抗癌个性化疫苗重大突破!到底是什么黑科技?

2021-06-04 16:44

(一)

这两天有个爆炸性新闻,美国和德国的两个团队,同时在《自然》杂志上发表论文,展示了针对肿瘤的“个性化疫苗”临床试验,取得重大突破。

两个试验都是针对黑色素瘤,都是选取的3期或4期的中晚期患者,复发高危人群。

结果让人欣喜,两个团队都显示,一大半的患者在接种疫苗后,肿瘤没有复发,即使复发的患者,一部分在使用PD1免疫疗法后,肿瘤也再次消失! 重要的是,使用疫苗的患者,体内针对癌细胞的特异免疫反应大大增强!

据我所知,这是第一次临床证明“个性化癌症疫苗”的效果!我们真正唤醒了人体内自带的抗癌武器。 各种号称提高免疫力的东西,比如冬虫夏草,燕窝,海参,酵素等,都没能做到这件事情。

(二)

几十年来,“癌症疫苗”一直是抗癌领域的梦想。

疫苗广义分为两种,预防性疫苗(发病前使用)和治疗性疫苗(发病后使用)。

我们现在讲“癌症疫苗”,主要指治疗性疫苗:癌症发生后,用于激活免疫系统攻击癌细胞,控制癌症的生长,或者用于杀死肉眼看不见的癌细胞,防止复发。

想象一下,给一针疫苗,肿瘤就缩小,或者肿瘤就不复发,该是多么美好的世界! 但在过去几十年,很多人尝试,但是效果都不好。 为什么? 随着对癌症多样性的理解,大家发现了线索:每个人的癌症都不一样!

乙肝疫苗对大家都有效,是因为大家的乙肝病毒本质都一样。同一个疫苗,不管用在什么人身上,所激发的免疫反应,都能对抗乙肝病毒。

癌细胞不行。 由于没有俩人的癌细胞是一样的,因此不同患者需要激活不同的免疫反应,才会有效。以往,科学家专注开发广谱疫苗,期待像乙肝疫苗一样,大家都可以用。 事实证明不好使。 必须要根据每个人的肿瘤特点,定制“个性化疫苗”。

(三)

那么问题来了,“个性化疫苗”到底是什么原理呢? 这里面涉及一个重要的概念:肿瘤新抗原(Tumor Neoantigen)。

什么是肿瘤新抗原? 我们都知道,癌细胞是基因突变的产物。 人的每个细胞里,DNA用T,C,G,A字母(足足30亿个!),拼写出了一部完美的文学作品:“人体细胞生命指南”。 这个指南,告诉细胞什么时候分裂,什么时候迁移,什么时候死亡。维持着人体正常运行。 但癌细胞不老实,它通过改变T,C,G,A的排列顺序,来修改这个指南,导致不该分裂的时候分裂,不该迁移的时候迁移,甚至获得永生。

打个比方,正常细胞指南的一部分是这么写的: “鹅,鹅,鹅,曲颈向天歌,白毛浮绿水,红掌拨清波。” 有些细胞发生了突变,变成了: “菠萝,菠萝,菠萝,曲颈向天歌,白毛浮绿水,红掌拨清波。

“菠萝”正巧有强大能量推动细胞生长,它就是所谓的致癌驱动突变,这个携带新指南的细胞,就成了癌细胞。 这时候,如果人体免疫系统能及时发现这个指南出错了,癌细胞就会被干掉。但很不幸,由于种种原因,免疫系统很多时候识别不了驱动突变。 或许因为“菠萝”看起来人畜无害,被漏掉了。癌细胞因而生长起来了。

没办法了么? 也不是。癌细胞的突变通常不会这么精确,它在把 “鹅”变成“菠萝”的时候,也会随机改变一些看似无关紧要的词(DNA)。

比如张三的癌细胞会变成:“菠萝,菠萝,菠萝,曲颈向天歌,白板浮绿水,红掌拨清波。”

而李四的癌细胞会变成: “菠萝,菠萝,菠萝,曲颈向天歌,白毛浮绿水,红中拨清波。”

白板也好,红中也好,本身对癌细胞生长没有影响,纯粹只是个副产物。我们要设计靶向药物,肯定是针对“菠萝”,而不会管“白板”和“红中”。 但最近研究发现,这些看似无关紧要的突变,竟然是治愈癌症的关键!

原因,是正常细胞的生命指南中没有麻将,因此免疫细胞天生就知道,如果看见麻将牌,这个细胞肯定不正常

结果碰巧,癌细胞把“毛”突变成 “板”,“掌”变成“中”,居然拼出了“白板”和“红中”! 这意外帮助免疫细胞识别了癌细胞。 它们俩,就叫做肿瘤新抗原。 也有些时候,主要致癌突变(比如这里的“菠萝”),本身就是新抗原。但目前研究显示,绝大多数肿瘤新抗原,都是以往被多数科学家完全忽略的“突变副产物”。

直到最近,大家才意识到其重要性。 最近很火的PD1免疫药物,也是因为激活了针对肿瘤新抗原的免疫细胞,才产生了特异,而且能持久的疗效。 大家还可以看出很重要的一点:虽然患者的主要突变都是“菠萝”,但每个患者的新抗原是不同的,有的是“白板”,有的是“红中”,也有的是“幺鸡”。 激活对抗白板的免疫细胞,对携带“红中”突变的癌细胞是无效的。

这就是为啥必须要个性化激活免疫系统。

(四)

这次的“个性化疫苗”,就是要根据每位患者携带“红中”还是“白板”,来定向刺激免疫细胞。 它大概分为4步:

  • 第一步:通过深度基因测序,比较每位患者的癌细胞和正常细胞,从而获取所有突变信息(找到所有被改变的指南文字)。

  • 第二步:通过生物信息学预测,找出突变里可能的“新抗原”(找到所有可能拼出来的麻将牌)。

  • 第三步:合成特异的“新抗原”,做成疫苗,注射到对应患者体内,刺激他们体内特异的针对新抗原的免疫反应。

  • 第四步(看不见的):患者体内产生的特异免疫反应,干掉携带对应新抗原的残留癌细胞。