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抗击癌症的五大“新武器”

2016/03/17 来源:中国数字科技馆/郭晓强
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导读
提高癌症治愈率的希望在于有更多可供选择的治疗方案,包括目前正在研究的多种策略。这些治疗方案仍处于早期实验阶段,最终应用于临床尚需时日。但如果其中任何一种达到人们的期望,都将成为继70年前化疗出现后癌症治疗领域的最大进展。


在所有折磨人类的疾病中,癌症无疑是最可怕的。即使今天,癌症仍是许多国家第一或第二位的杀手。目前,医生主要利用手术切除、射线灼烧或药物杀死快速分裂的癌细胞。公正地讲,这些针对肿瘤的治疗方法都显得非常简单粗暴。不可否认,它们具有一定的效果,但都不可避免地对人体造成间接伤害。

最新应用于临床的一种方法是靶向治疗。该方法主要选择性针对癌细胞中激活的信号通路,因此不会像化疗那样带来不良反应。尽管人们对靶向治疗给予很高期待,但这些药物几乎无法治愈患者,这是由于癌细胞的高突变率使它们很容易逃避被抑制的通路。因此,靶向治疗只能延长患者几个月的生命。

因此,医生急切期待新治疗方法的出现,包括利用RNA、纳米颗粒、改造过的病毒和细菌等杀死癌细胞,还有利用患者自身的免疫系统,通过细胞间的致命打击而战胜癌症。英国南安普顿大学的奥腾斯米尔说:“我相信我们即将看到一波全新的癌症治疗方法,这些方法具有低毒、高效的特点。”

不可否认,部分类型的癌症已经不再被当作绝症。例如,过去几十年中睾丸癌治愈率已超过90%,一些儿童肿瘤治愈率也达80%。然而,其他癌症,如肺癌、胃癌和胰腺癌,治疗效果仍不理想。当然,对任何种类的癌症而言,发现时间越晚,治愈概率越低。

提高癌症治愈率的希望在于有更多可供选择的治疗方案,包括目前正在研究的多种策略。这些治疗方案仍处于早期实验阶段,最终应用于临床尚需时日。但如果其中任何一种达到人们的期望,都将成为继70年前化疗出现后癌症治疗领域的最大进展。

1.RNA干扰:

RNA干扰是一种重要的天然细胞调控机制,于20世纪90年代被发现。它的发现颠覆了我们的认识,被誉为医学领域的一件大事。RNA干扰提供了强有力的工具来暂时性打开或关闭单个基因。RNA干扰研究领域的先驱、美国哈佛医学院癌症专家利伯曼认为,RNA干扰技术打开了一个全新领域。

不过,将这个被寄予厚望的技术转化为有效药物仍不是一件易事。该技术涉及利用短的RNA来关闭特定基因。但是,人体细胞非常善于检测短的RNA并将其误认为入侵病毒而将其破坏。利伯曼说:“短的RNA输送仍是主要障碍。”

我们可以通过开发多种精妙的分子策略来绕过这个障碍。一种方法是将RNA隐藏于脂纳米颗粒中,用于肝癌实验的药物ALN-VSP就是基于这种策略开发。该药物瞄准两个与癌症生长相关的基因。在一个实验中,37名受试患者中有7人出现肿瘤生长停止现象。

利伯曼估计,第一个利用RNA治疗癌症的药物在10年内有望实现临床应用。利伯曼评价道:“令人吃惊的是,RNA干扰药物的开发速度远快于其他药物,而哺乳动物细胞中RNA干扰现象发现至今仅仅10年时间。”

2.纳米颗粒:

小分子科学为癌症治疗提供了一个新机遇。纳米颗粒本身对癌症没有直接疗效,但它可将已有的化疗药物的效力提升到新高度。美国马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院的纳米医学和生物材料主任法罗克扎德说,纳米颗粒具有从根本上改变药物药理学的能力,可使人类第一次在生物界寻找以前未曾探索的事物。

化疗的问题在于,它对快速分裂的细胞均有毒性,无论是否为癌细胞。由于化疗对肠、皮肤和免疫系统的毒性,所以其使用剂量受到限制。将化疗与纳米颗粒结合则可使药物选择性定位肿瘤,从而使应用剂量增加。这是因为纳米颗粒倾向于在肿瘤内聚集,而聚集的原因部分在于癌症血管比正常血管有更多缝隙。

一些传统化疗药物已被包装入纳米颗粒。此外,还可以将纳米包装的药物进一步与针对癌症蛋白的抗体相结合,从而进一步增加药物的靶向性,该方法在近年已经开始实施。参与该研究的法罗克扎德认为:“我们发现极低剂量药物就可达到显著效应。纳米技术不是将坏药变成好药,而是将好药变得更好。”

3.病毒治疗:

病毒本身具有破坏人类细胞的能力。病毒的生命周期总遵循如下过程:感染细胞、促使细胞制造更多病毒直到死亡、释放大量新病毒以感染更多细胞。利用病毒的这种能力杀伤癌细胞的想法产生于20世纪50年代。不同种类的病毒被注射入人的肿瘤内,当然有时由于病毒造成的感染传播也会造成致命的后果。

今天,研究重点集中在用遗传方法改造病毒,使它们只感染肿瘤细胞,有时这也可导致病毒具有更大的致死性。爱尔兰科克癌症研究中心首席研究员坦尼指出,相关研究的目的是让这些病毒在细胞内疯狂复制,最终实现毁灭肿瘤的目的。

十多种具有不同遗传修饰的病毒目前正在接受测试。至今看到的最好结果是,使用疱疹病毒将潜在的免疫化合物GM-CSG运送到已发生转移的黑色素瘤患者体内。在50个接受治疗的患者中,8人的肿瘤消失。目前病毒治疗尚未发挥最大潜能,几种强化后的病毒仍处于动物实验阶段。

4.超级细菌治疗:

正如谚语所说,敌人的敌人就是我们的朋友。感染性细菌是我们不愿触碰的生物,但是如果它们能攻击癌细胞,那就另当别论了。

许多菌株,包括沙门氏菌和大肠杆菌,都倾向于向肿瘤迁移并进入其内部。它们躲入肿瘤中央的低氧区以躲避免疫系统,并利用肿瘤细胞快速分裂所制造的代谢物生存。坦尼说,和病毒治疗类似,细菌也可经过遗传改造以释放毒素或携带人们所期望的定位活性。尽管相对病毒治疗,细菌治疗尚处于早期阶段,至今只有少数实验在人群中测试,却具有独特的优点。细菌比病毒容易大规模制备且易于修饰。此外,不像病毒,细菌还可将肿瘤基质(基质是一种非癌的支持细胞,构成肿瘤的80%)作为攻击目标。

2010年,坦尼发现一种无害的肠道细菌可用于攻克小鼠肿瘤,即使口服也能达到效果。坦尼认为,使用益生菌等天然非致病菌是件令人兴奋的事情,因为人类机体检测不到细菌毒性,并允许细菌执行自己的功能,在这种情况下细菌可在肿瘤内部产生抗肿瘤药物。

5.免疫治疗:

在多种癌症治疗新方案中,希望最大的是利用人体自身的免疫系统来寻找和破坏无处不在的癌细胞。

“免疫治疗”的理念由来已久,它源于19世纪90年代美国外科医生威廉?科利的一个偶然发现。科利注意到,一个颈部肿瘤患者在一次严重的皮肤感染后,肿瘤竟奇迹般地消失了。科利后来花费几十年时间,将混合的细菌注射到患者的肿瘤内,部分患者取得了较好的疗效。

科利当时并不清楚他的疗法起作用的机制,今天我们知道这是源于免疫系统拥有持续监督、防御癌细胞的能力,当身体出现一个癌性肿块则意味着防御系统失效了。患有癌症的人偶尔会足够幸运,发现肿瘤自然地缩小和消失,这可能是由于他们的免疫系统延迟激活,从而检测到肿瘤的缘故。

随着科利去世,对免疫疗法的探索在20世纪初暂时停止。现在,随着人们对免疫系统理解的深入,利用免疫系统实现肿瘤治疗的思想再次兴起。毕竟,常规情况下我们可以通过疫苗激活免疫系统来治疗感染性疾病。不过,不像针对麻疹和流感的疫苗,癌症需要的是“治疗性疫苗”,因为它是用于治疗已存在的肿瘤而不是预防疾病,这也是阻碍利用疫苗治疗癌症的重要原因之一。然而,我们仍可利用免疫系统在特异性和记忆方面的能力,实现特异性消灭癌细胞的目的,并且使疫苗在注射后长时间保持有效。

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