死神使者:癌癥
2019-05-25 21:09收藏116評論10醫(yī)療健康
本文轉(zhuǎn)自微信公眾號:老和山下的小學僧(ID:gh_586564bb7b66),封面:unsplash
我們離癌癥有多遠?
國家癌癥中心數(shù)據(jù)顯示,一個人從40歲開始,患癌概率顯著上升,活到74歲,累積患癌率21%,活到85歲,累積患癌率36%??梢哉f,如果一個人沒有因其他原因死亡,那么到頭來有三分之一的可能就是癌癥。
這有多可怕?一家三口加雙方父母共7口人,終其一生,7人全都不患癌癥的概率是4.4%,雙方父母四人,活到74歲全都不患癌癥的概率是39%。如果再把親戚朋友算上,幾乎沒有多少家庭能躲開癌癥。
我們與癌癥近在咫尺!
所以,了解癌癥很有必要,最大的致癌因素是什么?估計你八成會猜錯。
了解癌癥有哪些渠道?肯定不是商家醫(yī)院的廣告。
治療癌癥有哪些方法?大多數(shù)人的認知停留在二十年前。
哪些癌癥已經(jīng)能治愈?你可能認為這是天方夜譚。
不急,從頭說起。
不靠譜的化學反應(yīng)
癌癥來自基因突變,即DNA出錯。在最理想狀況下,DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄出錯的概率是十億分之一,這是人體衰敗的主因,也是人類進化的根源。
這十億分之一的概率能不能消除?
從硬件上說,人體的本質(zhì)是一堆化學反應(yīng),化學反應(yīng)的本質(zhì)是原子外層電子的相互作用,量子力學告訴我們,電子的本質(zhì)是個不靠譜的家伙,它的行為只能用概率描述。因此,要把化學反應(yīng)的出錯率降到零,是不可能的。
這十億分之一的概率會不會增加?
影響化學反應(yīng)實在是一件很容易的事情,但凡能引起DNA出錯的東西,都叫致癌物。判斷一個東西是否致癌并不輕松,除了那些權(quán)威機構(gòu)公布的不知有多少可信度的致癌物清單之外,我們不妨從癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)中再找些規(guī)律。
推薦國家癌癥中心每年發(fā)布的全國癌癥統(tǒng)計報告,值得專門撰文解讀,不過咱這兒就簡單從2019年1月發(fā)布的報告里摘幾個結(jié)論:
城市發(fā)病率高于農(nóng)村
農(nóng)村死亡率高于城市
城市農(nóng)村癌癥種類差異明顯
男性發(fā)病率排第一,肺癌
女性發(fā)病率排第一,乳腺癌
男女死亡率排第一,肺癌
該注意啥,心里有點數(shù)了沒?像醫(yī)學養(yǎng)生這類知識,對于外行來說,去看微觀研究,不如看宏觀統(tǒng)計。這份報告蘊藏的信息量非常大,建議全篇背誦。
還有一份美國癌癥學會出的全球癌癥統(tǒng)計報告,學術(shù)價值更大一點,建議全篇略讀。不過,這里有個結(jié)論估計能讓人大跌眼鏡。
你猜猜,全球癌癥發(fā)病率最高的國家都有哪些?丹麥、挪威、法國、新西蘭、比利時……一水兒的發(fā)達國家,而中國的癌癥發(fā)病率遠低于日本德國,沒想到吧?
這是為何?原因無他,就是活得太長了,人均壽命排行榜和癌癥發(fā)病率排行榜如出一轍。雖然有些窮國家的統(tǒng)計很粗糙,但不影響這個基本結(jié)論。
當然也有例外,日本人均壽命排第一,但癌癥發(fā)病率只有40名左右;美國人均壽命第30-40名,但癌癥發(fā)病率有望殺入十強;中國人均壽命大約50名,癌癥發(fā)病率大約80名。不過,咱這兩個排名都在顯著增加,不知是該高興還是悲傷……
媒體老是拿“癌癥發(fā)病率上升”這事來證明環(huán)境污染越來越嚴重,但搞笑的是,這其實是邁向發(fā)達國家的標志。根據(jù)國家癌癥中心的結(jié)論,中國癌癥發(fā)病率的增加主要由壽命增加引起,標化發(fā)病率水平基本持平,同一年齡段的癌癥發(fā)病率并沒有增加。
以上內(nèi)容都是引用,別和我爭,下面才是個人觀點:人均壽命和癌癥發(fā)病率相結(jié)合,可以作為食品安全與環(huán)境污染的評價指標,這方面,中國比預(yù)想中好很多,至少沒有繼續(xù)惡化,甚至還有好轉(zhuǎn)的趨勢,或許還能媲美普通發(fā)達國家。
癌癥死亡率則是評價整體醫(yī)療水平的關(guān)鍵指標,這方面,中國與發(fā)達國家差距甚大,60%的癌癥患者活不過5年,而發(fā)達國家的這一數(shù)據(jù)只有20%-40%,十年前的中國是70%。
細胞涅槃
回到微觀,癌癥到底是個什么東西?
人體大約50萬億個細胞,都從一個受精卵分裂而來。受精卵在剛開始階段,一分二、二分四、四分八……這德性和癌細胞沒什么兩樣。
斑馬魚受精卵分裂過程,視頻時長20小時
但從某個時間開始,這種無限分裂的開關(guān)被關(guān)了,細胞分化出不同類型,神經(jīng)細胞、皮膚細胞、肌肉細胞等等,這些細胞有個共同點,壽命一到就得死亡(暫不論生殖細胞)。
操縱這一切的,就是基因。
基因不斷突變,只要湊巧把這個開關(guān)打開了,細胞就會重啟無限分裂的技能,這種細胞其實和正常細胞差別不大,只是它沒有壽命限制,會無限分裂,最終靠數(shù)量把人體壓垮。
說到底,癌細胞就是追求長生不老的正常細胞,并且它成功了。
不過暫時還不用怕,咱有免疫系統(tǒng)。
癌細胞出現(xiàn)后,會和免疫系統(tǒng)上演一場“適者生存”的戲碼。其實正常人每天都會產(chǎn)生不少癌細胞,畢竟咱有十億分之一的突變概率嘛,只不過它們都會被免疫系統(tǒng)清除。各位,給免疫系統(tǒng)的功勞簿上再記一筆吧!
T細胞殺死癌細胞,視頻時長40分鐘
但免疫系統(tǒng)并不是一塊鐵板,漏洞也就比篩子少一點,無數(shù)前仆后繼的癌細胞,只要撞上了漏洞,就能發(fā)展成癌癥,所以癌癥種類非常多。
這還沒完,能躲過免疫系統(tǒng)追殺的癌細胞,基因突變概率往往特別高,從十億分之一提高到百萬分之一也是等閑。于是,更快的分裂速度,更高的突變概率,使得癌細胞進化速度暴增,不但把免疫系統(tǒng)打成了篩子,對藥物也具備很強的抵抗力。
更恐怖的是,癌細胞還能進化出組織能力,可以派偵察兵尋找好地方并潛伏下來,一旦主基地被毀,就可以發(fā)展第二基地。
操縱這一切的,也是基因。
把癌細胞在人體內(nèi)的演化,看成生命在地球上的演化,就不會驚訝于癌細胞表現(xiàn)得像智慧生物。
對我們?nèi)藖碚f,每次基因突變,就是一場賭局,只要賭的時間足夠長,總有輸?shù)囊惶?。俗話說得好,哥來到這個世界上,就沒打算活著回去。
癌癥能根治嗎?
抬個杠,什么叫治療?
仍以感冒為例。感冒由病毒引起,治療就是殺病毒,病毒是被免疫系統(tǒng)殺死的。那么問題來了,協(xié)助免疫系統(tǒng)更快更好地殺病毒,算不算治療?比如喝水,比如吃飯,又或者是某些特殊的尚不明確的化學物質(zhì),比如中藥。這個話題放一邊。
再抬個杠,什么叫根治?
如果把癌細胞殺的一個不剩叫根治,那就別想了,即便正常人每天都會產(chǎn)生癌細胞。如果把發(fā)展成癌癥的那類癌細胞殺光了叫根治,那也很麻煩,因為癌細胞一直在變異,你甚至都分不清,新癌細胞是從正常細胞變異來的,還是從老癌細胞變異來的。如果癌癥治愈后10年再得癌癥,10年前那次治療算根治嗎?
不抬杠了,癌癥一般不叫根治,而叫:5年生存率。
患者在治療后,即便用最先進的檢測技術(shù)證明所有參數(shù)都正常了,醫(yī)生也不敢說根治,至少要等一段時間再說,要等多久呢?
5年!
這個5年有什么深刻機理嗎?不好意思,只是個統(tǒng)計數(shù)據(jù)而已:3年不復(fù)發(fā),80%的可能是治愈了;5年不復(fù)發(fā),90%的可能是治愈了;抱歉,這個世界沒有100%的事情。
一般認為,患者在5年內(nèi)沒有復(fù)發(fā),就算治愈了。
中學生物知識復(fù)習的差不多了,下面說些作為一個成年人應(yīng)該知道的東西。
本僧先把個人觀點亮這兒:把人類與癌癥的對抗看成一場持久戰(zhàn)的話,現(xiàn)在至少是戰(zhàn)略相持階段。人類的抗爭,已經(jīng)從小米加步槍的戰(zhàn)斗,一路成長到海陸空天全方位的高科技戰(zhàn)爭。
這是一部精彩絕倫的戰(zhàn)爭大片!
無差別攻擊
大多數(shù)人對癌癥的印象就是:切除+放療/化療,然后等死。
這顯然是極大的誤解,放化療對人體細胞算是無差別攻擊,雖是無奈之舉,但也沒有那么不堪。
普通戰(zhàn)斗
如果癌細胞沒有擴散,而且長在能切的部位,那么切除確實是最好的辦法,治愈率非常高,說十拿九穩(wěn)也不夸張。
老生常談:治療癌癥,早發(fā)現(xiàn)最重要。
但是,癌細胞組織特別松散,很容易脫落,若遇到庸醫(yī),把腫瘤弄破了,哪怕只是逃出去幾個癌細胞,很可能就會東山再起。1克的腫瘤團塊,就有10億個癌細胞,掉下一丁點,妥妥就少半條命。
最麻煩的是,目前任何技術(shù),都無法檢測出體內(nèi)殘存的少量癌細胞,更分不出這是手術(shù)后殘留的,還是手術(shù)前擴散的,都得等上三五年再說。因此,找個好醫(yī)生動刀很有必要。
這兒又有一個讓你意向不到的事情:單就手術(shù)開刀這個環(huán)節(jié),中國醫(yī)生的水平是全球頂級的,原因無他,唯手熟爾。
對中國醫(yī)生來說,日均1例手術(shù)都不叫個事,一年手術(shù)量夠國外醫(yī)生做一輩子了。
手術(shù)量大的醫(yī)院,手藝都不會太差
局部戰(zhàn)役
如果沒法手術(shù)或者擔心手術(shù)后有殘留,并且癌細胞禍害的區(qū)域仍在局部,就可以考慮放療(化學藥物治療叫化療,放射性治療叫放療)。
傳統(tǒng)放療一般用伽馬射線之類的,這玩意兒簡直就是機槍掃射,不管好人壞人,雞犬不留,而且放射線本身也是一種致癌物,會增加正常DNA出錯的概率,副作用賊大。
為了減少副作用,最近幾年科學家正在嘗試用質(zhì)子束進行放療,就是所謂的“質(zhì)子療法”,也是放療的一種。
雖然這技術(shù)前景尚不明朗,目前也沒有表現(xiàn)出更出色的療效,但就是貴,原因你懂的。
全面戰(zhàn)爭
如果癌細胞擴散全身或者白血病這類非實體腫瘤,通常就得化療。
用化學藥治療的邏輯是,先找到癌細胞和正常細胞的區(qū)別,再開發(fā)相應(yīng)的化學藥物。但癌細胞源自正常細胞,兩者差別不大,早些年,科學家只知道癌細胞比正常細胞分裂速度更快。無奈,只能拿這個做文章。
早期的化療藥不管正常細胞和癌細胞,只是粗暴地抑制所有細胞的分裂速度。這下就炸鍋了,看看正常細胞的更新周期:腸細胞2-5天,皮膚細胞28天,白細胞2-3周,紅細胞4個月,肝細胞5個月……只有神經(jīng)細胞、心肌細胞等少數(shù)細胞是一輩子不更新的。
化療藥這么蠻干,雖然對抑制癌細胞很有效,但也對人體產(chǎn)生了系統(tǒng)性的負面影響!最顯眼的就是,分裂旺盛的頭發(fā)被長期抑制后,患者大多成了光頭。
可即便是“兩害相權(quán)取其輕”的妥協(xié)方案,依然耗費了無數(shù)人的心血。
認識這植物嘛?太平洋紫杉,紅豆杉的一種,從紫衫樹皮中提取的“紫杉醇”,號稱抗癌第一藥??茖W家花了20年,測試了3萬個樣本,才找到這個迄今為止最優(yōu)秀的天然抗癌藥。
了解其抗癌原理要懂些高中生物知識,簡單來說,紫杉醇會讓微管蛋白聚成一團,抑制紡錘體形成,破壞有絲分裂,導(dǎo)致細胞分裂卡在DNA合成后期無法繼續(xù)。
左邊細胞順利分裂成2個,右邊微管蛋白被紫杉醇攪成一團,細胞分裂被凍結(jié)。
紫杉醇一經(jīng)問世便療效斐然,甚至對復(fù)發(fā)性卵巢癌的有效率都達到了30%!這在上世紀80年代是爆炸性事件,要不是環(huán)保組織攔著,紫衫差點被砍到絕種。(認真點,這不是玩笑?。?/p>
到底是什么化學物質(zhì)如此神奇?來,給你看一眼:
這兒有個嚴肅的事情,很多人不問原理,只聽說紅豆杉能抗癌,就把它當成防癌補品來用。如果抗癌和防癌是一回事,那子彈就可以當防彈衣用了。當他們知道紫杉醇是抑制細胞分裂的化療藥,正常人吃了和吃毒藥差不多的時候,不知道是個啥表情?
順便捅一下馬蜂窩,你說,這玩意兒算中藥嗎?算中藥治療癌癥的例證嗎?
如果還嫌不夠熱鬧的話,再捅幾下:從秋水仙提取的秋水仙堿,從長春花提取的長春花堿,從美登木提取的美登木素,都是通過抑制微管蛋白的聚合(紫杉醇是讓微管蛋白過分聚合),破壞紡錘體成形,最終讓細胞分裂停止。
雖然長春花、美登木很早就是一味藥材了,在傳統(tǒng)醫(yī)學里使用頗多,但發(fā)現(xiàn)其抗癌成分的是美國人和加拿大人。從確定療效到確定成分,再到提純,再到人工合成,再到改進配方,所費心血不知凡幾。
舉個例子,法國科學家Potier在用10-DAB合成紫杉醇的過程中,發(fā)現(xiàn)一個中間產(chǎn)物叫RP5676,比紫杉醇更能結(jié)合微管蛋白,后來這個中間產(chǎn)物就成了新的抗癌藥:多西他賽。
不說中藥話題了,本僧怕外行的口水。
手術(shù)、放療、化療是癌癥治療三大利器,三者往往結(jié)合使用,有些局部治療也用化療,有些全身治療也用放療。雖然是無差別攻擊,但只要治療得當,三大利器對付癌癥還是很有效的。
不過癌癥治療是極其復(fù)雜的工作,不然IBM花了幾百億的Watson系統(tǒng)也不會鎩羽而歸,所以沒法指望每個醫(yī)生都能制定完美的治療方案。
治療得當是幸運,治療失當也不稀奇。
心理戰(zhàn)
信息時代的壞處是人人都知道放療化療的副作用,這種心理暗示在治療過程中造成的傷害不容小覷。如果再遇到一個庸醫(yī),那治療就和催命沒啥區(qū)別了!
原本免疫系統(tǒng)在和癌細胞的攻防戰(zhàn)中還能勉強維持,放化療一頓瞎搞,殺敵八百自損一千??扇思野┘毎謴?fù)力強啊,等它們緩過勁發(fā)動第二波攻勢,就剩摧枯拉朽了。
聽過很多醫(yī)生感慨說:癌癥死亡有三分之一是被嚇死的,還有三分之一是治療不當,最后三分之一才是真正無力回天。當然,感慨只是感慨,當不得真。
再一句老生常談:好心態(tài)和好醫(yī)生同樣重要!
小結(jié):作為一個合格的成年人,應(yīng)該要知道,大部分早期癌癥完全可以通過手術(shù)治愈;情況稍微嚴重點,加上放化療還是能輕松控制,甚至治愈;只有嚴重的癌癥,才不得不聽天由命。
精確打擊
幸運的是,到了21世紀,癌癥治療開始不再是簡單粗暴的無差別攻擊,而是尋找癌細胞和正常細胞之間更多的不同點,這就是“靶向藥”的概念。
讓我們通過人類第一個靶向藥的研發(fā),來領(lǐng)略一下科技的風采吧!
1959年美國費城有2位研究員,意外發(fā)現(xiàn)慢粒白血病患者的22號染色體特別短小,這一發(fā)現(xiàn)沖擊了“癌癥由病毒引起”的主流觀點,醫(yī)學界立馬沸騰了。
22號染色體消失的部分去了哪里?13年后,芝加哥的科學家發(fā)現(xiàn)了慢粒白血病患者另一條異常染色體:9號染色體變長了。
到了這會,就是我們這些外行也能猜到:兩條染色體斷裂后形成易位,22號染色體的長臂,跑到了9號染色體上。科學家很快證實了這一點,并稱之為費城染色體。
倆染色體易位有什么后果?又過了13年,科學家發(fā)現(xiàn),9號染色體斷點的ABL基因編碼是一種促進細胞分裂的激酶,這種激酶是保證正常細胞分裂所需的,活性會受到嚴格控制。但ABL基因和22號染色體斷點的BCR基因結(jié)合之后,使得激酶像電腦程序卡死一樣,始終處于高活性狀態(tài),導(dǎo)致細胞分裂失控,最終引起癌癥。
科學家給這個發(fā)瘋的激酶取了個名字,BCR-ABL蛋白。只要把BCR-ABL注入小白鼠體內(nèi),小白鼠就會有白血病癥狀。經(jīng)過反復(fù)實驗,最終證實,BCR-ABL正是造成慢性粒細胞白血病的原因。
靶子終于找到了,接著就是打靶了。
醫(yī)藥公司這個時候才會介入,開始燒錢研發(fā),可即便如此,也足足燒了15年,研究人員不斷設(shè)計和修飾藥物分子,最終開發(fā)出4-[(4-甲基-1-哌嗪)甲基]-N-[4-甲基-3-[[4-(3-吡啶)-2-嘧啶]氨基]苯基] -苯胺甲磺酸鹽,光看名字就知道開發(fā)這玩意兒有多難了!
這種全新的化學成分學名甲磺酸伊馬替尼,商品名:格列衛(wèi)。它可以抑制BCR-ABL蛋白的活性點,對慢粒白血病有奇跡般的效果,而正常細胞沒有這種蛋白,所以副作用非常有限。
有趣的是,這玩意兒不像紫杉醇是“純天然提取的綠色產(chǎn)品”,而是人為設(shè)計并合成的新化學成分。但論副作用,能把純天然的紫杉醇甩開幾條街。本僧多嘴一句,純天然和健康完全是兩碼事,本質(zhì)還是要看里面的化學反應(yīng),別忘了,古代毒藥基本都是純天然的。
格列衛(wèi)于2001年5月通過FDA批準,整個審批過程不到三個月,創(chuàng)造了FDA審批藥物的最快記錄,并評為當年的十大科技突破,是人類抗癌歷史的里程碑。
格列衛(wèi)憑借一己之力,將原本是絕癥的慢粒白血病變成了類似高血壓這樣的慢性病,五年生存率超過90%!只要定期吃藥,日常生活和普通人沒兩樣,壽命也有保障,是目前最成功的靶向藥。
更為欣喜的是,格列衛(wèi)雖然不能直接讓錯位的染色體恢復(fù)正常,但給了人體系統(tǒng)充足的備戰(zhàn)時間,最終大約有30%-40%患者的費城染色體轉(zhuǎn)為陰性。
捋一下思路:發(fā)現(xiàn)癌細胞機理—人為設(shè)計藥物分子—解決癌癥,這套路看著無比痛快,但想到研發(fā)投入就無比痛心了!若是有些捷徑,自然不應(yīng)客氣。
急性早幼粒細胞白血病,17號染色體和15號染色體易位,17號染色體上的RARα基因與15號染色體的PML基因形成PML-RARα融合基因,導(dǎo)致早幼粒細胞分裂不受控制,引發(fā)白血病。
這曾是一種極為兇險的白血病,幾個月便可奪人性命!但現(xiàn)在用全反式維甲酸和三氧化二砷(砒霜)進行聯(lián)合靶向治療,五年生存率已超過90%,達到基本“治愈”標準。
這一治療方案的靈感來源于一個民間中醫(yī)的偏方,后來科學家從分子機理上揭示了誘導(dǎo)白血病細胞分化凋亡的過程,把療效隨緣的偏方升級成十拿九穩(wěn)的抗癌藥,中國前衛(wèi)生部部長陳竺是這一成果的重要貢獻者。
靶點
打蛇打七寸,慢粒白血病的BCR-ABL,急性早幼粒白血病的PML-RARα,就是癌細胞的七寸,醫(yī)學上稱之為“靶點”。只要找到了靶點,人類就很有希望制服癌癥這條毒蛇。
但并非每一個靶向藥都有格列衛(wèi)這般神奇,或者說,幾乎沒有什么靶向藥能全面超越格列衛(wèi)。一般靶向藥能把晚期五年生存率提高到30%就算很優(yōu)秀了,因為其他癌細胞并沒有像BCR-ABL這么容易搞定的特征靶點。
那咋辦?科學家很快搬出了新武器。
美國科學家從癌細胞分泌物里發(fā)現(xiàn)了血管內(nèi)皮生長因子VEGF,這是一種可以促進血管形成的蛋白。要知道,癌細胞的高效分裂是以消耗大量營養(yǎng)為代價的,而營養(yǎng)靠血管運送,所以腫瘤為了保證營養(yǎng),會瘋狂促進周邊血管的生長。
于是,科學家提出了一種針對腫瘤血管,而不是針對癌細胞的治療思路,靶點正是VEGF。
2004年美國FDA批準了第一個抗腫瘤血管生成藥物,安維汀。它可以阻止VEGF與血管內(nèi)皮細胞結(jié)合,抑制血管形成,大幅度削減了腫瘤的營養(yǎng)供應(yīng),從而抑制腫瘤生長和擴散轉(zhuǎn)移,延長患者壽命。
不過,癌細胞勒緊褲腰帶,日子還是能過的,有啥辦法能徹底“餓死”癌細胞?
2018年1月《自然》的一篇文章讓我們看到了希望,科學家發(fā)現(xiàn)了一種可以控制細胞內(nèi)脂肪合成和營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)再生的蛋白:REV-ERB。如果REV-ERB維持在較低水平,細胞就會允許合成脂肪并且把一些廢棄的營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)再生,如果REV-ERB的水平升高,細胞就會停止那些工作。這是一個正常操作,和人體生物鐘有關(guān)。
癌細胞因為要合成營養(yǎng),就得把REV-ERB的活性降到很低。科學家嘗試激活了這個蛋白,結(jié)果發(fā)現(xiàn),大量癌細胞真的被餓死了!更驚喜的是,正常細胞的REV-ERB活躍度本身就很高,所以在治療過程中基本不受影響。
簡單來說,癌細胞每天要吃10碗飯,正常細胞每天只吃1碗飯,科學家想辦法把米飯供應(yīng)降到了1碗,于是,癌細胞餓死了。哎,吃貨到了哪里都不容易??!
可惜,針對REV-ERB靶點的研究尚未成熟,靶向藥更是無從談起。
我猜你肯定很想知道,人類已經(jīng)找到了多少靶點?又有多少已經(jīng)開發(fā)出了靶向藥?熱愛祖國的同學可能還會多問一句:咱們國家做了多少貢獻?
截止2018年底,從FDA批準的靶向藥來看,已經(jīng)開發(fā)出靶向藥的靶點有:肺癌12個,乳腺癌6個,結(jié)直腸癌12個,白血病15個,淋巴瘤9個,甲狀腺癌15個,黑色素瘤5個,腎癌27個,肝癌9個,胃癌3個,多發(fā)性骨髓瘤4個,胰腺癌7個……大伙自個上FDA官網(wǎng)和美國國家癌癥研究院去數(shù)吧,若周邊有人患了這類已經(jīng)找到靶點的癌癥,那也算不幸中的萬幸了。
關(guān)于這數(shù)據(jù)有幾個說明:
第一,本僧老眼昏花,若統(tǒng)計有誤,真實數(shù)據(jù)只多不少。
第二,同一個靶點,不同醫(yī)藥公司會開發(fā)出不同藥物,比如,已批準上市的針對EGFR靶點的藥物至少有20個。
第三,不同癌癥可能是同一個靶點。比如,7號染色體短臂上的表皮生長因子受體EGFR基因,與細胞增殖和信號傳導(dǎo)密切相關(guān),這個基因很容易突變(可能是殺人最多的基因了),一旦變成活躍狀態(tài),就會導(dǎo)致細胞分裂不受控制,引發(fā)癌癥。這事若發(fā)生在肺部,就是肺癌,若發(fā)生在胰腺,就是胰腺癌。所以癌癥按照部位分類并不是很精準。
第四,新的靶點仍不斷被發(fā)現(xiàn)。舉個例子,德克薩斯大學和上海交通大學的聯(lián)合團隊發(fā)現(xiàn)了急性骨髓性白血病的一個新靶點:LILRB4,該成果發(fā)表于2018年10月《自然》雜志,僅僅只是半年前的事情。
看得出來,醫(yī)學的核心技術(shù)并不是材料技術(shù)。雖然日本的整體醫(yī)療環(huán)境是最好的,但從技術(shù)創(chuàng)新講,美帝仍然是一騎絕塵。中國雖然進步很快,但總體實力和美帝差距甚大。
癌細胞的反擊
靶向藥為特定癌細胞量身定做,這和破解密碼差不多,開發(fā)成本極高,可一旦癌細胞更改了密碼,那之前的工作就白費了。
事實上,總會有一些癌細胞能抗住靶向藥的攻擊,因為癌細胞可以躲到幾乎任何地方,而藥物卻不可能在每個地方都達到足夠殺死癌細胞的濃度,于是,癌細胞的耐藥性就出現(xiàn)了。
癌細胞有兩大依仗:更快的分裂速度、更高的突變概率,這本質(zhì)上是加速了進化速度。如果繼續(xù)用靶向藥的思路去破解密碼,代價會越來越大,到頭來人類很可能就陷到了癌細胞的迷宮里。
以死亡數(shù)最高的肺癌為例,EGFR基因突變導(dǎo)致的非小細胞肺癌是最常見的一種肺癌。第一代靶向藥很快問世了,2003年上市的易瑞沙,2004年上市的特羅凱,還有2011年上市的凱美納。
其中,凱美納是中國第一個小分子靶向藥,當時被衛(wèi)生部長陳竺譽為民生領(lǐng)域的“兩彈一星”,是中國醫(yī)藥界一個不小的突破。
盡管是很了不起的事情,可患者在服用第一代肺癌藥后,幾乎全都出現(xiàn)了耐藥性。短則幾個月,長則幾十個月,EGFR基因就出現(xiàn)了新的變異,密碼一改,靶向藥自然就沒用了。
于是,2013年第二代肺癌藥阿法替尼上市,這顯然不是終點,2015年第三代肺癌藥奧希替尼上市,但依然無法阻止EGFR基因的突變,現(xiàn)在第四代肺癌藥也已經(jīng)上路了,未來肯定還有第五代……
需要注意,第三代不見得比第一代先進,只是因為癌細胞不停更換密碼,就需要用不同抗癌藥去破解,至于到底該吃第幾代,千萬聽醫(yī)生的,不可自作主張。
按這路數(shù)走,很難追上癌細胞的步伐,咋辦?毛主席教導(dǎo)我們,要讓敵人陷入人民戰(zhàn)爭的汪洋大海中。
人類的第一次總攻
反思一下人類對抗癌癥的思路,都是用藥物直接攻擊癌細胞,而忽略了人體最強的武器:免疫系統(tǒng)。
免疫系統(tǒng)一旦投入戰(zhàn)斗,不會放過任何一個入侵者,這就是人民戰(zhàn)爭的汪洋大海。
思路是挺好,但現(xiàn)實不太友好。
免疫系統(tǒng)運行的復(fù)雜性堪比國家政府,各種細胞分工合作的精細程度讓人咋舌,工程學告訴我們,越復(fù)雜的設(shè)備越容易出問題,免疫系統(tǒng)自然不會例外。
第一個漏洞
免疫系統(tǒng)的戰(zhàn)斗原則一般是先識別再殺傷。如果免疫系統(tǒng)要對人體每一個細胞進行識別檢查,那肯定得累死,咱們攝入的食物不足以支撐如此高能耗的行動。所以,人體細胞進化出了一種自我檢查的能力,它們把檢查結(jié)果通過一種叫MHC的分子展示在細胞表面。
這樣一來,免疫系統(tǒng)的工作量就大大降低了,只要看一下細胞表面的MHC分子就算完成了日常檢查。比如,如果有個細胞被病毒入侵了,那么它呈現(xiàn)的MHC分子就會有異常信號,T細胞就會趕來把這個異常細胞殺死,完事后再讓吞噬細胞清理戰(zhàn)場,讓一切恢復(fù)如初。
再比如,正常細胞變成癌細胞后,呈現(xiàn)的MHC分子通常也會有異常信號,是的,“通常會有”,因為癌細胞瘋狂分裂,一定會產(chǎn)生很多亂七八糟的蛋白,所以產(chǎn)生的MHC信號必然會變異常,一旦這個信號被放出去,T細胞大軍就會趕來殺敵。
劍橋大學拍攝:T細胞(綠)沖向癌細胞(藍)
癌細胞當然不會坐以待斃,在“不通?!钡那闆r下,癌細胞會抑制MHC信號的呈現(xiàn),只要不讓MHC信號送到細胞外面,就能成功躲避免疫系統(tǒng)的檢查,然后也就沒T細胞啥事了。
我們姑且把這類癌細胞稱為:不放信號的癌細胞。
第二個漏洞
除了這些膽小的癌細胞,還有一些膽大的癌細胞,它們敢于和T細胞正面硬抗。
T細胞因為殺傷力太強,稍有不慎就會對正常細胞造成誤傷,所以免疫系統(tǒng)進化出了一套暗號系統(tǒng),沿途的正常細胞通過和T細胞對暗號,避免被誤傷。T細胞表面用來對暗號的蛋白,學名:免疫檢查點。
正常細胞如果把暗號對錯了,T細胞也會毫不留情出手,這就是免疫缺陷疾病,如,類風濕關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡。
在成千上萬的癌細胞中,也會有個別癌細胞蒙中暗號,躲過T細胞追殺。
我們姑且把這類癌細胞稱為:能對暗號的癌細胞。
實力尚存的免疫細胞
總結(jié)來說,癌細胞通過這兩個漏洞,只是躲過了免疫系統(tǒng)的檢查和追殺,并不是在正面戰(zhàn)場堂堂正正擊敗T細胞。換句話說,只要免疫系統(tǒng)堵住漏洞,那么T細胞殺死癌細胞依然和切菜一樣容易。
劍橋大學拍攝:T細胞(紅)纏住癌細胞(藍)搏斗,綠色是T細胞釋放的毒素
這就是所謂的“免疫療法”。
免疫療法是人類第一次對癌癥發(fā)起的總攻,意圖徹底解決所有癌癥,只是戰(zhàn)事并沒有那般順利。不過,這個詞已經(jīng)被某某系醫(yī)院玩壞了,被說成了包治百病的萬能藥,大家先把之前的信息清空,且聽本僧從頭道來。
第一個補丁
2018年諾貝爾醫(yī)學獎頒給了美國的詹姆斯艾利森和日本的本庶佑,以表彰他們在癌癥免疫療法上做出的開創(chuàng)性工作。免疫療法,是當年的十大科技突破之首。
艾莉森找到的CTLA-4蛋白是人類首個被發(fā)現(xiàn)的“免疫檢查點”,也就是癌細胞和T細胞對的暗號。艾莉森提出了一種全新的對抗癌癥思路,他設(shè)計了一種藥物專門結(jié)合CTLA-4蛋白,破壞這個暗號系統(tǒng),于是,T細胞就開始重新追殺癌細胞。
2011年FDA批準用于治療晚期黑色素瘤的新藥Yervoy,正是基于這個原理。
但事情很棘手,因為T細胞的CTLA-4蛋白被破壞,很多用CTLA-4暗號的正常細胞也被T細胞殺死了。很多患者得了嚴重的自身免疫缺陷疾病,癌癥患者最忌諱的就是降低免疫力,這很容易引起癌細胞的反撲。
所幸,日本科學家本庶佑發(fā)現(xiàn)了另一個重要的暗號:PD-1。
PD-1是當前醫(yī)學界大熱的研究點,原因有二:第一,正常細胞不太喜歡用這個暗號;第二,癌細胞特別喜歡用這個暗號。
這還有啥好說的,2014年FDA批準了兩個新藥,歐狄沃和可瑞達,專門破壞T細胞上的PD-1蛋白,可以用來治療:黑色素瘤、非小細胞肺癌、結(jié)直腸癌、腎癌、肝癌、胃癌……
一種藥可以治療這么多癌癥,也就電線桿上的廣告才敢說。不過PD-1的廣告可不是貼在電線桿上的,而是美國前總統(tǒng)卡特的背書。
2015年8月,90歲高齡的美國前總統(tǒng)卡特診斷出黑色素瘤,這是一種惡性程度極高的癌癥,晚期的五年生存率只有5%!90歲的高齡無法化療,而且癌細胞已經(jīng)擴散到肝臟和大腦,這情況,就是大羅神仙下凡,也只能準備后事了。
但奇跡就這么發(fā)生了,可瑞達治療僅僅4個月后,卡特體內(nèi)的腫瘤徹底消失了!現(xiàn)在已經(jīng)過去了4年半,卡特依然活奔亂跳,最近有消息說,94歲的卡特和朋友們?nèi)カC火雞而摔斷了臀骨……癌癥估計是痊愈了。
當然,不是每個人都像卡特這么幸運,晚期惡性黑色素瘤患者經(jīng)過PD-1抑制劑治療后,五年生存率只是提高到了30%-40%,而且有少部分患者出現(xiàn)了不同程度的免疫性炎癥。因為很多用PD-1暗號的正常細胞也被T細胞殺死了,甚至還有萬分之六的概率導(dǎo)致免疫性心肌炎,這是一種死亡率極高的疾病。
科學家又仔細研究了癌細胞對暗號的過程,發(fā)現(xiàn)癌細胞是產(chǎn)生了一種叫PD-L1的蛋白去結(jié)合T細胞上的PD-1蛋白,也就是說,癌細胞是用PD-L1蛋白對的暗號,這下就好辦了。
2016年FDA批準了第一款PD-L1抑制劑,其原理是結(jié)合癌細胞的PD-L1蛋白,使癌細胞沒法對上T細胞的暗號。話說,小盆友能分得清PD-1和PD-L1的區(qū)別吧。
截止2018年底FDA批準的PD-1/PD-L1抑制劑已經(jīng)有6款了。除此之外,2018年12月中國國家藥品監(jiān)督管理局正式批準了國內(nèi)首個自主研發(fā)的PD-1抑制劑,君實生物的拓益。和凱美納一樣,這也是中國醫(yī)藥界一個不小的突破。
PD-1/PD-L1抑制劑可以治療幾十種癌癥,就是療效仍不穩(wěn)定,很多時候T細胞面對癌細胞還是有點發(fā)懵,可一旦有效基本就是治愈!本僧得強調(diào)一遍,一旦有效就是治愈,這是傳統(tǒng)化療藥無法比擬的優(yōu)勢!
更重要的是,與癌癥的這場戰(zhàn)爭中,人類終于看到了勝利的曙光,雖然只是曙光。
第二個補丁
科學家除了對“能對暗號的癌細胞”窮追猛打,對“不放信號的癌細胞”也沒有手軟。
這類癌細胞因為不發(fā)出MHC信號而躲過了免疫系統(tǒng)的檢查,于是,科學家就把免疫細胞提取出來,直接人為加上一套新的識別系統(tǒng),使其能找到不放MHC信號的隱藏癌細胞,這就是:嵌合抗原受體T細胞免疫療法,簡稱CAR-T。
美國小女孩Emily是全球第一個試驗CAR-T療法的兒童,這也讓CAR-T名聲大噪。
2012年6歲的Emily在急性淋巴性白血病兩次復(fù)發(fā)后,已是回天無術(shù),瀕臨死亡。賓夕法尼亞大學的科學家在征求家人同意后,死馬當活馬醫(yī),采用了當時并未被批準的CAR-T療法。
他們在癌細胞表面發(fā)現(xiàn)了一個特殊的蛋白:CD19蛋白,于是科學家提取了Emily的免疫細胞后,加上了一套能識別CD19蛋白的系統(tǒng),體外培養(yǎng)增殖后,再重新注入體內(nèi)。
然后,重回體內(nèi)的T細胞開始瘋狂攻擊任何帶有CD19蛋白的細胞,激烈的戰(zhàn)斗使Emily身體狀況更加危急,靠著呼吸機熬過了2周。
隨后醫(yī)生給艾米麗使用了免疫抑制藥物,終于讓發(fā)狂的T細胞冷靜了下來。僅僅幾個小時,Emily的情況迅速好轉(zhuǎn),在第二天的7歲生日時醒了過來。再一檢查,體內(nèi)的癌細胞已經(jīng)完全消失。
直到現(xiàn)在,癌癥一直沒有復(fù)發(fā),Emily每年都會拿著一塊“cancer free”的牌子來紀念這個奇跡。
2017年FDA正式批準了首個CAR-T療法。
CAR-T療法斬獲雖豐,但癌細胞還是頂住了攻勢,因為像CD19蛋白這樣的靶點并不好找。Emily的癌癥是淋巴B細胞癌變引起的,而人體細胞只有淋巴B細胞才有CD19蛋白,所以科學家才會把CD19蛋白作為靶點??蛇@樣會誤傷正常的淋巴B細胞,所以Emily必須要注射免疫球蛋白來維持免疫力。
CAR-T療法對淋巴B細胞引起的急性淋巴細胞白血病和非霍奇金淋巴瘤比較顯著,還有一些不太成熟的研究:以ERRB2為靶點治療肺癌,以前列腺特異性抗原為靶點治療前列腺癌,以CAIX為靶點治療腎癌,以Lewis Y為靶點治療卵巢癌,等等,要走的路還很長。
CAR-T目前無法為人類取得徹底勝利。
再打第二個補丁
頑強的科學家再次發(fā)動了新一輪攻勢。
癌細胞其實有很多異常蛋白,這些蛋白若是單獨出現(xiàn),早就被免疫系統(tǒng)收拾干凈了,正如進入體內(nèi)的感冒病毒。但是因為有癌細胞的庇護,這些異常蛋白的MHC信號被屏蔽了。
這一輪進攻重點是:解除癌細胞的屏蔽。
科學家把癌細胞提取出來后,找出那些異常蛋白,然后人工合成,再把這些裸露的異常蛋白注入體內(nèi)。這個工作極其復(fù)雜,復(fù)雜到本僧都不想多說。
這些異常蛋白大搖大擺進入體內(nèi),沒了癌細胞庇護,自然不可能躲過免疫系統(tǒng)的偵查,很快蛋白特征就匯報給了總部。接著,T細胞大軍出征,攻擊任何帶有這種蛋白特征的入侵者。于是,一臉懵逼的癌細胞就糟了池魚之殃。
這過程和疫苗原理有幾分類似,被稱為“個性化癌癥疫苗”,但其實這不算疫苗。
美國波士頓達納-法伯癌癥研究所和德國緬因茲大學,首次在臨床試驗中使用癌癥疫苗治療取得成功,兩組團隊的研究成果同時發(fā)表在2017年7月的《自然》上。
一共有19位黑色素瘤患者參與試驗,美國科學家為每位患者找到了20多種異常蛋白,德國科學家則找到了10多種異常蛋白,將這些蛋白重新注入人體后,激發(fā)了T細胞的強烈應(yīng)答。
19位患者中,12人腫瘤完全消失且無復(fù)發(fā),3人在接受輔助治療后腫瘤也完全消失,1人腫瘤明顯縮小,還有3人實在是病情過于嚴重。
這無疑讓人類戰(zhàn)勝癌癥的曙光又多了幾分。
攻守之勢異也
癌細胞和免疫系統(tǒng)的對抗很像是電子對抗,雙方都在破解對方的密碼。
靶向藥是我們破解了癌細胞的密碼,所以癌細胞只要更改密碼就會產(chǎn)生耐藥性,搞得我們很被動。
免疫療法則剛好相反,癌細胞破了免疫系統(tǒng)的密碼才發(fā)展成癌癥,當我們更改了免疫系統(tǒng)的密碼,T細胞又重新殺得癌細胞丟盔棄甲。
不過,就是太貴了,聽說五百萬級別......
最新戰(zhàn)況
人類對癌癥的第一波總攻可謂氣勢洶洶,攻城掠地,戰(zhàn)功碩碩,但殊死搏斗的癌細胞也爆發(fā)出了驚人戰(zhàn)力。
2019年3月《自然》雜志為我們呈現(xiàn)了最新戰(zhàn)況。在美國小女孩Emily身上創(chuàng)造奇跡的CAR-T細胞免疫療法遭遇了有史以來最激烈的反撲,復(fù)發(fā)案例屢見不鮮。
你絕對想不到,狡猾的癌細胞將CD19蛋白這個靶點轉(zhuǎn)移到了T細胞身上,使得T細胞自相殘殺,直至消耗殆盡,殘存的癌細胞趁機再度壯大。
現(xiàn)在,科學家又在謀劃新一輪的反攻方案。加州大學已經(jīng)從免疫系統(tǒng)里又找到了一位戰(zhàn)力爆表的盟友:自然殺傷細胞。這哥們兒已經(jīng)展現(xiàn)出比T細胞還要強大的潛力,很可能是下一次進攻的主力之一。
戰(zhàn)略相持
無論悲觀者把癌癥描繪得多恐怖,也無論樂觀者把免疫療法說得多神奇,本僧個人以為,人類與癌癥的這場戰(zhàn)爭至少是進入戰(zhàn)略相持階段了,人類雖然收復(fù)了很多陣地,但依然有不少啃不動的硬骨頭。
本文特意加了很多時間點,仔細看看這些時間點,我們可以明顯感受到人類對抗癌癥時那種蓬勃向上的氣象!
為什么我總是呼吁大家熱愛科學,今天總算找到了最硬的理由:將來有一天,當我們遭遇癌癥的時候,你就會從心底里期盼,期盼科技能發(fā)展得再快一點!也許多活一天,就能聽到人類反攻的號角:死神,再見!