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儘管在設計新藥方面付出了無數的心血和汗水,但對抗疾病最強大的武器之一就存在於我們自己的身體中。我們只需要合適的工具來釋放它。
經過數百萬年的進化,我們身體的免疫系統已經變得非常精細,可以保護我們免受細菌和病毒等外來入侵者的侵害,或者免受自身細胞中產生的有害變化,如癌症。免疫系統是對抗疾病的終極夥伴,因為它具有多重防禦,適應性強且具有記憶力。疫苗——也許是醫學史上最具變革意義的突破——之所以有效,正是因為它們利用了這種獨特的力量。透過使用疫苗訓練免疫系統識別和攻擊病原體中發現的外來蛋白質(稱為抗原),我們將天花、脊髓灰質炎和麻疹等傳染病降服。
我們現在可能已經能夠有效地將這種方法用於抗擊癌症。雖然癌症疫苗的概念並不新鮮,但新一代個性化癌症疫苗可能會在以前的嘗試失敗的地方取得成功。
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癌症疫苗面臨的挑戰——以及其歷史充斥著如此多失敗嘗試的原因——是癌細胞與健康細胞非常相似。癌細胞蛋白質只有很小的變化,通常是腫瘤發展過程中積累的突變引起的。雖然在某些型別的癌症中可能存在數千個此類突變,但在其他情況下,該數量可能少於 10 個。
科學家多年前就假設,癌症特異性突變會被免疫系統識別為外來物質,但直到最近我們才開始充分理解這些突變在多大程度上塑造了免疫反應。這些突變對於每種癌症都是獨一無二的,並且在歷史上一直難以識別。幸運的是,基因組測序和計算機科學的快速進步已使我們能夠到達這樣的程度:我們的實驗室和其他實驗室能夠識別和表徵個體腫瘤樣本中的這些癌症突變(稱為新抗原)。
科學家們正在抓住這個機會,為每位患者開發量身定製的新型癌症疫苗。該過程首先對患者癌症的基因組進行測序,以識別腫瘤特異性突變並預測新抗原。該資訊用於建立一種新的且獨特的疫苗。由於疫苗接種,患者的免疫系統學會識別並攻擊表達這些特定新抗原的癌細胞。這是個性化醫療的終極形式。
這種個性化癌症疫苗已經在臨床中進行了測試,並顯示出刺激 T 細胞免疫力的潛力。然而,任何癌症疫苗都可能必須與其他治療方法(如其他癌症免疫療法)結合使用,才能充分發揮其效力。
一個主要原因是,即使免疫系統非常適合對抗外來入侵者,某些癌症仍然可以逃避免疫系統。事實上,即使在免疫系統檢測到癌症是外來物質的情況下,癌細胞也可以透過表達稱為免疫檢查點的蛋白質來阻止 T 細胞攻擊。
一種稱為檢查點抑制的免疫療法透過移除免疫系統上的這些分子“剎車”來發揮作用。目前批准的檢查點抑制劑免疫療法正在徹底改變癌症治療。但是,儘管有些人表現出前所未有的療效,但許多人根本沒有反應(通常,反應率約為 10% 到 30%)。檢查點抑制劑免疫療法似乎僅在免疫系統自發/先前識別出癌細胞的人群中有效。
解決這個問題可能需要一記組合拳:一種“啟動”免疫系統識別疾病的疫苗,結合一種像檢查點抑制劑這樣的“移除剎車”的藥物,使免疫系統能夠攻擊癌症。
疫苗的性質可能有所不同,但一種有前途的策略是使用 mRNA。這些基於 RNA 的疫苗可以編碼多種新抗原。注射後,mRNA 被稱為樹突狀細胞的特殊免疫細胞攝取並翻譯成新抗原。mRNA 還刺激樹突狀細胞訓練 T 細胞識別這些新抗原。然後,T 細胞在全身尋找並摧毀癌細胞。
RNA 是一種有吸引力的疫苗遞送平臺,原因有幾個。與基於 DNA 的疫苗相比,它沒有整合到宿主細胞基因組中並引起有害基因組改變的風險。它還具有刺激免疫系統的內在能力,這是疫苗功效的關鍵組成部分。最後,RNA 序列可以在標準化生產過程的背景下輕鬆定製——這是擴大此類藥物生產規模的重要考慮因素。
從腫瘤樣本的基因組測序到交付定製的基於 RNA 的疫苗,整個過程可以在幾周內完成。這種為每位患者開發基本上是全新藥物的週轉時間是真正前所未有的,並且足夠快,具有臨床實用價值。
與歷史上任何其他型別的藥物不同,所有被診斷患有癌症的患者都可能從這些個體化定製的治療中獲益。與檢查點抑制劑或靶向療法相結合,它們可能會在不久的將來對癌症治療產生巨大影響,並可能最終成為所有癌症治療的支柱。
進化賦予了我們一種令人難以置信的抗病工具,那就是我們的免疫系統。透過運用這種工具,我們有巨大的潛力實現癌症治療的新時代。
