免疫療法如何幫助我們的免疫系統抗擊癌症
如果你對免疫療法如何治療癌症感到困惑,那麼有一個很好的理由。 免疫療法不只是一種治療方式, 相反,本標題下有幾種廣泛不同的治療方法。 共同點是這些治療方法要么使用免疫系統,要么使用免疫應答的原則來對抗癌症。
換句話說,這些被稱為生物療法的治療方法被用來改變人體的免疫系統或者使用免疫系統製造的物質來對抗癌症。
為什麼免疫療法如此令人興奮?
如果你最近看過一份報紙,你可能會在描述免疫治療時看到帶有戲劇性信息的標題,例如“治愈近”。 這是一件令人興奮的事情,還是只是更多的媒體炒作?
雖然我們剛剛開始了解這些治療方法,但它們當然不適用於所有癌症,但免疫療法領域確實值得激動。 實際上,免疫療法被美國臨床腫瘤學會評為2016年臨床癌症進展。 對於癌症患者來說,這一領域以及諸如針對性治療等治療方法的進步,都是讓人感受到希望的理由 - 不僅是為了未來,而且還有今天。
與基於早期治療的許多腫瘤學進展不同,免疫療法大多是治療癌症的一種全新方法(非特異性免疫調節劑,例如乾擾素已有數十年)。 與許多其他治療相比:
- 其中一些治療方法可能適用於各種癌症類型(換句話說,一種藥物可用於治療黑色素瘤和肺癌)。
- 其中一些治療方法可能適用於最先進和最難治療癌症的藥物(例如,它們可能對癌症如晚期肺癌或胰腺癌有效)。
- 在某些情況下,結果是持久的 - 腫瘤學家稱之為“持久的反應”。 大多數實體瘤的癌症治療,例如化療和靶向癌細胞中特定遺傳變化的藥物都是有限的; 癌細胞最終對治療產生抗藥性。 雖然沒有人敢於耳語“治愈”這個詞,但對於少數有些人來說,這是有希望的 無論如何,這些藥物可能提供長期控制癌症的機會。
免疫治療史
免疫療法的概念實際上已經存在很長時間了。 一個世紀前,一位名叫威廉的醫生 科利指出,有些病人在感染細菌時似乎與癌症抵觸。 另一名名叫Steven Rosenberg的醫師被問到有關與癌症不同的現象的問題。 在極少數情況下,癌症可能會在沒有任何治療的情況下消失。 已經記錄了這種癌症的自發緩解或消退 ,儘管這是非常罕見的事件。
羅森伯格博士的理論是,他的病人的免疫系統已經襲擊並清除了癌症。
免疫療法背後的理論
免疫療法背後的理論是我們的免疫系統已經知道如何對抗癌症。 正如我們的身體能夠識別,標記和發起針對入侵我們身體的細菌和病毒的免疫應答,癌細胞也可能被標記為異常並被免疫系統消除。
那麼為什麼我們的免疫系統不能抵御所有癌症?
了解免疫療法藥物的機制引發了一個問題:“如果我們的免疫系統知道如何抵抗癌症,為什麼他們不?
一個兩男一女三分之一的女性在一生中註定要發生癌症嗎?“
首先,我們的免疫系統在清除可能最終成為癌細胞的受損細胞的過程中確實發揮了非常好的作用。 我們在我們的DNA中有幾個基因,這些基因被稱為腫瘤抑制基因 ,它提供了修復和清除受損細胞體的蛋白質藍圖。 也許更好的問題可能是,“為什麼我們不都更頻繁地發展癌症?”
沒有人確切知道為什麼一些癌細胞逃避免疫系統的檢測和破壞。 部分原因是,人們認為,癌細胞比細菌或病毒更難以檢測,因為它們是由免疫系統認為正常的細胞產生的。 免疫細胞被設計為將他們所看到的自我或非自我分類,並且由於癌細胞起源於我們體內的正常細胞,它們可能會像平常一樣滑倒。 癌細胞的絕對體積也可能起作用,腫瘤中的癌細胞數量超過了較少數量的免疫細胞的能力。
但其原因可能比識別或數字更棘手 - 或者至少,癌細胞更棘手。 通常癌細胞通過“假裝”看起來像正常細胞來逃避免疫系統。 一些癌細胞已經想出了偽裝自己的方法,如果你願意的話戴上口罩。 通過這種方式隱藏起來,他們就可以逃避檢測。 實際上,一種免疫療法藥物通過從腫瘤細胞中基本去除面膜而起作用。
作為最後一點,重要的是要注意免疫系統具有良好的製衡平衡。 一方面,打擊外來侵略者很重要。 另一方面,我們不想與自己體內的細胞作鬥爭,事實上,類風濕性關節炎等自身免疫性疾病與“過度活躍的免疫系統”有關。
免疫治療的局限性
在您閱讀時,重要的是要認識到在這個發展階段免疫治療的一些局限性。 一位腫瘤學家這樣指出:免疫治療是針對癌症治療的,因為賴特兄弟第一次飛行是航空。 免疫治療領域正處於起步階段。
我們知道這些治療方法不適用於所有人,甚至不適用於大多數癌症患者。 另外,我們沒有明確指出誰能從這些藥物中獲益。 尋找生物標誌物或回答這個問題的其他方式,目前是一個活躍的研究領域。
簡述免疫系統與癌症
為了了解一些關於這些個體治療如何工作的原因,簡要回顧一下免疫系統如何發揮作用來對抗癌症是有幫助的。 我們的免疫系統由白血球以及淋巴系統組織如淋巴結組成。 雖然有許多不同類型的細胞以及導致癌細胞去除的分子途徑,但抗癌的“大槍”是T細胞 (T淋巴細胞)和自然殺傷細胞 。 了解免疫系統的完整指南提供了對免疫應答基礎知識的深入討論。
免疫系統如何對抗癌症?
為了對抗癌細胞,我們的免疫系統需要執行許多功能。 簡單來說,這些包括:
- 監視:免疫系統首先需要找到並識別癌細胞。 我們的免疫細胞需要檢查他們中間的所有細胞,並能夠將癌細胞識別為非自身細胞。 一個類比將是一名林業工人在森林裡散步,尋找患病的樹木。
- 標記:一旦發現,我們的免疫系統需要標記或標記癌細胞的破壞。 類比之後,林業工作人員需要用橙色噴漆標記或貼標病樹。
- 信號傳導:一旦癌細胞被標記,我們的免疫細胞就需要發出警報,吸引對抗癌症的免疫細胞進入發現的區域。 繼續比喻,林業工人將不得不返回他的辦公室,打電話,發短信,並通過電子郵件發送樹木服務來清除患病的樹木。
- 戰鬥:一旦癌細胞被識別並標記出來,並且免疫細胞已經對警報作出反應並遷移至該部位,則細胞毒性T細胞和自然殺傷細胞攻擊並去除身體中的癌細胞。 最後,以類比的方式,樹木服務人員將砍伐並除去病樹。
這篇關於T細胞如何與癌症作鬥爭的文章描述了這些步驟發生的過程,這篇關於癌症免疫週期的文章提供了各個步驟的圖表。
癌細胞如何躲避免疫系統?
了解癌細胞經常如何逃避檢測或免疫系統攻擊也是有幫助的。 癌細胞可能隱藏於:
- 降低細胞表面抗原的表達。 這將類似於樹木從樹枝或樹葉中去除病菌的跡象。
- 在細胞表面表達失活免疫系統的物質。 癌細胞可能產生抑制免疫應答的分子。 比方說,樹木會做一些事情來追逐林業工人和樹木的服務。
- 癌細胞也可能導致附近的非癌細胞分泌降低免疫系統有效性的物質。 這種方法被稱為改變微環境,癌細胞周圍的區域。 稍微拉開比喻,病樹會讓蕨類植物和紫丁香參與進來,幫助林業工人遠離。
如果您對於癌細胞之間的某些差異以及使癌細胞獨特的原因感到困惑,以下文章將討論使細胞成為癌細胞的因素以及癌細胞和正常細胞之間的差異 。
免疫治療的類型和機制
您可能聽說過將免疫療法描述為“增強”免疫系統的療法。 這些治療實際上比簡單地給予免疫系統更加複雜。 我們來看看免疫治療的一些機制,以及今天使用或研究的治療類別。
免疫治療機制
免疫療法藥物可以治療癌症的一些機制包括:
- 幫助免疫系統識別癌症
- 激活和放大免疫細胞
- 干擾癌細胞的隱藏能力(去掩蔽)
- 通過改變癌細胞信號干擾癌細胞的微環境
- 利用我們免疫系統的原理作為設計癌症藥物的模板
免疫治療的類型
目前批准或正在臨床試驗中評估的免疫治療方法包括:
- 單克隆抗體
- 檢查點抑製劑
- 癌症疫苗
- 過繼性細胞療法,如CAR T細胞療法
- 溶瘤病毒
- 細胞因子
- 佐劑免疫療法
重要的是要注意這些療法之間有重大的重疊。 例如,用作檢查點抑製劑的藥物也可以是單克隆抗體。
單克隆抗體 (治療性抗體)
單克隆抗體通過使癌細胞成為靶標並且已經使用一段時間,特別是用於諸如某些類型的淋巴瘤的癌症。
當我們的免疫系統接觸到細菌和病毒時,會發送信息導致抗體的形成。 然後,如果同一個入侵者再次出現,身體就準備好了。 免疫接種如流感疫苗通過向免疫系統顯示已殺死的流感病毒(槍殺)或滅活流感病毒(鼻腔噴霧劑)而發揮作用,以便它能產生抗體,並在活體流感病毒進入您的身體時做好準備。
治療性或單克隆抗體以類似的方式工作,但相反,這些是“人造”抗體,旨在攻擊癌細胞而不是微生物。 抗體附著於癌細胞表面上的抗原(蛋白質標記),就像一把鑰匙可以放入鎖中一樣。 一旦癌細胞因此被標記或標記,免疫系統中的其他細胞就會被警告破壞細胞。 你可以將單克隆抗體想像成與你在病樹上看到的橙色噴霧相似。 該標籤是應該移除單元(或樹)的信號。
另一種類型的單克隆抗體可以替代地附著於癌細胞上的抗原以阻斷生長信號進入。 在這種情況下,就好比把鑰匙放在鎖上,這樣另一個鑰匙 - 一個增長信號 - 就無法連接。 藥物Erbitux(西妥昔單抗)和Vectibix(帕尼單抗)通過結合併抑制癌細胞上的EFGR受體(抗原)發揮作用。 由於EGFR受體因此被“阻斷”,生長信號不能附著並告訴癌細胞分裂和生長。
廣泛使用的單克隆抗體是淋巴瘤藥Rituxan(利妥昔單抗)。 這些抗體與一些稱為CD20的抗原結合,所述抗原在某些B細胞淋巴瘤中發現於癌性B淋巴細胞表面上的腫瘤標誌物 。
目前單克隆抗體已被批准用於多種癌症。 例子包括:
- 阿瓦斯丁(貝伐單抗)
- 赫賽汀(曲妥珠單抗)
- 利妥昔單抗(利妥昔單抗)
- Vectibix(帕尼單抗)
- 愛必妥(西妥昔單抗)
- Gazyva(obinutuzumab)
另一種類型的單克隆抗體是雙特異性抗體。 這些抗體結合兩種不同的抗原。 一個標記癌細胞,另一個標記招募T細胞並將兩者合併。 一個例子是Blincyto(blinatumomab)。
共軛單克隆抗體
上述單克隆抗體單獨作用,但抗體也可以以稱為綴合單克隆抗體的治療方法附著於化療藥物,毒性物質或放射性粒子。 共軛詞意味著“附加”。 在這種情況下,“有效載荷”直接傳遞給癌細胞。 通過使抗體附著於癌細胞上的抗原並將“毒物”(藥物,毒素或放射性顆粒)直接遞送至來源,對健康組織的傷害可以更小。 FDA批准的一些藥物包括:
- Kadcyla(ado-trastuzumab):這是一種與化療藥物相連的單克隆抗體,用於治療乳腺癌
- Adcetris(brentuximab vedotin ):這種抗體也附著在化療藥物上
- Zevalin(ibritumomab tiuxetan):這種抗體附著在放射性粒子上
- Ontak( denileukin difitox ):這種藥物將單克隆抗體與引起白喉的細菌毒素結合起來
免疫檢查點抑製劑
免疫檢查點抑製劑的作用是通過免疫系統的剎車。
如上所述,免疫系統具有檢查和平衡,使其不會超出或表現不佳。 為了防止它過度表現並引起自身免疫性疾病,沿著免疫通路的抑制性檢查點會受到調節,就像剎車用於減速或停車一樣。
如上所述,癌細胞可能會非常棘手並且會欺騙免疫系統。 他們這樣做的一種方式是通過檢查點蛋白質。 檢查點蛋白質是用於抑製或減緩免疫系統的物質。 由於癌細胞來自正常細胞,因此它們有能力製造這些蛋白質,但以異常方式使用它們以逃避免疫系統的檢測。 PD-L1和CTLA4是在一些癌細胞的表面上以更大數量表達的檢查點蛋白質。換言之,一些癌細胞找到一種以異常方式使用這些“正常蛋白質”的方式; 不像一個可能在汽車加速器上有鉛腳的青少年,這些蛋白質會引起免疫系統剎車。
稱為檢查點抑製劑的藥物可以與這些檢查點蛋白質(如PD-L1)結合,基本上釋放剎車,免疫系統可以恢復工作並抵抗癌細胞。
目前正在使用的檢查點抑製劑的例子包括:
- Opdivo(nivolumab)
- Keytruda(pembrolizumab)
- Yervoy(ipilimumab)
現在研究正在研究將這兩種或兩種以上藥物結合在一起的好處。 例如,一起使用PD-1和CTLA-4抑製劑(Opdivo和Yervoy)正顯示出前景。
過繼細胞轉移和CAR T細胞治療
過繼性細胞和CAR T細胞療法是增強我們自身免疫系統的免疫治療方法。 簡單地說,他們通過增加他們的戰鬥能力或數量,將我們的抗癌細胞變成更好的戰士。
過繼細胞轉移
如前所述,我們的免疫系統不能抵抗大腫瘤的原因之一是,它們僅僅是過分強大和超過數量。 作為一個比喻,你可能會想到在前線有10名士兵對抗數十萬對手(癌細胞)。 這些療法利用士兵的戰鬥行動,但增加更多的士兵到前線。
通過這些治療,醫生首先從您的腫瘤周圍區域移除您的T細胞。 一旦你的T細胞被收集,它們就會在實驗室中生長(並且被細胞因子激活)。 在它們充分倍增之後,它們會被注射回你的體內。 這種治療方法實際上可以治愈一些黑色素瘤患者。
CAR T細胞療法
繼續從上面的汽車類比, CAR T細胞療法可能被認為是免疫系統“調整”。 CAR代表嵌合抗原受體。 嵌合體是一個術語,意思是“連接在一起”。 在這種療法中,抗體與T細胞受體結合(附著)在一起。
與過繼性細胞轉移一樣,首先收集腫瘤區域的T細胞。 然後修飾您自己的T細胞表達被稱為嵌合抗原受體或CAR的蛋白質。 T細胞上的這種受體可以使它們附著在癌細胞表面的受體上以摧毀它們。 換句話說,它可以幫助你的T細胞識別癌細胞。
目前還沒有任何CAR T細胞療法被批准,但它們正在臨床試驗中進行測試,結果令人鼓舞,特別是針對白血病和黑色素瘤。
癌症治療疫苗
癌症疫苗是基本上通過啟動對癌症的免疫應答而起作用的免疫接種。 您可能聽說過有助於預防癌症的疫苗,例如乙肝和HPV,但癌症治療疫苗的使用目的不同 - 攻擊已經存在的癌症。
當你免疫接種破傷風時,你的免疫系統會暴露於少量殺死破傷風。 在看到這一點時,你的身體認為它是外來的,將它引入B細胞 (B淋巴細胞),然後產生抗體。 如果您再次暴露於破傷風,就像您踩在生鏽的指甲上一樣,您的免疫系統已準備就緒並準備好進行攻擊。
這些疫苗有幾種生產方式。 可以使用腫瘤細胞或由腫瘤細胞產生的物質來製造癌症疫苗。
在美國使用的癌症治療疫苗的一個例子是用於前列腺癌的Provenge(sipuleucel-T)。 癌症疫苗目前將用於多種癌症的檢測,以及預防乳腺癌復發。
在肺癌方面, 古巴研究了兩種單獨的疫苗CIMAvax EGF和Vaxina(racotumomab-alum),用於治療非小細胞肺癌。 這些疫苗已被發現可以增加一些非小細胞肺癌患者的無進展生存率,這種疫苗也開始在美國得到研究。 這些疫苗通過使免疫系統製備針對錶皮生長因子受體(EGFR)的抗體而起作用。 EGFR是在某些肺癌患者中過度表達的細胞表面的蛋白質。
溶瘤病毒
類似地將溶瘤病毒的使用稱為“用於癌細胞的炸藥”。 當我們想到病毒時,我們通常會想到一些不好的東西。 病毒如普通感冒通過進入細胞感染細胞,增殖並最終導致細胞破裂。
溶瘤病毒被用於“感染”癌細胞。 這些治療似乎以幾種方式起作用。 它們進入癌細胞,繁殖並導致細胞破裂,但它們也將抗原釋放到血流中,吸引更多的免疫細胞來襲。
美國尚未批准任何溶瘤病毒療法,但它們正在臨床試驗中研究幾種癌症。
細胞因子(免疫系統調節劑)
免疫系統調節劑是已經可用多年的免疫療法的一種形式。 這些治療被稱為“非特異性免疫治療”。 換句話說,他們致力於幫助免疫系統抵禦任何入侵者,包括癌症。 這些免疫調節物質 - 細胞因子(包括白細胞介素(IL)和乾擾素(IFN))加強了免疫細胞對抗癌症的能力。
例子包括用於腎癌和其他癌症中的黑素瘤的IL-2和IFN-α。
輔助性免疫治療
BCG是目前被批准用於治療癌症的輔助免疫療法的一種形式。 BCG代表卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin),是世界上一些地區用於預防結核病的疫苗。 它也可能用於治療膀胱癌。 疫苗不是作為免疫接種,而是注入膀胱。 在膀胱中,疫苗產生非特異性反應,有助於對抗癌症。
副作用
其中一個希望是,由於免疫療法專門針對癌症,因此這些治療的副作用比傳統化療藥物更少。 然而,與所有癌症療法一樣,免疫療法藥物可導致不良反應,這取決於免疫療法的類別以及特定藥物。 事實上,描述這些效應的方式之一是“任何有它的東西” - “itis”是後綴,意思是炎症。
未來
免疫治療領域令人興奮,但我們還有很多需要學習的東西。 值得慶幸的是,這些新的治療方法實際用於癌症患者的時間也在增加,而過去,在發現藥物和臨床使用時間之間有一段漫長的時間。 像這些藥物一樣,在藥物開發中考慮癌症治療中的特定問題,發展時間往往顯著縮短。
因此,臨床試驗的使用也在發生變化。 過去,第一階段的試驗 - 首次對人體進行新藥測試的試驗 - 被認為更像是“最後一次溝通”的努力。 他們更多地被設計為一種改善未來人的醫療保健的方法,而不是參與試驗的人。 現在這些相同的試驗可能會為一些人提供唯一的機會來治療他們的疾病。 花點時間了解更多關於臨床試驗的信息 ,以及人們如何找到癌症的臨床試驗 。
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