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CAR

 xxyy01 2016-11-01

魏则西事件给免疫疗法蒙上了一层阴影,使得许多患者望而止步,不敢再尝试免疫疗法来治疗癌症。然而,科学家的探索从未停滞。目前,一种新型的治疗方法——CAR-T免疫疗法,正在焕发新的活力,该疗法因在癌症治疗中的显著效果,在科学家眼中被视为是一种有望治愈癌症的技术。

在美国最早接受CAR-T治疗的白血病病人一共有30人(包括25名儿童和5位成人),之前他们经历了包括化疗、靶向,甚至骨髓治疗等各种可能的治疗方法,通常情况下,30人中的每个人生命期都在半年之内。这30人接受治疗后,有27名病人的癌细胞完全消失,病情都得到了完全治愈,体内没有再检查出癌细胞。

这种疗效简直是惊人,用美国肿瘤学家格鲁普的话来形容,那就是“前所未有”,这是一种也许可以真正治愈癌症的办法,将会成为癌症治疗中的里程碑,而目前世界第三大制药公司的诺华,也将这种疗法作为其研发预算支持的优先项目之一。

需要注意的是,这种疗法还是通过人体免疫细胞来清除癌细胞,不同的是,这依然是一种细胞疗法,而不是一种药。

此外,在部分白血病和淋巴癌的治疗中,治疗效果尤其显著,其他癌症治疗方面进展则稍微缓慢。

下边,斗瘤君来讲一讲这种疗法是怎么回事。

先来认识一下我们人体的主要免疫细胞,T淋巴细胞,也就是我们人体重要的免疫警察。T细胞中的字母T,其实是胸腺的意思,因为T细胞是在人体的胸腺发育成熟的。

免疫警察T细胞最早起源于我们人体的骨髓,然后沿着血液和淋巴到达胸腺后,在这里,T细胞成熟,并将胸腺作为大本营。

但是T细胞并不是固定在大本营胸腺,它们就像日常警察一样,要在人体各个部位巡查,及时发现不良的细胞和病菌,然后杀死这些被感染的细胞。

T细胞事实上是非常智能的免疫警察,它们还具有记忆作用,比如它遇见过某一种病菌,它就会记住这种病菌的特征,然后下一次病菌一入侵,T细胞就马上识别了,然后迅速的转换角色,就像警察掏枪一样,从记忆T细胞转换为效应T细胞,杀灭细菌。

T细胞的记忆特性,对治疗非常有益,大家都知道我们从小就要注射各种疫苗,比如天花疫苗,比如小儿麻痹疫苗。事实上这些疫苗本身大多数是病毒本身,只不过经过了处理,然后失去了毒性。但是人体的T细胞可以认识这些病毒,然后记住他们的特征,下次遇到真正的病毒,就可以直接上去杀死病毒,这就像一个日常的训练或者演习一样。。

而CAR-T技术就是利用T细胞来杀死癌细胞的一种办法。其中CAR是嵌合抗原受体修饰的意思,具体而言,CAR-T在技术治疗上,主要经历以下五个步骤:

一、先从患者身上分离免T细胞。

二、然后利用基因工程技术将T细胞改造成CAR—T细胞,变成一个带着精确导航系统,可以针对癌细胞发动自杀性攻击的细胞。

三、接着,科学家需要在体外大量培养这种CAR—T细胞,病人体积越大,需要培养的细胞越多。会是几十亿到上百亿量级。

四、将这些能发动自杀性攻击癌细胞的CAR—T细胞输入患者体内进行治疗。

五、这种疗法对身体的影响非常大,需要严密监护。因为改造后的细胞移植入患者体内,会产生惊人的免疫反应,如高烧不退等,不监护好,就可能危及生命。

治疗的步骤是这五步,核心问题是,科学家们是如何来改造T细胞的呢?

我们知道癌症对于人体来说是不正常的,按理说,免疫系统应该识别癌细胞并杀死它们,但是癌细胞太机智了,会导致我们的免疫力无法识别或能力下降。

而科学家首先找到癌细胞的相关抗原,然后针对这种抗原,科学家找到对应的抗体,接下来把抗体通过基因工程技术安装到T细胞表面,然后导入到人体,这样T细胞进入人体后就可以有针对性的去杀死癌细胞了。

我们可以分解图这样来看

1.首先找到癌细胞本身特有的抗原

CAR-T免疫疗法,一种可能治愈癌症的新技术

这是一个癌细胞图,表面上的那个小框框就是癌细胞特有的抗原。

2.找到针对这个抗原的抗体

CAR-T免疫疗法,一种可能治愈癌症的新技术

就是图中这个黄绿蓝粉的组合结构,它就是针对抗原的抗体。

人体内的所有抗体都是这样的结构,其中重链和轻链上有一段可以变化的区域,称为可变区,是抗体最重要的成分,因为他们可以根据抗原的变化而变化。要知道病菌不一样病菌表面的抗原也不一样,而抗体随着改变,从而可以识别很多病菌。

科学家就是对这个抗体进行改造,使得它可以识别癌细胞的抗原,从而发挥作用。

3.链接到T细胞上

CAR-T免疫疗法,一种可能治愈癌症的新技术

抗体结构图

完成上述抗体的设计后,下一步是把这个抗体嵌合到T细胞上,也就是这个技术中的一个重要词汇“嵌合”,其实就像大家安装积木一样,组装上去。

4.将CAR-T细胞输入到人体内,治疗癌症

CAR-T免疫疗法,一种可能治愈癌症的新技术

组装后的CAR-T细胞

就像下图所示,大量CAR-T细胞进入人体后会精准找到癌细胞,发动攻击,从而将癌细胞消灭掉。

CAR-T免疫疗法,一种可能治愈癌症的新技术

CAR-T细胞作用示意图

不过,这种技术,方法非常好,但是实践中面临挑战,特别需要注意以下问题:

1.费用高昂

由于这种免疫疗法需要根据个体的差异来进行“私人订制”,因此,成本是非常高的。

2.适用范围较窄。

这种疗法目前主要是应用于白血病、淋巴瘤、黑色素瘤、脑胶质瘤等恶性肿瘤,尤其是在白血病的患者改善中作用明显,甚至对于无药可治的晚期白血病和淋巴瘤都效果很好。

但是我们最常见的癌症是肺癌、肝癌这种实体的癌症。CAR-T疗法如何扩大应用范围,治疗更多的癌症,是科学家们努力的方向。

3.存在巨大风险。

大部分跟免疫治疗有关的基本上都还处在实验阶段,跟前几篇说的免疫疗法相比,CAR-T思路的确挺好,但是操作起来相当麻烦,光是找到患者特异的癌症抗原而不损伤正常细胞就很麻烦了,更不用说接下来一些列的嵌合抗体、免疫细胞体外增值、癌细胞免疫逃避等等过程,需要非常强的技术实力。此外,输入患者的CAR-T细胞需要是患者本身的细胞,否则会像器官移植一样,产生排异反应等。因此,想法虽好,但CAR-T疗法具体能不能大规模应用,成为一种常规的治疗手段,还有很长的路要走。

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