【正清分享】发现癌症全新诊疗方案,两位免疫学家获诺贝尔医学奖
北京时间2018年10月1日17时30分(斯德哥尔摩时间10月1日11时30分),2018年诺贝尔生理学或医学奖获奖名单公布。获奖者分别为:詹姆斯•艾利森(James P. Allison),本庶佑(Tasuku Honjo)。两位科学家因为在肿瘤免疫检查点抑制剂疗法方面的重大发现受到表彰。
詹姆斯·艾利森 James P.Allision
生日:1948年8月7日
国籍:美国
获奖经历:在德州大学奥斯汀分校获微生物学学士学位,后又获生命科学博士学位。他是美国国家科学院院士,霍华德·休斯医学研究所研究员。2014年获生命科学突破奖、唐奖生技医药奖、霍维茨奖、盖尔德纳国际奖、哈维奖、2015年获拉斯克临床医学研究奖。
本庶佑 Tasuku Honjo
生日:1942年1月27日
国籍:日本
获奖经历:日本免疫学家,美国国家科学院外籍院士,日本学士院会员。现任京都大学高等研究院特别教授。文化勋章表彰。文化功劳者。亚洲百大科学家。本庶教授因PD-1、活化诱导胞苷脱氨酶的有关研究举世闻名,曾获得首届唐奖生技医药奖、京都奖以及华伦·阿波特奖等重要荣誉。
癌症每年夺去数百万人的生命,是人类最大的健康挑战之一。通过刺激我们的免疫系统的内在能力来攻击肿瘤细胞,今年的诺贝尔奖获得者为癌症治疗建立了一个全新的原则。
美国免疫学家詹姆斯·艾利森(James P Allison)和日本生物学家本庶佑(Tasuku Honjo),以表彰两位科学家在肿瘤免疫学的贡献。他们将分享900万瑞典克朗奖金(约合695万人民币)。
我们的免疫防御能被用于癌症治疗吗?
癌症由许多不同的疾病组成,这些疾病的特征是不受控制的异常细胞增殖,并有能力扩散到健康的器官和组织。许多治疗方法都可用于癌症治疗,包括手术、放疗和其他策略,其中一些已经获得了先前的诺贝尔奖。这些包括用于治疗前列腺癌的激素治疗方法(Huggins,1966),化疗(Elion和hit下巴,1988),以及白血病骨髓移植(Thomas 1990)。然而,晚期癌症仍然是非常难以治疗的,因此我们迫切地需要新的癌症治疗方案。
在19世纪末和20世纪初,有一种观点认为免疫系统的激活可能是一种攻击肿瘤细胞的策略。人们试图用细菌感染病人,以激活防御。这些努力只产生了有限的效果,但是这种策略的一个变体今天在膀胱癌的治疗中使用。人们意识到需要更多的知识。许多科学家进行了深入的基础研究,发现了调节免疫的基本机制,并展示了免疫系统如何识别癌细胞。尽管取得了众多显著的科研进展,但事实证明,要得出新的可推广的抗癌方法是非常困难的。
我们的免疫系统中的加速器和制动器
我们免疫系统的基本属性是区分“自我”和“非自我”的能力,这样入侵的细菌、病毒和其他危险就可以被攻击和消灭。T细胞,一种白细胞,是这种防御的关键参与者。T细胞被证明具有与被识别为非自我的结构相结合的受体,这种相互作用会触发免疫系统进行防御。但是,作为T细胞加速器的额外蛋白质也被要求触发一个完整的免疫反应(见图)。
许多科学家对这一重要的基础研究做出了贡献,并发现了其他蛋白质,这些蛋白质在T细胞上起到了刹车的作用,抑制了免疫激活。这种在加速器和刹车之间的复杂平衡对于严格控制是至关重要的。它确保免疫系统充分参与对外来微生物的攻击,同时避免过度激活,从而导致自身免疫系统破坏健康细胞和组织。
免疫疗法的新原理
20世纪90年代,在加州大学伯克利分校的实验室里,James p.Allison对T细胞蛋白质CTLA-4进行了研究。他是少数几个观察到CTLA-4是T细胞的制动器的科学家之一。其他研究小组利用该机制作为治疗自身免疫性疾病的目标。然而,艾利森却有一个完全不同的想法。他已经开发出一种抗体,可以与CTLA-4结合并阻断其功能。他开始研究CTLA-4封锁是否能解除T细胞的抑制并释放免疫系统来攻击癌细胞。
Allison和他的同事在1994年底进行了第一次实验,在他们的兴奋中,它在圣诞节的休息时间里被重复了一遍。实验产生了惊人的结果是。患有癌症的小鼠通过治疗抑制了刹车和释放抗肿瘤t细胞活性的抗体治愈了。尽管当时的制药行业没有多少兴趣,但艾利森继续努力,将这一策略发展为一种治疗人类的疗法。一些研究小组很快就发现了有希望的结果。2010年,一项重要的临床研究显示,晚期黑素瘤患者是一种皮肤癌。在几个病人中,残存的癌症消失了。在这个病人组中,以前从未见过如此显著的结果。
PD-1的发现及其对癌症治疗的重要性
1992年,在艾利森发现的前几年,Tasuku Honjo发现了PD-1,这是另一种在t细胞表面表达的蛋白质。为了弄清它的功效,在京都大学的实验室里,经过多年的一系列实验,他一丝不苟地探索了PD-1功能。结果表明,PD-1与CTLA-4相似,作为T细胞制动器的功能,但采用不同的机制。在动物实验中,PD-1的阻断也被证明是对抗癌症的一种很有前途的策略,正如Honjo和其他团体所证明的那样。这为将PD-1作为治疗病人的目标铺平了道路。临床发展随之而来,2012年的一项重要研究表明,对不同类型癌症患者的治疗效果明显。结果是戏剧性的,导致了一些转移性癌症患者的长期缓解和可能的治疗,这种情况以前被认为是无法治疗的。
今天和将来的癌症免疫检查点疗法
在最初的研究显示CTLA-4和PD-1的阻断之后,临床的进展显著。我们现在知道这种治疗方法,通常被称为“免疫检查点疗法”,已经从根本上改变了某些癌症晚期患者的病情。与其他癌症疗法相似,副作用也很严重,甚至可能危及生命。这些副作用是由过度活跃的免疫反应导致自身免疫反应引起的,但一般是可控制的。为了改善治疗方法和减少副作用,持续不断的研究主要集中在阐明行动机制。
在这两种治疗策略中,针对PD-1的检查点疗法被证明更有效,并且在包括肺癌、肾癌、淋巴瘤和黑色素瘤在内的几种癌症中得到了积极的结果。新的临床研究表明,针对CTLA-4和PD-1的联合治疗可能会更有效,正如在黑色素瘤患者身上所证明的那样。因此,Allison和Honjo激发了人们的努力,将不同的策略结合起来,以释放免疫系统的刹车,以更有效地消除肿瘤细胞。目前正在对大多数类型的癌症进行大量的检查点治疗试验,新的检查点蛋白质正在被测试为目标。
在过去的100多年里,科学家们试图让免疫系统参与到对抗癌症的斗争中来。在两位获奖者的开创性发现之前,临床发展的进展是并不显著。检查点疗法现在已经彻底改变了癌症治疗方法,并从根本上改变了我们看待癌症管理方式的方式。
来源:环球物理