癌症疫苗大突破!未来将可预防癌症?

关于癌症疫苗(cancer vaccine),研究人员已经致力研究了50多年,但直到最近他们才能确切地证明这种疫苗的机制以及作用为何。法国蒙特利尔大学免疫学和癌症研究所(IRIC)的一个研究小组,证明了癌症疫苗真的可以起作用。期许它可以成为一种极其有效、非侵入性且具有成本效益抗癌利器

编码DNA序列关键

此一发现代表了对癌症疫苗研究的重大突破,这是一项竞争激烈的研究,全世界许多研究团队都有参与。然而,与其他团队不同的是,IRIC在不寻常的地方寻找解决方案,也就是「非编码DNA序列」(non-coding DNA sequences)。

在2000年和2005年,许多研究都表明具有免疫防御的细胞,像是T淋巴细胞(T lymphocytes),能辨识和穿透癌细胞来攻击它们。,IRIC 团队的首席研究员 Claude Perreault 及 Pierre Thibault 和 Sébastien Lemieux 说:「肿瘤被淋巴细胞浸润的时间越长,患者存活时间就越长。」Perreault 又说:「对于那些肿瘤受到 T 淋巴细胞强烈攻击的患者,12 年前开发的一种能刺激免疫系统药物,能够对抗 25% 的癌症病例。」

T淋巴细胞透过存在于细胞表面的外来抗原(或胜肽)来识别肿瘤。然而,即使这些抗原被免疫系统识别,它们也无法充分刺激免疫系统以使淋巴细胞靶向并破坏它们。因此,癌症疫苗的研究重点在于辨识肿瘤特异性抗原(tumor-specific antigen),以便让免疫系统更有效地攻击癌细胞。所谓的肿瘤特异性抗原,是指只能在癌细胞的表面找到,在正常细胞表面上则无,能够让免疫细胞精准的只对癌细胞进行攻击。由于这些肿瘤特异性抗原是基因缺陷所导致,许多研究团队已经追踪了已知的编码抗原和蛋白质的DNA片段,但目前尚未成功。

Perreault 表示:「编码 DNA(Coding DNA)只占人类基因组的 2%,而非编码 DNA 估计占了 细胞DNA 的 98%,这种非编码的DNA可能是受 DNA 甲基化因素而使基因沉默不表达。我们的研究就是专注在非编码 DNA。」

非编码 DNA(Non-Coding DNA),是指不包含制造蛋白质的指令,或只能制造出无转译能力的 RNA。过去科学家以为这些非编码 DNA 没有什么作用,但随着时间的推移 ,科学家们对非编码 DNA改观了,因为它们被发现带有一些重要讯息,并且可被编码 DNA 产出的蛋白质利用

测试疫苗消除了 10% 至 100% 的白血病IRIC团队借由注射各种类型的癌细胞至小鼠体内,鉴定出来自非编码DNA的多种抗原,其中一些抗原对癌细胞具有特异性,并在不同类型的癌细胞普遍都能见到。这让团队开发出一种基于白血病细胞的疫苗,所使用的白血病细胞含有一些已鉴定的抗原,并将其施打于小鼠。其实验结果非常令人振奋。

Perreault说:「我们测试的每种抗原都消除了 10% 至 100% 的白血病。」「就算再次对小鼠注射新的白血病细胞也能发挥防御机制,这表明疫苗有长效作用。」

此疫苗符合成本效益也能避免副作用随后在人类的白血病细胞中也鉴定出相同的抗原。Perreault认为他的团队的研究结果非常有前景,并为治疗人类白血病和肺癌的疫苗开辟了可能性。IRIC团队专注于这两种特定类型的癌症,因为它们在基因突变数量方面刚好处于相反的两端。肺癌相较于白血病,是基因突变数量较多的癌症。事实证明,该疫苗已被证明可有效治疗由少量突变引起的白血病,这也有助于该疗法在对抗其他类型癌症方面的功效

「我们不必为各种形式的癌症重新制造疫苗。」Perreault补充说。同时,开发人类疫苗的障碍之一是由于我们的遗传多样性远远大于小鼠。尽管如此,他认为人体临床试验可能在未来两到三年内开始执行。

由 IRIC 团队鉴定之抗原的疫苗,将是相当符合成本效益的癌症疗法,同时大大简化了治疗癌症的过程,特别是能避免化疗产生的许多副作用。

Perreault总结说,IRIC发现此机制的一个重要因素是该研究用了许多学科研究方法,团队结合了基因组学(genomics),生物资讯学(bioinformatics)和蛋白质组学(proteomics)。此研究已发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)期刊

参考资料:https://nouvelles.umontreal.ca/en/article/2018/12/06/major-breakthrough-in-quest-for-cancer-vaccine/

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