紅極一時的“癌癥疫苗”到底是個啥?
亦如往常,故事從小仙的對話開始。今天科普的是“癌癥疫苗”的故事。
圖:來自群友貢獻
下面,進入正題
聊一聊大家關心的問題吧。一是“癌癥疫苗”到底是個什么樣的存在。二是已經(jīng)獲批的DC細胞腫瘤疫苗是怎么回事。
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從概念說起
要想全面了解“癌癥疫苗”,首先我們要弄清楚幾個概念: “疫苗”、“癌癥疫苗”和“免疫細胞疫苗”。
概念一
疫苗:疫苗是將病原微生物及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預防傳染病的自動免疫制劑。通俗的描述,就是指將致病抗原在不引起疾病的前提下注射入人體,抗原經(jīng)過人體免疫系統(tǒng)識別,放大,并且經(jīng)由DC細胞將信號傳遞給T淋巴細胞,產(chǎn)生能夠特異性識別致病源(常見是以病毒為代表的微生物)并抵抗致病源的殺傷性T淋巴細胞和調(diào)節(jié)性T淋巴細胞,后續(xù)由B淋巴細胞引導記憶性應答,產(chǎn)生特異性漿細胞,分泌特異性抗體,在更長的時期內(nèi)對致病源產(chǎn)生抵抗,從而減少患病的可能性。不同的疫苗可以使人體對疾病產(chǎn)生不同時效的抵抗力,優(yōu)者可以終生免疫。我們從小注射的各種預防針都屬于疫苗的范疇。
概念二
癌癥疫苗:也叫腫瘤疫苗。顧名思義,是可以誘導產(chǎn)生對于特定腫瘤的免疫力的疫苗。例如,有病毒介導的HPV疫苗。Gardasil(MSD,2008) HPV疫苗是第一個獲準上市的用來預防由HPV 6、11、16和18型引起的宮頸癌和生殖器官癌前病變的癌癥疫苗。通過輸入失活的HPV病毒抗原,可以誘導產(chǎn)生對于HPV病毒的免疫力,從而預防由HPV感染引起的宮頸癌和鼻咽癌。也有細胞介導的DC疫苗。如第一個獲得FDA批準用于治療前列腺癌的癌癥疫苗Provenge(sipuleucel-T)。它令罹患晚期前列腺癌的患者的平均存活時間延長了超過4個月。
概念三
免疫細胞疫苗:腫瘤疫苗的一種,也是我們今天的主要科普對象。這個概念并不是近幾年才產(chǎn)生的新名詞,隨著人們對人體免疫細胞的了解不斷加深,免疫細胞疫苗的概念也逐漸推廣,在2011年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒布給三位免疫學家后迎來了全世界的高度關注。其中獲獎的免疫學家拉爾夫.斯坦曼的成就是在1973年發(fā)現(xiàn)了樹突狀細胞(Dendritic cell,DC)。DC是目前所知的功能強的抗原提呈細胞,如果能夠將人體內(nèi)的DC細胞在體外培養(yǎng),并且將腫瘤抗原刺激DC細胞,產(chǎn)生可傳導抗原信息的DC細胞,那么這個DC細胞可以作為疫苗,注射到人體,誘導T淋巴細胞,產(chǎn)生能夠特異性識別腫瘤細胞的殺傷性T淋巴細胞和調(diào)節(jié)性T淋巴細胞,后續(xù)由B淋巴細胞引導記憶性應答,產(chǎn)生特異性漿細胞,分泌特異性抗體,在更長的時期內(nèi)對腫瘤細胞產(chǎn)生抵抗。
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樹突狀細胞(DC)是個什么東西
人DC細胞是人體功能強的專職抗原遞呈細胞(Antigen presenting cell,APC),在體內(nèi)多種組織中有分布:如上皮和內(nèi)皮組織(真皮和間皮),如血液和淋巴組織。DC細胞在一段成長過程中會長出樹枝狀的突起,這也是其名稱的來源。注意DC細胞與同樣有樹突的神經(jīng)元細胞沒有特殊關聯(lián)。
DC細胞起源于造血干細胞(Hemopoietic stem cell,HSC),HSC可分化為髓樣干細胞和淋巴樣干細胞,根據(jù)不同的組織需求,髓樣干細胞可分化為髓樣DC細胞,淋巴樣干細胞可分化為淋巴樣DC細胞,淋巴樣DC細胞與T淋巴細胞,NK淋巴細胞有共同的前體細胞。DC細胞在血液中的比例很低,數(shù)量不足外周血單核細胞的1%。DC細胞表面具有豐富的抗原遞呈分子(MHC-I和MHC-II),共刺激因子(CD80,CD40等),和粘附因子(ICAM,LFA等)。
在血液中,DC初是以未成熟DC細胞形式存在的(iDC),表面標志分子以CD11c居多,細胞偏圓,與單核細胞相仿,細胞粘附能力弱。在TNFα細胞因子的刺激下,DC從未成熟DC發(fā)育為成熟DC(mDC),表面標志分子以CD83居多,細胞呈樹突狀,細胞貼壁生長。DC細胞不具備分裂增殖的能力,將逐漸死亡,從iDC發(fā)育到mDC的過程并不依賴于致病抗原的存在。iDC具有識別抗原的能力,識別抗原后的iDC,會把這一特殊信息攜帶,從血液等外周組織中移動進入次級淋巴器官,并且發(fā)育成熟為mDC,mDC細胞能夠將信息傳遞給T淋巴細胞。因此iDC具有識別抗原能力,發(fā)生在外周組織,mDC具有傳遞信息給T細胞能力,發(fā)生在外周淋巴器官(淋巴結和脾臟)?;仡櫷冢好庖呒毎易?/p>
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DC細胞在體外培養(yǎng)需要什么條件
圖片:源自http://www.biodiscover.com/news/research/115794.html
DC細胞在體內(nèi)的含量少的可憐,而且不能夠增殖,所以DC細胞的體外培養(yǎng)是從其前體細胞開始:使用體循環(huán)血液單采機,可以將血液中的單個核細胞濃縮采集,經(jīng)過分離除去紅細胞和血小板,剩下的富含單個核細胞的全免疫細胞群可以通過貼壁生長的方式,得到DC前體細胞,通過誘導分化,得到iDC細胞,在此階段,可以將腫瘤抗原加入刺激iDC,此后誘導iDC發(fā)育成熟為mDC,也可以在富含iDC的階段收集細胞??乖梢允悄[瘤細胞裂解后的全抗原(腫瘤組織裂解物),可以是針對腫瘤的復合抗原(腫瘤組織活檢數(shù)據(jù)),也可以是抗原蛋白mRNA電轉。細胞培養(yǎng)需在百級的培養(yǎng)環(huán)境下進行。常規(guī)采集100-200毫升的靜脈血不足以生產(chǎn)臨床使用的DC癌癥疫苗。
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DC細胞作為癌癥疫苗的臨床應用
樹突狀細胞(DC)的發(fā)現(xiàn)是近幾十年來免疫學里程碑式的成就。目前在全世界范圍內(nèi),已經(jīng)被批準用于臨床應用的免疫細胞疫苗只有美國Dendroen公司的自體DC疫苗(用于治療前列腺癌的Provenge)和防止感染病毒的麻疹、肝炎疫苗不同,Provenge不是一種預防性疫苗。它是一種所謂的治療性疫苗,用于已經(jīng)被診斷出來的前列腺癌。在臨床試驗中,這種藥物可以延長病人生命4個月。
2017年,Dendroen公司已經(jīng)被中國的三胞集團從知名藥企Valeant公司全股收購。此外別無其他免疫細胞作為疫苗使用于腫瘤的臨床應用。
前列腺癌治療性疫苗:Provenge
適應證:無癥狀或癥狀輕微的轉移性激素抵抗性前列腺
小仙劃重點
2011年,樹突細胞(DC細胞)及其功能的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾生理醫(yī)學獎與這次美業(yè)招商會上的“LANEX”沒有任何關系。
免疫細胞作為癌癥疫苗的種類目前只有通過樹突狀細胞(DC)獲批。
只有通過某種腫瘤抗原刺激DC細胞,產(chǎn)生可傳導抗原信息的DC細胞才能被稱為“癌癥疫苗”,如果沒有經(jīng)過抗原刺激的DC細胞,不具備刺激T細胞特異性識別并殺傷腫瘤細胞的“能力”。
目前國際上批準的DC癌癥疫苗只有針對前列腺癌的Provenge(2010年4月29日由FDA批準),其他機構發(fā)布的DC癌癥疫苗均屬于非公開認可產(chǎn)品。
藥物的適應癥和禁忌癥要求是非常嚴謹?shù)模桶┌Y的多樣性和復雜性來說,廣譜的DC癌癥疫苗只是眾多科學家、醫(yī)學家努力的方向。