将不可能变为可能,抗击癌症的先驱荣获诺奖!每年,数百万人都会因癌症而失去宝贵的生命,癌症已成为威胁人类健康的重大公敌。今年,获得诺贝尔奖的两位科学家通过刺激我们免疫系统攻击癌细胞的能力,为癌症的治疗建立了一个全新的原理。James P. Allison研究了一种可以对免疫系统起到“刹车”作用的蛋白质。他意识到了应用这种“刹车”的潜力,让能攻击肿瘤的免疫细胞得到释放。
之后,他把这个概念发展成一种能治疗病人的全新方法。与此同时,Tasuku Honjo在免疫细胞上发现了另一种蛋白质,在仔细研究过它的功能后,最终发现它也能起到“刹车”作用,只不过作用机制不同。临床研究表明,以这种发现为基础的治疗方法在对抗癌症方面非常有效。Allison和Honjo的重大发现是我们抗击癌症的一个里程碑。
癌症包含了许多不同的疾病,它的特征是异常细胞具有以不受控的方式向健康器官与组织扩散并传播的能力。我们已经有一些能治疗癌症的方法可供选择,包括手术、放疗以及其他方法,其中一些方法也曾获得过诺贝尔奖。然而,晚期癌症仍是非常难以治疗的疾病,因此我们迫切地需要新的癌症治疗方案。
我们免疫系统的基本属性是具有区分“自身”与“非自身”的能力,这样一来,一旦我们的体内侵入了细菌、病毒以及其他危险,它们就可以被攻击和消除。T细胞就是这种防御的关键所在。研究表明,T细胞具有能与“非自身”结构结合的受体,这种相互作用能触发免疫系统以进行抵御。但是,作为T细胞“加速器”的一些其他蛋白质,也需要能充分地触发免疫反应。
许多科学家对这一重要的基础研究做出了贡献,他们还发现有些其他的蛋白质对T细胞会起到“刹车”作用——抑制免疫激活。维持这种在“加速器”与“刹车”之间的复杂平衡,是严格控制的关键所在。它确保了免疫系统既能充分参与对外来微生物的攻击,又同时避免了过度激活而导致对健康细胞与组织造成的自身免疫损伤。在上世纪90年代,加州大学伯克利分校的James P. Allison对T细胞蛋白CTLA-4进行了研究。
他是少数几个观察到CTLA-4可以抑制T细胞的科学家之一。其他研究小组将这种机制作为治疗自身免疫病的靶点。但是,Allison却有一个截然不同的想法。他已经研发出一种能与CTLA-4结合并阻断其功能的抗体。现在,他开始研究CTLA-4的阻断是否能解除T细胞的抑制,从而让免疫系统能攻击癌细胞。
1992年,就在Allison的发现出现的几年前,Tasuku Honjo发现了PD-1,它是另一种T细胞表面所表达的蛋白质。为了弄清它的功效,Honjo在京都大学的实验室里,用多年的时间开展了一系列实验,他严谨而细致地对PD-1的功能进行了探索。结果表明,PD-1与CTLA-4类似,对T细胞具有刹车功能,但不同的是,它们的作用机制不一样。
在动物实验中,PD-1阻断被证明是对抗癌症的一种很有希望的方法,这一点得到了Honjo和其他研究团队的证明。这为将PD-1用作治疗靶点铺平了道路。通过对几种不同类型的癌症疗效进行观察,免疫检查点疗法被证实比PD-1疗法更为有效,前者在包括对肺癌、肾癌、淋巴癌和黑色素瘤在内的几种癌症治疗中,均表现出正面结果。
新的临床研究表明,靶向CTLA-4与PD-1的联合疗法可以更加有效,这一点已经在黑色素瘤患者身上得到了验证。因此,Allison与Honjo启发了通过将不同的方法结合起来释放免疫系统的刹车,从而更有效地消除肿瘤细胞的尝试。目前,能用于应对大多数癌症的检查点疗法正在进行大量试验,新的检查点蛋白也正在作为靶点进行测试。