秋水仙素
蕾拉·理查茲(Layla Richards)是一個(gè)不幸而又幸運(yùn)的小女孩。2014年6月,她健康地來(lái)到這個(gè)世界上,而在僅僅三個(gè)月后,她卻被診斷出了急性淋巴細(xì)胞白血病??偟膩?lái)說(shuō),兒童急性淋巴細(xì)胞白血病的預(yù)后(指根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)疾病的可能病程和結(jié)局)并不糟糕,很多孩子甚至可以被完全治愈,但小蕾拉的情況卻并非如此:她的疾病格外兇險(xiǎn),而且難以治療。在經(jīng)歷了若干輪高強(qiáng)度的化療和骨髓移植之后,疾病依然復(fù)發(fā)了。此時(shí),醫(yī)生已經(jīng)無(wú)法再提供新的治療方案,他們向小蕾拉的父母建議轉(zhuǎn)為進(jìn)行姑息治療。
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深?lèi)?ài)女兒的父母并未接受這一建議。他們強(qiáng)烈要求醫(yī)生再進(jìn)行一些嘗試,哪怕是動(dòng)用那些實(shí)驗(yàn)室中尚不成熟的治療方法也可以。而此時(shí),在他們就診的大奧蒙德街醫(yī)院(Great Ormond Street Hospital),一項(xiàng)用基因編輯細(xì)胞治療癌癥的研究項(xiàng)目正在進(jìn)行。從前期研究來(lái)看,這種療法很有潛力,但此前人們還沒(méi)有在人類(lèi)身上進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)。這種療法尚無(wú)保障,但蕾拉的父母仍然決定一試,在取得了倫理委員會(huì)的特別批準(zhǔn)之后,用于治療的“基因編輯免疫細(xì)胞”被輸入了蕾拉體內(nèi)。
在幾周之內(nèi),伴隨標(biāo)志著免疫反應(yīng)的皮疹出現(xiàn),這些細(xì)胞開(kāi)始在蕾拉的體內(nèi)起效。大約兩個(gè)月以后,體內(nèi)已經(jīng)不再有癌變細(xì)胞的蕾拉接受了第二次骨髓移植,替換掉了之前受到治療影響的骨髓細(xì)胞。此后又過(guò)了一個(gè)月,她恢復(fù)出院。直到目前為止,原本被認(rèn)為沒(méi)有治愈希望的蕾拉狀況良好??雌饋?lái),奇跡確實(shí)發(fā)生了。
斬殺癌癥的免疫細(xì)胞
那么,拯救小蕾拉的“基因編輯細(xì)胞”究竟是什么呢?它其實(shí)就是一種經(jīng)過(guò)改造的T細(xì)胞。這類(lèi)T細(xì)胞常被稱(chēng)為“殺手T細(xì)胞”,它們?cè)谌梭w內(nèi)的工作就是識(shí)別那些異常的細(xì)胞(例如受感染或是癌變),并結(jié)束它們的生命。
大部分時(shí)候,天然的“殺手T細(xì)胞”在人體內(nèi)處于待機(jī)狀態(tài),只有在同時(shí)接觸了其他細(xì)胞表面所呈現(xiàn)出的特異抗原物質(zhì),并且處于適當(dāng)?shù)募?xì)胞因子刺激狀態(tài)下,才能轉(zhuǎn)化成為有功能的免疫細(xì)胞。遺憾的是,這套天然的細(xì)胞監(jiān)控系統(tǒng)也有失手的時(shí)候:比如說(shuō),那些發(fā)生癌變的細(xì)胞可能并不會(huì)表現(xiàn)出特征性足夠強(qiáng)的抗原物質(zhì),而這樣一來(lái),識(shí)別和清除的過(guò)程就無(wú)法進(jìn)行了。
為了利用T細(xì)胞的殺傷特性,同時(shí)彌補(bǔ)天然免疫過(guò)程的不足,研究者們動(dòng)用基因編輯的手段,創(chuàng)造了CAR-T(嵌合抗原受體修飾T細(xì)胞)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)改造了T細(xì)胞的基因組,使它們可以表達(dá)一種經(jīng)過(guò)人工整合的膜蛋白。這種蛋白在細(xì)胞膜外的部分是一個(gè)單鏈的抗體,它可以與腫瘤表面的抗原結(jié)合,而膜內(nèi)的部分又是兩個(gè)發(fā)放“細(xì)胞免疫信號(hào)”的蛋白結(jié)構(gòu)。這些細(xì)胞可以激活患者體內(nèi)的細(xì)胞免疫反應(yīng),當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的膜外部分識(shí)別了目標(biāo)細(xì)胞表面的抗原時(shí),膜內(nèi)部分就開(kāi)始發(fā)放“處決細(xì)胞”的指令,把腫瘤細(xì)胞送上西天。
利用異體細(xì)胞的第一次
CAR-T技術(shù)已經(jīng)有了幾十年的發(fā)展歷史,在此之外,用自體T細(xì)胞進(jìn)行的臨床治療也有不少案例。而蕾拉的情況依然激動(dòng)人心,因?yàn)樵谒砩?,?lái)自異體的CAR-T細(xì)胞移植治療首次獲得了成功。在很多白血病患者身上,已經(jīng)提取不到足以進(jìn)行基因編輯的健康T細(xì)胞了,而如果來(lái)自捐獻(xiàn)者T細(xì)胞的治療同樣可以奏效的話,他們也就有了新的治療希望。
“脫靶”的殺戮:
CAR-T技術(shù)的另一面
蕾拉的故事激動(dòng)人心,但醫(yī)生和研究者們同樣謹(jǐn)慎地提醒人們:現(xiàn)在就宣告勝利還顯得為時(shí)過(guò)早。蕾拉的情況只是一個(gè)個(gè)例,而且現(xiàn)在還不能下結(jié)論說(shuō)她已經(jīng)被完全治愈,CAR-T技術(shù)本身也有尚不成熟的一面。
在安全性方面,這種療法就依然存在不少問(wèn)題。CAR-T細(xì)胞嗜殺成性,萬(wàn)一它表面的抗體錯(cuò)誤地結(jié)合到了健康細(xì)胞的表面,就會(huì)造成“濫殺無(wú)辜”的情況,這也被稱(chēng)為“脫靶效應(yīng)”。在一些動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)中,脫靶效應(yīng)幾乎和對(duì)癌細(xì)胞的殺傷一樣強(qiáng)。有的時(shí)候,腫瘤被完全“消化”之后,腫瘤周邊的組織也會(huì)受到“被扒下一層皮”一般的損傷。
要解決脫靶問(wèn)題,就需要找到更有特異性的腫瘤抗原讓T細(xì)胞去識(shí)別,但這可不是件容易的事。目前,研究者還只能在部分癌細(xì)胞表面篩選到足夠特異的抗體。此外,CAR-T細(xì)胞發(fā)揮作用的同時(shí),也會(huì)導(dǎo)致大量細(xì)胞因子的釋放,過(guò)度釋放的細(xì)胞因子可能導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的“暴走”,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)苯訉?dǎo)致患者死亡。
目前,研究者們已經(jīng)研發(fā)了一些控制風(fēng)險(xiǎn)的方法(例如給這些T細(xì)胞加入一個(gè)可控的“自殺開(kāi)關(guān)”),但在將CAR-T技術(shù)大規(guī)模推廣之前,它仍然需要經(jīng)過(guò)更多研究的檢驗(yàn)。不過(guò),蕾拉的故事確實(shí)是激動(dòng)人心的,在對(duì)抗癌癥的道路上,醫(yī)學(xué)研究者們也不會(huì)停止前進(jìn)的腳步。