肿瘤与免疫的故事 (肿瘤免疫治疗十大案例)

肿瘤与免疫的故事,肿瘤免疫治疗十大案例

肿瘤与免疫的故事,肿瘤免疫治疗十大案例

长篇连载,续上期。

肿瘤与免疫的故事,肿瘤免疫治疗十大案例

本期是原创科普著作《肿瘤免疫治疗的故事》的第19期连载。

具体说是《肿瘤免疫治疗的故事》的第三回(《肿瘤免疫治疗的四支部队》)的第三章(《CAR-T特战队精准打击》)的第1-3节

本书第三章的篇幅较长,近三万字,包含以下几节内容:

一、什么是CAR-T细胞疗法?

二、CAR-T细胞疗法是怎样消灭癌细胞的?

三、朱恩教授的开创性贡献

四、CAR-T细胞疗法研究中竞争与合作

五、发生在小女孩身上的奇迹

六、2017年,CAR-T细胞疗法元年!

七、为精准打击付出的高昂代价!

八、CAR-T细胞疗法有哪些重大突破?

九、全球已上市的CAR-T药品有几款?

十、120万元“一针”的治癌药值不值?

十一、CAR-T免疫疗法是否“完美无缺”?

十二、CAR-T细胞疗法的未来发展趋势如何?

从上面的目录可以看出,第三章内容是专门介绍当前最热门的“CAR-T细胞疗法”的,也就是老百姓俗称的“120万元一针的治癌药”!

在这一章,我们只讲故事,不谈治疗。

可以说,这一章内容很丰富、故事很精彩!

看了这一章,你不单知晓了CAR-T细胞疗法的台前幕后故事,还会把所谓的“120万元一针的治癌药”搞得明明白白、清清楚楚!

第三章分6期在《奇云空间》连载(19期-24期),希望你能喜欢。

谢谢大家!

作者:奇云

2022年2月2日

肿瘤与免疫的故事,肿瘤免疫治疗十大案例

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CAR-T细胞疗法是近年来发展非常迅猛的一种新型肿瘤免疫治疗技术。

你或许听说过,或许没听说过,但它确实给我们带来了惊喜,给.癌.症.病人带来了希望和期待。

你肯定很想了解:

什么是CAR-T细胞疗法?

它的疗效如何?

它的出现是否真的预示着.癌.症.将被彻底攻克?

今天,《奇云空间》将为你打开问号,深度解读CAR-T细胞疗法的科学奥秘。

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听着一头雾水了吧?是不是很高大上?

其实,说白了,CAR-T并不是一种药物,而是一种技术,确切地说是一种免疫疗法,而且是一种细胞免疫疗法(关于各种肿瘤细胞免疫疗法,作者在“奇云空间”头条号的长篇连载《肿瘤免疫治疗的故事》中已经多次介绍)。

当初,美国科学家针对细胞因子诱导的*伤杀**细胞(cytokine induced killer,CIK)疗法的临床研究效果不是很好,他们开始反思,问题到底出在哪里?经过总结,他们认为不论是LAK细胞疗法还是CIK细胞疗法,都是把T细胞从人体内取出来,简单粗暴地让它们扩增再回输到体内。但是这两种疗法效果不定,它们就像瞎子一样,撞到敌人就能杀敌,撞不到敌人就束手无策。

习惯于现代精准医疗的美国宾夕法尼亚大学的卡尔﹒朱恩(Carl June)教授,希望终结这种完全“摸黑”的局面。他设想,能否给T细胞装一个“GPS”导航系统,帮助其追踪到.癌.细.胞.并将其歼灭。

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想法是不错,但怎样才能实现这一目标呢?

大家集思广益,最终认为:如果在T细胞表面安装上能够识别特定.癌.细.胞.表面高表达抗原的受体,并设计好识别之后触发T细胞内反应的信号通道,就可以让本来被“蒙住了眼睛”的T细胞正常杀灭.癌.细.胞。

在这种思路的指导下,CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T cells,CAR-T)疗法应运而生。

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上图:T细胞在向.癌.细.胞.进攻

而这位细胞中的“杀手”,在大多数时候却是安静而沉默的;并不执行*伤杀**任务,只有当抗原提呈细胞(如DC、巨噬细胞等)将“目标”抗原提呈给它,一次*杀暗**任务才会开始。

接受抗原刺激的T细胞,会分化成为执行任务的“效应T细胞”与记录信息的“记忆T细胞”。效应T细胞会开始在体内寻找那些带有目标抗原的细胞,并毫不留情的清理掉它们。

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作为T细胞通缉榜中的一员,癌细胞却更为老道狡猾。为了在T细胞的眼皮下存活,癌细胞进化出了逃避免疫追杀的机制,包括低表达MHC类分子,以及提高细胞表面免疫检查点的数量等,前者会让T细胞无法识别出癌细胞,而后者更是会抑制T细胞的功能。

因此,大部分免疫疗法都是围绕着“如何使T细胞恢复对抗肿瘤的能力”这一主旨而设计的。

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【上图为GIF动图:血液中的癌.细.胞】

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【上图注释:橙色的CAR-T细胞正在攻击绿色的乳腺.癌.细.胞,这是一个长条的乳腺.癌.细.胞。】

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更专业点说,T细胞的活化主要通过双信号通路完成。

第一信号是抗原特异性信号 ,由T细胞表面受体(TCR)与抗原肽-主要组织相容性复合物(MHC)的特异性结合构成。

第二信号是抗原非特异性信号 ,它由T细胞与抗原递呈细胞(APC)表面的共刺激分子(CM)相互作用来介导。

这两种信号的共同参与了T细胞的活化,诱导T细胞产生级联反应,最终使T细胞可以活化为细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。

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通过在基因层面的编辑,我们可以使T细胞在膜表面表达出我们所设的、肿瘤特异性的CAR。这种 CAR的结构通常包括了三部分:胞外的抗原结合区、跨膜区、胞内的信号传导区。

胞外的抗原结合区是根据肿瘤表面抗原设计的,可以与之特异性结合的抗体。

跨膜区则负责将胞外结合区与胞内信号区相连接,并固定在细胞膜上。

而胞内信号传导区则负责将抗原识别的信息传递给胞内,引起T细胞产生相应的反应。而至今,根据胞内信号传导区域的演变,CAR-T已经过了 五代 更迭,共刺激分子和促炎因子被引入,使其体内作用时间以及疗效都得到了改善。

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T细胞和CAR这两个关键词解释完了,我们就基本把CAR-T细胞疗法的主要核心部件说清楚了。接下来就是CAR-T细胞疗法是怎样消灭.癌.细.胞.的?换句话说,CAR-T的原理是什么?

这一疗法的基本原理虽然仍是先从患者体内抽取出T细胞,然后在体外增殖,最终回输人体,攻击.癌.细.胞。

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然而,与前几代免疫细胞疗法不同的是,这次的T细胞在培养过程中加入了基因改造技术,是在T细胞上嵌入了一种嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor,简称CAR),“嵌合抗原受体”由“GPS导航”(胞外抗原识别区)和“激活按钮”(胞内信号转导区)组成。

当“GPS导航”定位到肿瘤抗原并与之结合之后,“激活按钮”就开始激活T细胞,从而对癌细胞大开杀戒。

说白了,T细胞就好比是一支“普通*队军**”,CAR-T细胞则是一支拥有了“GPS导航”的“特种部队”;这批经过“改造”的“特种部队”回输到人体后,就可以毫不费力地找到带有特殊标记的“敌人”(癌细胞),并将之消灭。

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【上图为GIF动图:图A】

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【上图为GIF动图:图B】

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【上图为GIF动图:图C】

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【上图:卡尔﹒朱恩教授在中国进行学术交流】

当然,CAR-T疗法的治疗流程非常复杂,每一步都包含很多技术问题。

简单来说,一个典型的CAR-T治疗流程,主要分为以下五个步骤:

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【上图:CAR-T细胞肉眼看不见,它装在一个装有透明液体的小塑料袋中。】

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如果把开创和推进CAR-T疗法的人员名单列成一个明星阵列的话,宾夕法尼亚大学的卡尔﹒朱恩(Carl June)教授绝对是其中最耀眼的巨星。

大学,担任伯拉姆森家族癌症研究所(Abramson family Cancer Research Institute)下属的细胞免疫治疗中心(Centerfor Cellular Immunotherapy)和转化研究项目(Translational Research Program)的主任。

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【上图:卡尔﹒朱恩(Carl June)教授】

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【上图:卡尔﹒朱恩教授在中国进行学术交流】

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其他两名受试者身上,也出现了这样令人欣喜的结果。

在这三名患者之后,研究经费就花光了。

为了获得关注和资金,他们决定公布这些工作的成果。

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2011年8月,朱恩教授在著名的临床医学期刊《新英格兰医学杂志》(The New England Journal of Medicine,NEJM)上发表了使用CAR-T技术治疗慢性淋巴性白血病(Chronic Lymphoid Leukemia,CLL)的论文。

也正是这篇论文,引发了一场学术界的“风暴”,让朱恩教授以及CAR-T技术一鸣惊人,同时也为他们带来新的研究资源。

其中,诺华公司(Novartis AG)、朱诺公司(JUNO Therapeutics)以及凯特公司(Kite Pharma)等医药巨头企业寻求合作。六个月后,宾夕法尼亚大学、朱恩教授与诺华达成了合作协议,共同研究开发CAR-T疗法用以.癌.症.治疗。

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  1. 奇云:机体的免疫反应是如何被激活的?——2011年诺贝尔生理学或医学奖解读[J]. 生物化学与生物物理进展, 2011, 38(10):900-907.
  2. 奇云:机体的免疫反应是如何被激活的?[J]. 生命世界, 2012(1):44-51.
  3. 奇云:抗独特型抗体研究的新进展[J]. 生物化学与生物物理进展, 1990(5):356-358.
  4. 奇云:干细胞研究与治疗性克隆[J]. 世界科技研究与发展, 2001, 23(5):33-43.
  5. 奇云: 打开探究人体细胞分化和演变的大门[J]. 物理通报(2):1-4.
  6. 奇云: 发现调控细胞循环周期的神秘物质[J]. 世界科学, 2001, (11):7-8.
  7. 奇云.:发现调控细胞循环周期的神秘物质——2001年诺贝尔生理学或医学奖揭晓[J]. 世界科学, 2001, (11):7-8.
  8. 奇云:纳米医学的新分支——纳米肿瘤学[J]. 卷宗,2011(6):68-68.
  9. 奇云:人体防御素研究的现状与展望[J]. 生命的化学, 1992(12):23-24.
  10. 奇云.:让细胞改变命运[J]. 科技潮, 2012, (11):58-61.
  11. 奇云: 松开免疫系统的"刹车"[J]. 生命世界, 2019(4):10-13
  12. 奇云:.不治而愈的奥秘[J]. 发明与创新:综合科技, 1992, (7):24.
  13. 奇云:21世纪的纳米医学展望[J]. 现代诊断与治疗(3):154-155.

故事很精彩,内容很丰富。

敬请关注《奇云空间》后续推出的《肿瘤免疫治疗的故事》连载!

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肿瘤免疫治疗的故事(连载一)

肿瘤免疫治疗的故事(连载二)

肿瘤免疫治疗的故事(连载三)

肿瘤免疫治疗的故事(连载四)

肿瘤免疫治疗的故事(连载五)

肿瘤免疫治疗的故事(连载六)

肿瘤免疫治疗的故事(连载七)

肿瘤免疫治疗的故事(连载八)

肿瘤免疫治疗的故事(连载九)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十一)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十二)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十三)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十四)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十五)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十六)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十七)

肿瘤免疫治疗的故事(连载十八)

肿瘤免疫治疗的故事(第11-15期导读)

《舌尖上的安全》(第1—5期导读)

《舌尖上的安全》(第6—10期导读)

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《舌尖上的安全》(第16——20期导读)

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《2020年诺贝尔生理学或医学奖全方位博览》(第1-10期导读)

(未完待续)

下期更精彩,敬请关注!

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