白石
包括人体在内的各种生命体都有一套完备的免疫系统,它是抵御“外敌”入侵的重要防线。如果免疫系统不给力或被攻破,我们的身体就会出现各种各样的病症,甚至面临死亡的威胁。美国科学家詹姆斯·艾利森和日本科学家本庶佑,找到了免疫系统面临肿瘤细胞攻击时不给力的原因,并提出了相应的解决办法,从而帮助癌症患者增强抗癌的免疫活力。他们因此获得2018年诺贝尔生理学或医学奖。
人们之所以会患癌症,是因为体内出现了由癌细胞构成的恶性肿瘤。癌细胞曾经也是健康的细胞,但在遭受了各种刺激后“变坏”了。它们不但没有正常的生理机能,还挤占体内健康细胞的生存空间。癌细胞比健康细胞的分化速度快得多,并失去控制,甚至向身体其他部位转移,最终导致人体出现单个或多个关键器官衰竭而亡。
科学家曾经认为癌细胞很凶猛,免疫系统会因为斗不过它们而溃败。但事实不止如此,科学家后来发现,癌细胞不但很凶猛,而且还很狡猾。一些癌细胞甚至会在一部分特殊的化学物质掩护和协助下大举进攻。这些化学物质像强力胶水一样粘在免疫细胞上,让免疫系統内的“抗癌尖兵”(T细胞、白细胞等)如同遭受捆绑一样动弹不得。
免疫系统的基本属性是区分“自我”和“非自我”,这样入侵的病原体和其他危险性毒素才可以被攻击和消除。也有不少人把免疫系统比作一辆汽车,触发全面免疫反应的蛋白质就是油门,而抑制免疫反应的蛋白质就是刹车。科学家要做的事情,就是适当加大免疫系统的油门,并在需要的时候松开免疫系统的刹车。
艾利森发现了捆绑“抗癌尖兵”——T细胞(一种淋巴细胞)的“胶水”CTLA-4。CTLA-4是一种抗原类蛋白质,有一个非常拗口的全称:细胞毒T淋巴细胞相关抗原4。它是一种刺激免疫系统发生作用的抗原,但是它对免疫系统的调节功能不是增强的,而是削弱的,因此也被称为“负调节抗原”。
CTLA-4其实不是天生的坏家伙,只是在出现癌细胞时,会被利用来捆绑T细胞,协助癌细胞攻击T细胞。因为它们不但和T细胞结合,还可和白细胞结合,所以对于某些疾病来说,CTLA-4也是一种重要的药物。比如,某些患者天生患有免疫系统攻击性过强的自身免疫性疾病。这些患者的免疫系统不但会攻击外来入侵的病原体或癌细胞,还会攻击自身的健康细胞,会误杀大量的“自己人”。此时,给患者服用CTLA-4药物,能够让患者的免疫系统恢复正常。
在发现CTLA-4后,艾利森设想,如果清除人体内的部分CTLA-4,那么T细胞受到的束缚是否会被解除,进而全力对抗癌细胞呢?随后,艾利森和合作者利用小鼠进行实验,开发出针对CTLA-4的抗体。1994年12月初,他们开展了第一次实验。让他们兴奋的是,在圣诞节假期进行的第二次实验和第一次实验同样有效。研究结果证实他的设想是正确的,这一结果使他们的研究逐步发展成可应用于人体的新疗法。
2010年公布的一项临床试验结果表明,接受CTLA-4抗体治疗的黑色素瘤患者寿命,比没有接受这一治疗的患者延长了4个月。这是第一个可以延长黑色素瘤患者生存期的疗法,医学界为之震惊。由于艾利森的重要贡献,他被美国《时代》杂志评为2017年全球最具影响力的百人之一。
人体不幸遭遇的癌症有100多种,因此癌细胞的“帮凶”可不止CTLA-4这一个。几乎在艾利森发现CTLA-4的同时,本庶佑发现了捆绑T细胞上的另一种“胶水”PD-1。PD-1也有一个颇具学术特色的全称:程序性细胞死亡蛋白-1,它们在人体内的作用与CTLA-4类似,也是对T细胞和白细胞等免疫细胞起到一定的抑制作用,防止免疫系统过强而误伤健康细胞。
在2012年进行的一项临床试验中,阻击PD-1的药物用于不同类型癌症患者的治疗,尤其是在治疗肺癌、肾癌和黑色素瘤方面的效果非常好。近年来的研究进一步表明,针对CTLA-4与PD-1的联合治疗或许能够带来更好的效果,这已在黑色素瘤患者身上有所体现。相关临床试验目前正在开展中。
由于本庶佑和艾利森发现的都是让T细胞避免和特殊化学物质结合,因此这种治疗方法又被称为“免疫检查点疗法”。
癌症是人类最可怕的疾病之一,每年全球新增1800万癌症患者,其中有960万人因此死亡。艾利森和本庶佑等人开创的癌症新疗法给人们带来了新的希望。癌症免疫疗法将改变癌症患者接受放射疗法、化学药剂疗法、手术治疗等的痛苦体验,让患者更加坚定地去对抗癌症。