【癌症治疗领域下一件大事背后的医生】
(CNN)对于许多有抱负的医生来说,找到治愈癌症的方法是一种动力。但很少有人能接近这一目标。凯瑟琳-吴(Catherine Wu)博士是波士顿丹娜法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的肿瘤学家,她从二年级起就开始关注癌症,当时一位老师问她和同学们长大后想做什么。
当时老师问她和同学们长大后想做什么,她说,"那时候有很多关于抗癌战争的报道。 "我想我画了一朵云,可能是彩虹,还画了(我)想治愈癌症之类的东西。"
儿时的涂鸦很有先见之明。吴的研究为开发针对个人肿瘤基因构成的癌症疫苗奠定了科学基础。根据早期试验的结果,这种策略对于一些难以治疗的癌症(如黑色素瘤和胰腺癌)越来越有希望,而且最终可能广泛适用于大约 200 种癌症中的许多种。
瑞典皇家科学院负责评选诺贝尔化学奖和诺贝尔物理学奖获得者,上周该院向吴颁发了斯约伯格奖,以表彰他对癌症研究做出的 "决定性贡献"。
瑞典卡罗林斯卡医学院遗传学教授、颁奖委员会秘书乌尔班-伦达尔说:"多年来,癌症治疗取得了进展,但许多癌症仍有许多未满足的医疗(需求)。
1、大锤式癌症治疗
最常见的癌症治疗方法--放疗和化疗--就像大锤一样,敲打着所有细胞,往往会损伤健康组织。自 20 世纪 50 年代以来,癌症研究人员一直在寻找一种方法,让人体的免疫系统攻击肿瘤细胞。
直到2011年,一类名为检查点抑制剂的药物问世,这种药物可以增强免疫系统的重要组成部分--T细胞的抗肿瘤活性。这项工作使得本庶佑和詹姆斯-艾利森获得了2018年诺贝尔医学奖,后者是2017年斯约伯格奖的获得者。
这些药物帮助一些原本只能活几个月的癌症患者存活了几十年,但并不是对所有癌症患者都有效,研究人员仍在继续寻找方法来增强人体免疫系统的抗癌能力。
吴恩达在实习医生期间目睹了骨髓移植手术,并亲眼目睹了骨髓移植是如何重新启动血液和免疫系统来对抗癌症的,这使他对免疫系统的力量产生了浓厚的兴趣。
她说:"我曾经有过非常重要的学术经历,这些经历让我对免疫学的力量产生了浓厚的兴趣。在我的眼前,有一些人因为免疫反应的调动而治愈了白血病"。
吴的研究重点是癌症肿瘤细胞中的微小突变。这些随着肿瘤生长而发生的突变会产生与健康细胞略有不同的蛋白质。这种改变后的蛋白质会产生所谓的肿瘤新抗原,这种新抗原会被免疫系统的T细胞识别为外来物质,因此容易受到攻击。
伦达尔说,面对成千上万的潜在新抗原候选物,吴用 "游刃有余的实验室工作 "来识别细胞表面的新抗原,使它们成为疫苗的潜在靶标。
"如果免疫系统要有机会攻击肿瘤,这种差异就必须体现在肿瘤细胞表面。否则就毫无意义,"伦达尔补充道。
2、了不起的发现
癌症疫苗的想法已经存在了几十年。广泛使用的人乳头瘤病毒疫苗针对的是与宫颈癌、口腔癌、肛门癌和阴茎癌风险增加有关的病毒。然而,在很多情况下,癌症疫苗都未能实现它们的承诺--主要是因为没有找到正确的靶点。
卡罗林斯卡医学院免疫学教授汉斯-古斯塔夫-柳格伦在瑞典皇家科学院分享的一段视频中说:"识别新特异性肿瘤抗原的能力已经真正发展成为癌症研究的一个大领域,因为它提供了产生肿瘤特异性癌症疫苗的可能性。这是一个了不起的发现"。
通过对健康细胞和癌细胞的DNA进行测序,吴和她的团队确定了癌症患者独特的肿瘤新抗原。这些独特的新抗原的合成拷贝可以用作个性化疫苗,激活免疫系统来靶向癌细胞。 吴和她的团队希望通过试验在晚期黑色素瘤患者身上测试这项技术。
吴说,每位参与试验的患者都将获得一种个性化疫苗,这一想法最初很难让负责监管临床试验的美国食品和药物管理局集体接受。通常情况下,美国食品药品管理局会要求疫苗首先在动物实验中进行测试。
吴和她的团队提出了他们的理由:"那个房间挤满了人。这是同类产品中的首次(试验),有来自许多不同部门的人。我们的论点是:'这是个性化的,无论我们在动物身上做什么,都无法真正符合人体--所以为什么还要走这条路呢?"
获得美国食品及药物管理局批准后,研究小组为六名晚期黑色素瘤患者注射了七针病人特异性新抗原疫苗。这一突破性成果发表在2017年《自然》杂志上的一篇文章中。对一些患者来说,这种治疗方法使免疫系统细胞被激活,并靶向肿瘤细胞。伦达尔说,这些结果与同年发表的另一篇由mRNA疫苗公司BioNTech创始人领导的论文一起,提供了 "原理证明",即疫苗可以针对患者的特定肿瘤。
吴的团队在患者接种疫苗四年后进行的后续研究于2021年发表,结果显示免疫反应能有效控制癌细胞。
吴说:"我很感谢所有参与我们试验的患者,因为他们是......积极的合作伙伴。接受治疗已经很不容易了,还要接受疗效未知的治疗,还要愿意接受我们进行这类研究需要的所有额外治疗。有更多的检查,有更多的抽血,有更多的活检"。
从那时起,吴的团队、其他医疗研究小组和制药公司(包括默克、Moderna 和 BioNTech)进一步发展了这一研究领域,目前正在进行治疗胰腺癌、肺癌和黑色素瘤的疫苗试验。
3、悬而未决的问题
目前正在进行的所有试验都是小规模的,通常只涉及少数晚期患者和对安全风险有较高承受能力的患者。要证明这类癌症疫苗有效,需要进行更大规模的随机对照试验。
Lendahl说:"我的意思是,由于显而易见的原因,这些数据都很小。"数据(看起来)令人鼓舞,但当然,现在还为时尚早"。
科学家们还在摸索疫苗格式化的最有效方法。吴的研究小组和其他小组已经使用了由肽或蛋白质串制成的疫苗。Moderna 公司和 BioNtech 公司则使用 mRNA(这两家公司在开发 Covid-19 疫苗时率先使用了 mRNA)向细胞传递一系列指令,以制造相关蛋白质。
"我认为,通往罗马的道路有很多条。我认为有许多不同的交付方式,但每种交付方式都可以通过不同的钟声和口哨声进行优化,"吴说。"必须对如何使这种交付方式发挥最大作用进行投资。而现在,我们的大流行病对 mRNA 的需求量非常大。
癌症疫苗在肿瘤学家俗称的 "热点肿瘤 "中显示出了最大的前景,这些肿瘤变异很快,比如黑色素瘤就是吴的最初研究重点。 目前还不清楚这些疫苗是否对乳腺癌等惰性较强的 "冷肿瘤 "有效。
Lendahl说:"如果肿瘤中(自发地)发生更多突变,那就更容易了,因为你有更多潜在的小分子可供选择,用于制造疫苗。"
吴说,另一个挑战是如何以更具成本效益和时效性的方式生产这些疫苗,使它们能惠及大量癌症患者。目前,制造个性化疫苗需要花费数周甚至数月的时间,成本高达数十万美元。一个活跃的研究方向是开发针对同一癌症类型患者共有的新抗原的疫苗,这为 "现成的 "疫苗带来了希望,许多人都可以使用这种疫苗,而无需漫长的个性化过程。
另一个问题是,疫苗是否能与其他疗法结合使用,使其成为更有效的工具?
去年年底公布的一项试验结果发现,默克公司和 Moderna 公司为晚期黑色素瘤患者开发的疫苗与一种名为 Keytruda 的免疫疗法(一种基于检查点抑制剂的药物)同时使用,复发或死亡风险低于单独使用该药物的患者。
目前还不清楚疫苗在治疗周期的哪个阶段最有用--治疗早期发现的癌症、帮助晚期患者或确保患者远离癌症。大多数正在进行的试验涉及晚期癌症患者或缓解期患者,但吴说,她认为疫苗对早期疾病可能更有效。
尽管存在许多未知因素,但对一些参与早期癌症疫苗试验的人来说,试验结果已经改变了他们的生活
芭芭拉-布里格姆去年接受了 BioNTech 公司正在进行的胰腺癌个性化疫苗试验,她说:"我非常感激能被允许接种这种疫苗。她能够亲眼看到自己的长孙从大学毕业--这是她没想到自己还能活着看到的时刻。"她说:"机会和时机都太完美了。"它帮助了我,我希望它也能帮助其他人。"
维基显示,Catherine J. Wu是一位研究肿瘤学的美国医师科学家。她是达纳法伯癌症研究所的医学教授兼干细胞移植和细胞治疗部门的负责人。她的研究重点是慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者的纵向研究。吴出生于纽约市,但在她上小学时,她的家人搬到了纽约州锡托基特。长大后,她就读于沃德·梅尔维尔高中。她以优异成绩获得哈佛大学生物化学理学学士学位和斯坦福大学医学院医学学位。完成医学学位后,吴在布莱根妇女医院接受了内科培训,并在丹娜—法伯癌症研究所完成了肿瘤学和血液学医学奖学金。
