对癌症的治疗走了很多弯路,而且简单粗暴,目前最常见的三种方法就是手术、放疗和化疗。常规方法显然不能彻底解决癌症,尤其是手术过程可能导致病变部位没有切干净,造成癌细胞扩散。

那么放疗和化疗的危险也不低,就像一把加特林机枪那样,连正常的细胞也干掉。比如你通过放疗和化疗干掉99%的癌细胞,那么剩下1%的癌细胞很可能是有抵抗能力,人家经过你这么折腾,也会进化的。

所以剩下的1%癌细胞是很可怕的,攻击性更强。我们站在地球生命演化40多亿年的角度看,如果放疗和化疗能够彻底干掉所有癌细胞,那么地球上的生命早就死翘翘了,过去40多亿年的各种级别的宇宙射线没少关顾过地球,甚至可以说那剩下的1%癌细胞是地球生命繁衍至今的原因所在。

但人类是智慧物种,就要找一种自然界没有的方法干掉癌细胞。放疗和化疗可以比喻做宇宙射线,比如超新星爆发释放的射线,太阳耀斑释放的射线,这招绝对无法彻底干掉癌细胞。

2018年的诺贝尔奖之所以颁发给Tasuku Honjo和Allison两人,就是因为他们不走寻常路,通过细胞本身的特性攻击癌细胞。这就像上帝创造宇宙时留了个BUG,射线当成武器,但比较LOW。我们知道细胞的激活要依靠双信号控制,一个是共刺激信号,还有一个是共抑制信号。共刺激信号就比较好理解,可激活T细胞,跟打鸡血比较类似。

身体发出信号,刺激T细胞大量出现,对抗癌细胞。但T细胞也不是傻瓜,自身有一套抑制机制,这就是共抑制信号。T细胞会通过免疫检查来分析自己是不是被当误杀友军了,就启动共抑制信号避免对正常细胞的破坏。

癌细胞就比较狡猾,就利用这个漏洞逃避对免疫系统的攻击。Tasuku Honjo和Allison的贡献就在于控制T细胞的共抑制信号,不让T细胞继续犯傻。Allison的主攻是对T细胞表面蛋白CTLA-4进行研究,开发出一种可以与CTLA-4结合的抗体,控制CTLA-4表达的共抑制信号,阻止T细胞启动共抑制信号,让其继续攻击癌细胞。

Tasuku Honjo则是对PD-1蛋白进行研究,也是采用类似的方法对抗癌细胞。Tasuku Honjo发现这招其实还挺管用,在肺癌、肾癌、还有淋巴瘤和黑色素瘤等方面有着不错的效果,观察到阳性的效果。

美日科学家这次使用的招数叫做干预疗法,这在癌症治疗方面比较先进,在细胞尺度上进行运作。方法就是以CTLA-4、PD-1为靶标,研制一种抗体注射到癌症患者体内,这种药早就已经有了,至于药名可以问问医生。

这里只说与Allison有关的,Allison其实在2000年就开始研究,一直到2011年才开始销售这种对抗癌症的药物,全球销量每年60亿美元以上,至少为10万人提供了药物,显然他拯救了很多了。

其实对抗癌症并不是说彻底治疗,Allison认为如果能够延长10年寿命,也是挣的。其实Allison个人其实也很不幸,Allison的妈妈在他10岁的时候受到辐射,诱发了癌症,到他15岁的时候,两个叔叔也死于癌症。在1970年代,T细胞的研究其实才刚刚开始,于是Allison就开始着迷与寻找这些分子级救兵。

1980年代,一种称为干扰素的东西开始风靡,其实这种药物会导致免疫系统处于超速状态,这种治疗显然会适得其反。这就像苏联在1970年代装备了一种叫米格25的截击机,速度超过3倍音速,但问题在于一旦飞到2.8马赫,R-15B发动机就会进入不可控制的超速状态,落地就报废。

Allison的思路也是这样,他当时找到了一种称为CD28的受体,这就是T细胞的油门,如果你激活它,T细胞就会疯狂向癌细胞发起攻击。在1992年,Allison又发现,CD28有时候根本无法启动,因为一种称为CTLA-4的蛋白很可疑,这个神秘受体每次都在关键时候说不行,一点都不像个男人。

当时就任加州大学免疫学家头衔的Allison发现,CTLA-4其实就是T细胞的刹车,在T细胞决定群起而攻之的时候,CTLA-4站出来了,声嘶力竭说道:你们这样干不科学,于是把T细胞的免疫给关了。这种机制称之为免疫检查,Allison的功劳就在于让T细胞跳过免疫检查,增强T细胞的攻击能力。

2000年,Allison开发了第一种药物称之为ipilimumab或Yervoy,由总部位于曼哈顿的公司Bristol-Myers Squibb出售。对14名患有转移性黑色素瘤的患者进行人体测试,其中一名患者又活了20年,今天还活着,这名患者当时在肺部、肝脏和大脑全部出现转移性黑色素瘤,被Allison给救活了。

不过Allison一个兄弟在2005年死于前列腺癌,而且Allison本人也有前列腺癌的早期表现。那么为什么一些患者可以得到延缓,一些患者不行呢?

Allison其实自己也明白,CTLA-4只是其中一个抑制点,还有一个抑制点就是PD-1,就是日本科学家Tasuku Honjo的研究方向。于是美国食品和药物管理局在2011年批准了Allison开发的药物用于治疗黑色素瘤,而PD-1的抑制剂药物用于治疗肺癌、肾癌和霍奇金淋巴瘤,今年的诺贝尔奖就授予这两位科学家,分别控制了CTLA-4和PD-1分子,让T细胞跳过免疫检查,对癌细胞下手。

美日科学家Allison和Tasuku Honjo最核心的思路就是借力打力,如果说放疗和化疗是粗放式治疗,那么T细胞免疫检查点抑制疗法就是第二次癌症治疗的革命,避免正常细胞被射线干掉,同时堵上了癌细胞钻的漏洞。

我们再一次站在地球生命40多亿年的角度看T细胞和癌细胞,其他它们两个都没有罪,如果没有癌细胞的顽强生命力,地球生命也不会延续至今,而如果没有T细胞的免疫保护,也没有人类今天的文明。万物,都是普遍联系的,一点都没有毛病。