通俗解讀--免疫治療,什麼是免疫治療?

腫瘤免疫治療近來備受關注,是腫瘤治療領域的焦點,但是由於免疫治療牽扯的專業性太強,很多讀者,患者不好理解,抗癌圈專家用通俗的語言給大家講述一下,什麼是免疫治療。把免疫治療的原理及免疫治療的目前幾種類型介紹給大家。

免疫治療是指通過免疫系統達到對抗癌症目的的治療方式。

識別和殺死異常細胞是免疫系統的天然屬性,但是癌症細胞經常有逃避免疫系統的能力。

如何讓免疫系統具有捕殺癌症細胞的能力,是免疫治療的關鍵。近年來科學家通過增強免疫系統中某些成分的活性或者解除癌症細胞對免疫系統的抑制來發揮作用。

腫瘤-免疫獵殺循環的原理

1.在生長形成腫瘤組織的過程中釋放抗原並被樹突細胞(我們可以假設為偵察兵)識別,這種免疫抗原信號可能是由癌細胞死亡釋放的(包括炎性細胞)的物質。

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2.樹突細胞(偵察兵)將收集的癌症抗原押解給T細胞(我們可以假設為警察部隊)

3.T細胞(警察部隊)激活,啟動T細胞對抗癌細胞的特異抗原反應(警察戰前部署)

4.激活的T細胞(部署好的警察部隊)隨血液循環到腫瘤組織(運輸)。

5.激活的T細胞(部署好的警察部隊)成功在腫瘤組織里完成浸潤(包圍)。

6.激活的T細胞(部署好的警察部隊)特異性識別腫瘤癌細胞(確定目標)

7.激活的T細胞(部署好的警察部隊)獵殺腫瘤細胞(殺敵)

8.死掉的腫瘤細胞釋放癌細胞抗原(逃跑的),被樹突細胞(偵察兵)再次識別。

9.樹突細胞再次將捕獲的癌症抗原押解給T細胞

10.循環......

這只是個簡單的原理模型,實際上腫瘤抗原並不會那麼容易被識別,樹突細胞和T細胞可能將癌細胞當成自身的好細胞(實際上就是漢奸,並不是外侵敵人,平時看上去像老百姓),而不會引發T細胞反應,即便引發了T細胞反應,也可能無法找到腫瘤,即便是找到腫瘤,腫瘤也可能由於各種腫瘤微環境對抗T細胞。

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免疫治療循環圖

癌症免疫治療的目標就是啟動自維持的癌症免疫循環,使其擴增和傳播,但又不能強烈至產生不受控的自身免疫反應。因此科學家必須嚴謹巧妙地設計免疫治療的手段,克服種種不能識別的問題和負反饋機制,擴增整個腫瘤-免疫獵殺循環,但又不對正常組織造成損傷。

廣義的免疫治療種類包括免疫檢查點抑製劑,免疫細胞治療,溶瘤病毒,治療性抗體,癌症疫苗,以及免疫系統調節劑。

免疫檢查點抑製劑

癌症細胞包含大量的體突變,這些突變導致蛋白表達的改變,可能會被免疫系統認為是外來抗原進而啟動免疫反應。儘管在動物模型和患者身上可以觀察到內源性的抗腫瘤免疫反應,但這種免疫反應並不足以對抗癌症,因為腫瘤細胞可以引發腫瘤特異T細胞的免疫耐受。免疫檢查點抑製劑即基於此而設計,阻斷由癌症細胞發出的免疫抑制信號。

目前FDA批准了三種免疫檢查點抑製劑,Ipilimumab(Yervoy)針對CTLA-4,Nivolumab(Opdivo)和pembrolizumab(Keytruda)針對PD1。CTLA-4和PD1同為免疫哨卡,但在不同地方站崗。

CTLA4的崗位設在淋巴結,即癌症-免疫循環的第三部,類似偵察兵存在的樹突細胞將捕獲的情報(癌症抗原)交給T細胞,以激活T細胞使其成為有殺傷力的警察部隊即效應T細胞。而CTLA4就是抑制這個情報傳遞過程的敵方卧底人員,CTLA4的內源性配體表達於樹突細胞表面,一旦與CTLA4結合,就阻止了T細胞的激活。Ipilimumab作為抗CTLA4抗體,攔住了敵方卧底喊停免疫反應,使T細胞正常地激活。PD1的崗位設在腫瘤組織,即癌症-免疫循環的第七步,這裡是免疫系統和癌症對抗的戰場,研究提示癌症-免疫循環在進行到這一步之前往往都是順利的,但卻可能會被PD-L1和PD1的結合阻止,抗PD1或者抗PDL1的抗體能夠阻止PD1與PDL1結合,接觸這種抑制,使得T細胞可以順利殺傷癌症細胞。

癌症疫苗

治療性疫苗通常是從患者的癌症細胞或者癌症細胞合成的物質出發進行設計,使得樹突細胞負載上腫瘤特異的抗原遞呈給宿主T細胞,進而將T細胞激活,引發免疫應答。癌症細胞可以通過創造一個抑制免疫反應的微環境來引發免疫耐受,要打破免疫耐受,就要尋找高質量的抗原即給情報人員提供準確的情報,再用上合適的聯合用藥,使得這些抗原順利地誘導免疫系統攻擊攜帶同樣抗原的腫瘤細胞。然而目前為止不論是使用單一抗原(例如MAGE-A3用於非小細胞肺癌),還是腫瘤細胞裂解物(例如GVAX),都沒有取得成功。

樹突細胞是最主要的抗原遞呈細胞,癌症疫苗的另一個研發思路就是DC疫苗。目前全球唯一批准上市的治療性疫苗Sipuleucel-T(Provenge)就是DC疫苗。從患者的外周血單核細胞中提取樹突細胞,負載上前列腺癌特異的抗原,回輸至患者體內。患者的中位生存期延長了4個月。但是臨床試驗並沒有顯示出腫瘤縮小或疾病反應率的提升。並且鑒於方法較複雜也並沒有被廣為使用。

治療性抗體

治療性抗體是在實驗室設計合成的能夠摧毀癌症細胞的抗體。

其中有一類治療性抗體稱為抗體藥物複合體(antibody-drug conjugates,ADCs),FDA已經批准了幾種ADC治療不同的癌症。ADC是將抗體和細胞毒藥物或者有放射活性的藥物連接在一起的複合物,抗體使得ADC連接到癌症細胞表面的靶向分子,一旦連接,細胞毒藥物或者有放射活性的藥物將殺滅腫瘤細胞。FDA批准的幾種ADC藥物有:Ado-trastuzumab emtansine (Kadcyla),Brentuximab vedotin (Adcetris)和Ibritumomab tiuxetan (Zevalin)。

其他的治療性抗體不攜帶毒性藥物,有些抗體能夠誘導癌症細胞凋亡,有些抗體連接到癌症細胞,這些抗體能夠被免疫系統識別,引起癌症細胞的死亡(通過抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用ADCC或者補體依賴的細胞毒性作用CDC)。有時候這幾種機制同時存在。

溶瘤病毒

溶瘤病毒並不是一種新型治療方法,對病毒治療癌症的研究已經有上百年的歷史,卻長久以來都沒實現以毒攻毒的效果,直至人們可以使用基因工程對病毒進行改造,溶瘤病毒療法才有了新的希望。目前FDA批准上市的溶瘤病毒只有一種,即在2015年10月27日批准上市的lmlygic (Talimogene laherparepvec),也稱為T-VEC,是一種經過基因改造的單純皰疹病毒,用於皮膚及淋巴結黑色素瘤的治療,T-VEC隨後也被歐盟批准上市。

一項在436位不可切除的黑色素瘤患者中的III期臨床試驗顯示,接受Imlygic治療的研究受試者有16.3%的人其皮膚及淋巴結中黑色素瘤病灶減小,並且這種減小持續至少6個月,相比之下,接受對照藥物治療的受試者中有2.1%的人達到這一標準。溶瘤病毒被認為通過兩種機制發揮作用,一是選擇性地感染腫瘤細胞而導致腫瘤細胞的裂解破碎死亡,二是誘導系統性的抗腫瘤免疫反應。

細胞治療

在沒有外界干預的情況下,人體內可以識別腫瘤細胞的T細胞數目是非常非常少的,在多達10的10次方數量級的T細胞中,能識別腫瘤細胞的也就幾千個,通過以往免疫調節的手段可能也只能達到10的5次方的數量級。所以正常情況下,儘管人體內存在識別腫瘤的T細胞,但也沒有引起明顯的生物學效應,原因是數目太少。細胞治療就是要解決這個問題。

細胞治療目前還是一種實驗性的治療技術,稱為過繼細胞轉移(adoptive cell transfer,ACT)。在一些小型的臨床試驗中,一些患有晚期癌症的患者(主要是血液腫瘤)通過ACT療法之後腫瘤徹底消失了。某些患者的治療效果已經持續了好幾年。

ACT的一種方式,就是從腫瘤中提取腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor-infiltrating lymphocytes, TILs),通過實驗室檢測挑選出最能識別患者腫瘤細胞的TIL進行擴增,然後用免疫系統信號蛋白(即細胞因子)將其激活以後回輸入患者體內。這種方法的一個前提條件是TILs已經有識別腫瘤細胞的能力,只不過在腫瘤微環境中,TIL的數目以及識別能力還不夠,不足以消滅腫瘤細胞,或者戰勝微環境中的免疫抑制信號。而通過體外擴增並激活的方式可以跨越這些障礙進而達到消除腫瘤的目的。

另一個被廣泛研究的ACT的方式是CAR-T細胞治療。從患者血液中提取T細胞,將其進行修飾,使其表達一種稱為嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)的蛋白,擴增之後回輸到患者體內。CAR是一種修飾后的T細胞受體,表達於T細胞表面。這些受體能夠將T細胞連接到癌症細胞表面,一旦連接,這些T細胞就會被激活進而攻擊癌症細胞。

免疫系統調節劑

還有一類免疫治療是調節免疫系統活性的蛋白,包括細胞因子和某些生長因子。兩種常用於癌症治療的細胞因子是白介素和干擾素。免疫調節劑可能通過多種不同的機制發揮作用。例如,干擾素可以激活包括自然殺傷細胞和樹突細胞在內的白細胞,進而增強免疫系統對癌症細胞的殺傷能力。

抗癌圈APP

癌症治療以往的策略都是專註於直接攻擊腫瘤細胞,而旨在通過人體免疫系統達到攻擊腫瘤目的的免疫治療已經成為傳統治療方法之外的新手段。尤其是CTLA-4和PD1藥物的成功更是大大促進了免疫治療的發展,什麼時候使用免疫治療,免疫治療適合那些癌症,有需要的朋友可以去抗癌圈APP裡面結合正在接受的治療階段進行智能判斷。

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