癌症免疫療法與癌症疫苗的研製進展

作者:王娟     2007-5-15

一直以來,癌症治療以化療、放療及手術這三種傳統方法為主。隨著癌症治療研究的不斷進展,研究人員對人體自身抵抗癌症的機制有了更為深入的瞭解,因此,利用人體防禦系統發展潛在的癌症治療及預防手段,即癌症的免疫療法逐漸成為研究熱點。癌症疫苗的研製及應用就是其中一個重要方面。

人體防禦系統又稱為免疫系統,是由免疫細胞(如淋巴細胞)、免疫組織和免疫器官所組成的複雜而協調的網路,能夠在分子水準上識別“自我”和“非我”(外物),然後破壞那些被鑒定為“非我”的實體。免疫系統以這種方式清除入侵的病原微生物以及對生物體造成威脅的大分子,抵抗疾病維護機體健康。利用癌症疫苗等手段激發機體免疫系統對癌細胞產生有效識別和清除來治療、預防癌症即是免疫療法又可稱為生物療法。目前,癌症疫苗用於癌症治療還處於研究或臨床試驗階段。

研究人員最初利用免疫系統預防或抑制癌症生長、擴散的設想,是建立在免疫系統可以隨時監測到體內癌細胞的產生並清除癌細胞的基礎上;他們認為癌症病人的免疫系統由於癌症或化療等原因受到破壞,變得微弱甚至崩潰,所以不能產生有效的抗癌免疫應答,免疫系統不能識別並清除癌細胞。然而現在發現這個觀點不完全正確。實驗結果表明即使免疫系統功能完好,針對癌細胞的強免疫應答也是很難產生的。問題在於,雖然免疫系統可以有效地識別並清除“非我”實體,但是一般來說,卻不會將癌細胞識別為 “非我”,因此不會清除癌細胞。通常為了維持機體的健康,免疫系統不僅需要識別、清除外物或異常細胞(如被病毒所感染的),也需要能“無視”或“忍受”正常細胞。癌細胞不會引起有效的免疫應答,原因之一可能是由於癌細胞是從正常細胞演化而來的。儘管癌細胞與正常細胞存在著很大的分子差異,對免疫系統而言癌細胞可能與正常細胞類似,所以能夠“忍受”癌細胞而不會清除它們。

另外一個原因可能是癌細胞已經發展了能夠逃逸免疫系統監測的特殊方式。免疫系統對“自我”和“非我”的識別依賴於淋巴細胞特異的膜受體對抗原的識別。如果癌細胞可以逃避淋巴細胞特異性膜受體的結合,就可以不被免疫系統監測到。研究人員現在瞭解了部分癌細胞逃逸機制,包括癌抗原脫落,降低能夠啟動免疫細胞或其他免疫應答的分子和受體數目,使得免疫系統對癌細胞很不敏感。

基於以上認識,研究人員正在努力設計有效的癌症疫苗,用以刺激免疫系統產生針對癌症的強免疫應答,從而殺死癌細胞。目前,研究人員主要通過以下一些方法實現癌症的免疫治療:

1、         尋找鑒別癌細胞獨有的抗原,利用這種癌抗原激發免疫系統對癌細胞的清除。癌細胞表面存在一些正常/非癌細胞沒有或極少具有的獨特分子,如某種蛋白質、醣,可以作為癌抗原用以激發抗癌免疫應答。研究者們希望製備含有癌症特異性抗原的疫苗,注射到人體中,癌抗原刺激免疫系統使癌細胞能夠被免疫細胞識別並清除,而正常細胞不會受到影響。

2、        對癌抗原進行修飾,使其免疫原性增加。如稍微改變抗原的氨基酸結構,使癌抗原顯得更象“非我”,從而產生免疫應答。

3、        使細胞表達大量的癌抗原或免疫活性分子,刺激免疫系統產生有效應答。將癌抗原(或者一些免疫活性分子)的編碼基因轉染到細胞(癌細胞或正常細胞)使其在這些細胞表面大量表達,能夠對免疫系統產生有效的刺激從而識別、清除癌細胞。

4、        用免疫活性的“非我”實體(輔佐物)幫助產生免疫應答。將免疫活性的輔佐物和癌抗原結合,來刺激免疫系統產生對輔佐物-癌抗原結合體的免疫應答,進而同時識別、清除表達癌抗原的腫瘤細胞。

5、        用可以啟動免疫細胞的樹突細胞(DCs)或其他抗原呈遞細胞(APCs)作為疫苗。包括DCs在內的APCs攝入癌抗原或被癌抗原基因轉染後,經過一系列加工處理過程,將癌抗原資訊呈遞給淋巴細胞,由此啟動免疫細胞對癌細胞的識別和清除。

6、        抗獨特型抗體(anti-idiotype antibodies)作為癌症疫苗。一些抗體本身也可以作為其他抗體的抗原,例如首先製備抗原的抗體Ab1,再以Ab1為抗原製備抗體Ab2,由於Ab2與第一種抗體Ab1匹配所以和初始抗原類似,可以代替初始抗原激發類似的特異性免疫反應,Ab2即稱為抗獨特型抗體。抗獨特型抗體疫苗能代替癌抗原激發免疫系統對癌細胞的免疫應答。

雖然癌症免疫治療及癌症疫苗的研究、應用已經取得一些鼓舞人心的結果,但是癌症疫苗仍處於實驗階段,研究結果也存在爭議。研究人員仍在探索新型癌症免疫治療方法,不斷改進癌症疫苗的設計,提高疫苗的免疫活性。

美國的Mayo Clinic醫學中心於2007417日 在其網站發佈了該中心研究人員設計出新型乳腺癌疫苗的相關報導。他們設計的這種疫苗可以成功地啟動淋巴T細胞,對癌細胞產生強免疫應答。研究人員稱該治療策略比現有正在研究或臨床試驗的治療方法更加有效。Pilar Nava-Parada博士和其同事設計了一種可以啟動T細胞的合成肽疫苗。這種癌症疫苗成功地抑制了小鼠的乳腺癌擴散。由於單獨使用合成肽疫苗不能觸發強免疫應答,研究人員將疫苗和一種Tolllike 受體的刺激物(輔佐物)聯合使用。並且為了進一步提高疫苗的有效性,他們還嘗試在利用肽疫苗(加輔佐物)啟動免疫細胞的同時,引入抗CD25抗體(antiCD25 antibodies)來抑制會阻礙癌症疫苗發揮作用的調節性T細胞的產生,通過這兩種策略的聯合可以成功地觸發針對癌症的強免疫應答。

通過使用癌症疫苗等手段激發、增強人體對癌症的主動性免疫能力來預防、抵抗癌症的免疫療法很可能成為繼化療、放療和手術三個傳統治療方法後一個非常具有普遍應用潛力的抗癌方法。雖然單獨使用免疫療法的臨床效果離普遍應用還有相當差距,但是與傳統療法的結合使用可能顯示出更好的效果。在給病人手術或化療、放療的同時,通過提高病人自身免疫能力來鞏固治療,防止癌症復發也成為了比較流行的治療策略。

本文轉載自:公眾健康 healthoo

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