每年有数百万人死于癌症,这是人类面对的最大健康挑战之一。今年诺贝尔生理及医学奖得主的贡献,是藉由刺激免疫系统原有的能力来对抗肿瘤细胞,成功建立起癌症治疗的全新方法。
詹姆斯·艾利森研究了一个蛋白质,此前已经知道它是免疫系统的“刹车”。但他意识到了松开“刹车”的潜力:这将释放免疫细胞攻击肿瘤。随后,这一概念被他发展成了一种治疗病患的全新方法。
另一方面,本庶佑发现了一种免疫细胞里的蛋白质。经过对其功能的仔细探索,最终发现它也是作为“刹车”来运作,但作用机制不同。基于本庶佑的发现所研发的疗法后被证实对抗癌相当有效。
艾利森和本庶佑展现出抑制免疫系统刹车的不同策略可运用于癌症治疗,两位获奖者的重大发现,是我们抗癌历史上的里程碑。
癌症其实是很多种不同的疾病,但有一组共同的特点:异常细胞不受控制地增殖,扩散到健康的器官和组织。癌症的治疗有许多方法,包括手术、放射和其他疗法,其中一些已经获得过诺贝尔奖了。然而,晚期癌症仍极难治疗,我们迫切需要新的治疗方法。
我们的免疫防线能用来治疗癌症吗?在19世纪末20世纪初,出现了一个概念:可能可以通过激活免疫系统来攻击癌细胞。人们意识到需要更多的关于癌症和免疫的知识。许多科学家为此进行了大量基础研究,揭示了调节免疫系统的基本机制,并发现了免疫系统识别癌细胞的方法。
我们免疫系统的基本性质就是能够区分“自我”和“非我”,保证入侵的细菌、病毒和其他威胁能够被攻击并清除。T细胞是一种白细胞,它在这种防御中担任关键角色。研究证明,T细胞表面有受体,可以和那些被发现是外来物的东西结合,而这样的相互作用会触发免疫系统展开防御。
上世纪90年代,詹姆斯·艾利森在加州大学伯克利分校的实验室里研究T细胞蛋白CTLA-4。他是发现CTLA-4可以作为T细胞刹车的科学家之一。詹姆斯和同事在1994年底进行了第一次实验,在同年圣诞节的假期,又重复做了这次实验,结果非常壮观。抗体把刹车关掉了,解锁了T细胞的抗肿瘤活性,结果治愈了患有癌症的小鼠。
1992年本庶佑发现了PD-1,这是在T细胞表面表达的另一种蛋白质,这比艾利森还早几年。本庶佑下定决心揭示它的角色,在京都大学的实验室耗费多年,进行了一系列巧妙实验潜心探索它的功能。结果显示,PD-1与CTLA-4相似,能作为T细胞的刹车,但操作机制不一样。
在最初的研究显示了CTLA-4和PD-1阻断的治疗作用之后,临床研发出现了戏剧性的进展。我们现在知道,这个经常被癌症免疫检查点治疗的现在与未来称为“免疫检查点治疗”的疗法已经从根本上改变了一些特定晚期癌症患者的治疗结果。
这两种治疗策略里,针对PD-1检查点的治疗方法已经被证明比较有效;在很多类型的癌症中,包括肺癌、肾癌、淋巴瘤和黑色素瘤,都观察到了阳性结果。新的临床研究表明,针对CTLA-4和PD-1的联合治疗会更加有效,这在黑色素瘤患者中也得到了证明。
100年多年来,科学家们试图通过免疫系统对抗癌症。在今年两位诺奖得主的开创性发现之前,癌症免疫疗法的临床进展仍然是有限的。如今,“免疫检查点疗法”彻底改变了癌症治疗,也从根本上改变我们对癌症治疗的看法。