基因改造,让白血病有治了?
2016-01-13小卡
小卡
增强免疫细胞战斗力
白血病又被称作血癌,也就是血液和骨髓的癌症。急性淋巴细胞白血病是儿童最常患的白血病。正常的骨髓会制造成熟的血细胞,而急性淋巴细胞白血病患者的骨髓因为被癌细胞抑制,只能制造不成熟的血细胞,而且发展迅速。治疗一般会用化疗、放疗来杀死患者体内的癌细胞,然后再用干细胞移植来帮助患者重新建立健康的造血系统。不过,化疗和放疗会大规模杀死健康细胞,干细胞移植会带来严重的排异反应。
现在白血病的治疗又有新的方向——基因治疗。具体来说,是改变T细胞的基因。T细胞是一种重要的免疫细胞,它们在我们的身体里不停巡逻,其表面的蛋白质受体就像探测器,一旦发现异常细胞,例如被感染的细胞或者癌化的细胞时就会将它们杀死。可以说,T细胞是我们身体对抗癌症的先锋战士。然而,癌细胞十分狡猾,它们会通过进化来躲开T细胞。例如,T细胞表面有一种名为PD1的受体,其作用就像是一个开关,一旦被触碰就会让T细胞停止下来,本来是为了预防T细胞过激的反应。进化了的癌细胞会去触碰这个开关,让想要扫清它们的T细胞变得缓慢或者停止下来。有了这种能力的癌细胞十分危险。
如果能够避免T细胞被“关掉”,那么免疫系统的战斗力无疑能够得到提升,可以杀死更多进化了的癌细胞。现在有一种新兴药物——PD1抑制剂,就能避免T细胞被关闭。联合其他治疗方法,这种药物已经在癌症治疗中显示出了不错的效果,包括白血病。
修改T细胞的基因
在增强T细胞能力这方面,除了抑制PD1受体,另一种令人激动的方法是,通过修改T细胞的基因,使其能够更好地找到和杀死癌细胞。癌细胞表面的蛋白与正常的细胞有区别,T细胞通过基因改造,其表面的受体如同针对癌细胞表面的蛋白定制的一样,这种被改造的受体叫嵌合抗原受体(CARs)。受体就如同探测器,那么嵌合抗原受体就是癌细胞的专属探测器。关于嵌合抗原受体的研究从20世纪80年代就开始了,但从前几年才开始人类临床试验,并且展现出了惊人的结果。
在一次诺华制药公司赞助的CARs T细胞的临床试验中,一名1岁的女孩儿Layla获得了很好的疗效。传统的治疗方法对Layla都失败了,实验性的CARs T细胞疗法挽救了她的生命。在治疗中,医生本来需要先将T细胞移出患者体外,然后用基因技术将其改造为CARs T细胞,最后再放回患者体内。不过,由于Layla太小了,而且病得很重,医生无法从她体内获取足够多的T细胞用于基因改造,所以只能使用捐赠者的T细胞。由于排异反应,当捐赠者的T细胞进入到Layla体内后,会将她自身的细胞当作入侵物来攻击。因此,在治疗Layla的时候,除了需要修改T细胞的CAR基因,还要修改其他基因让T细胞不会攻击Layla的正常细胞。
不断完善基因治疗
以往的基因治疗只能添加基因,而现在修改基因的技术提供了更多的可能性。经过基因改造后的CARs T细胞能够治疗很多疾病。为了让更多的人获益,研究者们还在不断地改进这种疗法。首先,如果使用捐赠者的T细胞,那就必须解决排异反应的问题。虽然T细胞经过基因修改不会攻击患者的其他细胞,但是患者的免疫系统却会攻击外来的T细胞。还好的是,Layla之前接受的传统治疗方法已经让她的免疫系统停止了工作。对于其他患者,有什么办法可以不用事先摧毁他们的免疫系统吗?
美国宾夕法尼亚大学的研究团队就利用CRISPR基因编辑技术关闭了患者的一个基因,让他的免疫系统不会将捐赠者的T细胞视作入侵者,降低了捐赠者的T细胞受到攻击的几率。
宾夕法尼亚大学的研究团队还关闭了CARs T细胞上的PD1受体基因。也就是说,CARs T细胞上的“开关”被拿掉了,这样一来癌细胞也就无法把CARs T细胞关掉了。这种更加优越的CARs T细胞已经在治疗小鼠的白血病实验中取得了成功。有可能在未来的几年内,这种治疗方法就可以运用于临床。当然,这种疗法并非完美无缺。例如,修改基因时很有可能“误伤”到其他不需要修改的基因,这有可能造成其他细胞癌变。还有,癌细胞可能会往别的方向进化,例如消除表面会被T细胞识别的蛋白质,这样CARs T细胞就无能为力了。而最大的问题是,CARs T细胞有没有可能对付实体肿瘤。在目前的实验中,CARs T细胞还无法单独消除实体肿瘤,只能作为其他治疗的辅助方法使用。