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科学家们正在探索一系列新方法治疗恶性肿瘤

2012-12-03 09:32:06  来源:文汇报    转载

  在所有折磨人的顽疾中,癌症也许是最容易引发恐惧的。历史上大部分时间里,对所有人而言,罹患癌症就意味着走到了死亡的边缘。今天在许多国家,癌症是健康的头号或二号杀手。

  可以说,我们目前对抗癌症的三种主要武器都非常原始和野蛮:我们通过手术切除它,用放射线灼烧它,或是用药物毒杀它,哪怕这些药物会破坏其他同样会快速分裂的细胞。无可否认,这三种方法都能取得一定的效果,但也几乎不可避免地都给人体带来巨大损伤。

  最新的癌症治疗理念是有针对性的靶向疗法,即在分子水平上,针对致癌位点(肿瘤细胞内部某个蛋白分子或某个基因片段)设计相应的药物,它只攻击癌细胞,不会产生像化疗那样严重的副作用。然而,尽管靶向治疗理念风行一时,但治愈者却寥寥无几,原因无它:肿瘤细胞的高突变率使得它们往往能避开靶向药物的攻击,靶向疗法通常只能延长患者几个月的生命。

  正因为如此,肿瘤医生们热期待一系列新疗法的问世,包括用RNA、纳米颗粒、经过基因改造的病毒和细菌来杀死肿瘤细胞,以及利用我们的免疫系统,通过细胞与细胞面对面的搏斗来战胜癌症。英国南安普敦大学的克里斯琴·奥滕斯米尔说:“我相信,我们将拥有一系列毒副作用更小疗效更好的癌症新疗法。”

  观察人类对抗癌症的战争,很容易忽略一些我们已经取得的成果。对某些类型的癌症,确诊不再等于宣判死刑。比如,过去的几十年中,睾丸癌的治愈率已达到90%以上,儿童癌症的治愈率大约有80%。尽管如此,肺癌胃癌胰腺癌的预后却不尽如意。而且,任何癌症,发现越晚,情况越糟。

  提高癌症愈率的希望在于寻找新的治疗方法,包括以下下文将要提到的几种。这些疗法目前正处于早期临床试验阶段,也许还要经过若干年才有可能正式投入临床。不过,只要这些方法中有一种能达到预期的效果,这都将成为自70年前化疗问世以来,癌症治疗领域取得的最大进展。

  免疫疗法

  在诸多抗癌新疗法里,最受关注的是驾驭自身免疫系统,搜寻并摧毁癌细胞。“免疫疗法”这一设想的历史并不短,它始于19世纪90年代。当时,纽约的外科医生威廉·科莱偶然发现,有位罹患了颈部癌症的病人在治愈了恶心的皮肤感染后,癌症竟然也神奇地康复了。此后几十年,科莱“调制”出各种细菌混合物,将其注射到患者肿瘤部位,取得了一定的成功。

  科莱可能不知道,我们的免疫系统一直在监测癌细胞。如果出现癌肿,那说明免疫系统的防御出了问题。偶尔有些患者的肿瘤会幸运地自发萎缩乃至消失,据推测,这可能是因为他们的免疫系统虽然姗姗来迟,但最终还是被癌细胞唤醒了。

  20世纪初科莱去世,他的抗癌探索似乎也一同走向终结。但随着人们越来越了解免疫系统,借其之力对抗癌症的想法再次复活。事实上,我们接种疫苗以预防各种传染病时,同样是在人为调控免疫系统。但与注射麻疹、流感等疫苗不同,对抗癌症的疫苗并非以防为主,而是属于“治疗性疫苗”。尽管如此,治疗性疫苗对癌症仍可充分发挥免疫系统的特异性和记忆力等特长,这种打击只针对癌细胞,而且在注射后相当长的一段时间里,它会持续发挥效力。

  模仿疫苗

  不出所料,癌症疫苗的研制是从模仿针对细菌和病毒的“预防性疫苗”起步的。患者被注射了某些癌细胞所特有的蛋白质,或是仍附着有蛋白质的已死亡的肿瘤细胞。在此之外,也辅以某些可向免疫系统亮起示警红灯的化学物质。

  过去几十年,沿着这条路径,数百名患者进行了临床实验,动物试验更不计其数,但所有努力最终都宣告失败。研究面临几大困境:一是肿瘤会发出让免疫细胞撤退的信号,更主要的是,经过放化疗,患者的免疫系统被大大削弱。此外还有一个根本性的障碍:免疫系统的两大主要“武器”是免疫细胞和抗体,其中,能破坏癌细胞的是免疫细胞。英国南安普敦大学的克里斯琴·奥滕斯米尔说:“用蛋白质制成的疫苗更擅长诱导产生抗体,却并不那么擅长诱导产生免疫细胞。”

  如今,包括奥滕斯米尔的团队在内,众多研究小组已经将重点放在寻找方法向免疫细胞发出警报,其中原因就在于此。最常见的方法是注入编码癌蛋白的基因,而不是直接注入癌蛋白。一旦这种DNA疫苗被注入患者体内,比如手臂肌肉,肌肉细胞就会遵照这些新的遗传指令,源源不断地产生蛋白质,直到抵达细胞表面。

  当癌蛋白出现在活细胞表面(而不是自由漂浮在血液中或附着在死亡癌细胞上),就达成了激活免疫细胞的条件。目前,已经有几种不同的DNA疫苗正在开展小规模的早期临床试验。

  然而,随着疫苗疗法迟迟难以走向成熟,研究人员对另一种被称为“过继性免疫疗法”(adoptive immunotherapy,AIT)的治疗方法产生了更大的兴趣。这种疗法从患者身上获取免疫细胞,然后以某种方式“处理”后,再将其送回患者体内。美国国家癌症研究所免疫疗法先驱者之一的史蒂芬·罗森伯格说:“这显然是目前最令人振奋的方法。”

  2010年,美国首次批准癌症疫苗在临床上应用。疫苗名为“Provenge”,用于治疗晚期前列腺癌患者。平均下来,每位患者的生存期延长了4个月。不过,由于每例患者的治疗方案都需要在实验室中量身订做,这导致医疗费用高达10万美元。

  但是,其他类型的“过继性免疫治疗”的成果更引人注目。Provenge疫苗的特殊之处在于,它从病人血液中提取的免疫细胞并不直接杀死癌细胞,而是将癌细胞的蛋白质“展示”给T细胞,让T细胞来杀死癌细胞。

  直接培养T细胞的方法已取得了更好的结果。其中一种技术是在手术切除的肿瘤里提取T细胞,加以培养,然后再重新注入患者体内(肿瘤中存在T细胞,表明它们已经认为肿瘤细胞是“外来入侵者”)。将T细胞疗法与去除免疫抑制细胞的药物和放疗结合后,几乎无药可救的晚期黑色素瘤的治愈率高达40%。

  那么,迄今为止还是不治之症的癌症治疗领域能因此而获得突破吗?“免疫系统的潜力还需进一步开发,如果这种能力能被充分发掘出来,我们将有望获得重大的突破。”奥滕斯米尔说。

  新抗生素

  我们在开发免疫系统的潜力方面也许还能做得更好。除了利用免疫系统天生的能力,我们还可以通过遗传工程,改造一个人的T细胞,让它攻击癌细胞,通过将能够识别已知癌蛋白的受体基因引入T细胞,“我们可以创造出各种全新的细胞类型”,罗森伯格说。

  目前,最前沿的研究是将“过继性免疫治疗”与遗传工程疗法相合,至于它的效果如何,现在下结论还为时过早。到目前为止,少数与大学挂钩的医疗中心已对几十例绝症患者进行了临床试验,部分患者的情况显示,经过遗传工程改造的T细胞拥有真正的癌症治疗潜力。例如,去年发表的一项研究报告指出,三分之二的白血病患者的病情出现明显缓解。“这些都是小规模的实验,但却给我们带来了令人兴奋的希望。”罗森伯格说。

  事实上,许多长期以来持怀疑态度的制药巨头已经准备开发免疫疗法的药物,包括葛兰素史克、辉瑞和默克。“我个人认为,医药科学正处于类似于发明抗生素的时代,而新的抗生素将是免疫疗法。”奥滕斯米尔说。

  超级细菌疗法

  俗话说“敌人的敌人是朋友”。虽说谁也不希望致病菌进入我们的身体,但如果它们能帮我们击退癌细胞,也许可以考虑让它们成为我们的战略盟友。

  许多细菌,包括沙门氏菌和大肠杆菌,都有向肿瘤细胞转移并在那里安家落户的倾向,它们隐藏在肿瘤中心的低氧区,以躲避免疫系统的攻击,同时,它们以快速分裂的肿瘤细胞的代谢物为食。和病毒疗法一样,经过基因改造的细菌也可以有针对性地向某个特定区域释放某种毒素,“或按照你的设想进行任何活动。”爱尔兰科克癌症研究中心的首席研究员马克·坦尼说。

  虽然与病毒疗法相比,这种方法目前还处于早期阶段,临床试验案例也不多,但细菌疗法确实具有某些优势:它们比病毒更容易大批量生产,基因改造时也更容易进行控制。而且,构成肿瘤的80%并非癌细胞,而是为癌肿提供“后勤支持”的基质细胞。对基质细胞,病毒无能为力,但细菌却可以直接攻击。

  2010年,坦尼在一项老鼠实验中发现,无害的肠道细菌菌株的确能准确“命中”肿瘤,即使口服治疗也有效果。坦尼表示:“益生菌这类非致病微生物的抗癌前景令人振奋。它们对人无害,因此,人体允许它们在体内自行其是,比如,直接在肿瘤内部制造抗癌药物。”

  病毒疗法

  破坏人体细胞是病毒的天性。病毒的生命循环通常表现为:感染细胞,迫使细胞产生更多病毒直到死亡,然后释放出大量新的病毒去感染更多细胞。

  利用这种破坏性的力量对抗癌细胞的想法,最早出现于20世纪50年代。当时,各种各样的病毒被注射入人体肿瘤。不过,假使感染扩散,有时会导致致命的后果。

  但今天,研究人员使用的是经过基因改造的病毒,虽然有时候这种病毒毒性更强,更为致命,但它们只会感染癌细胞。爱尔兰科克癌症研究中心的马克·坦尼说:“你可以让它们在细胞内疯狂复制,吞噬肿瘤,杀出一条血路。”

  目前,在研究“病毒疗法(Virotherapy)”的候选名单上,至少有10组不同类型的经过基因改造的病毒。迄今为止,效果最为明显的是利用一种疱疹病毒,将一种叫做GM-CSF的强效免疫化学物质,导入已出现转移的黑色素瘤患者体内。在接受治疗的50名患者中,有8人的肿瘤消失了。目前,多种旨在强化病毒毒性的治疗方法仍处于动物研究阶段,可以说,病毒治疗癌症的潜力还有待进一步挖掘。

  RNA干扰疗法

  在千年之交的时候,RNA干扰疗法已被人们誉为医学发展史上的大事件。20世纪90年代发现的RNA干扰治疗,代表了一种自然的细胞控制机制,RNA干扰技术为我们提供了暂时开启和关闭单个基因的能力。按照这一癌症治疗研究项目的领先者、哈佛大学医学院的癌症专家茱迪·利伯曼的说法,这为癌症治疗领域“开创了一个新天地”。

  不过,要将这一治疗理念转化为有效的药物并非易事。这项技术涉及到合成一段能关闭特定基因的较短RNA。但是我们的细胞擅长于检测和摧毁较短的RNA片断,因为它们看起来很像是入侵的病毒。利伯曼说:“如何成功递送RNA仍是一个主要的障碍。”

  科学家正在研究各种巧妙的“分子骗局”来克服这一障碍。一种是将RNA隐藏在脂质纳米颗粒中,一种名为ALN-VSP的药物就使用了这种技术,目前正试用于治疗肝癌,其目标是与肿瘤生长有关的两种基因。在一项试验中,37名患者中,有7人体内的肿瘤停止了生长。

  据利伯曼估计,未来10年,首个基于RNA的癌症药物可进入临床应用。她说:“从在哺乳动物细胞中发现RNA干扰药物可能起作用到现在,实际上只过了十年左右。但令人惊讶的是,RNA干扰药物的发展速度远远超过其他种类的药物。”

  纳米粒子疗法

  研究小东西的科学可能成为人类的大救星。纳米颗粒本身虽然并不需要具备杀死癌细胞的毒性,但它却可以将现有化疗药物的药效提升到一个全新的高度。

  马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院纳米医学和生物材料研究的负责人奥米德·法罗扎德说:“从根本上改变药物药理学,让我们首次以之前不可能的方式来探索生物学的奥秘。”

  化疗的问题是,它会不分敌我地杀死那些迅速分裂的细胞,无论是癌变细胞还是正常细胞。由于化疗对肠道、皮肤和免疫系统产生的毒副作用,药物剂量不得不受到限制。而如果将纳米颗粒与化疗结合在一起,就可以安全地使用更高剂量。那时因为与正常血管相比,纳米颗粒更容易渗透进入肿瘤部位的血管,从而在肿瘤位置集聚,于是,药物就更能对肿瘤展开有选择性的攻击。

  一些传统的化疗药物已开始用纳米颗粒进行封装。领导该项研究的法罗扎德说:“纳米颗粒并非将坏药变成好药,而是让好药变成伟大的药物。在一些低剂量药物试验中,我们已观察到了非常显著的药效。”

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(责任编辑:果果 )

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