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以免疫治療曙光融化肝癌“堅(jiān)冰”

科學(xué)中國(guó)人
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人類(lèi)同癌癥的戰(zhàn)爭(zhēng),已經(jīng)持續(xù)了4000余年。公元前2625年,古埃及醫(yī)生印和闐將求診的病人送出門(mén)外時(shí),二人臉上都難掩失望之色。病歷上記載的乳腺癌診斷令人嘆惋,而在“治療”一欄中,“沒(méi)有療法”4個(gè)字落在這位“醫(yī)神”眼中則更是刺眼。這是人類(lèi)有史記載的第一例乳腺癌患者,也開(kāi)啟了人類(lèi)的“談癌色變”。

史?;仨?,針對(duì)各類(lèi)癌癥產(chǎn)生的藥物和療法如過(guò)江之鯽般不計(jì)其數(shù),各種傳聞和偏方也層出不窮,但不得不承認(rèn)的事實(shí)是這場(chǎng)戰(zhàn)役至今仍然勝負(fù)未分。不過(guò),如果被奉為神祇的印和闐能看到如今的癌癥生存率和醫(yī)療科學(xué)發(fā)展,相信他會(huì)十分欣慰和感嘆,因?yàn)橹辽僭谥委煼椒ㄉ?,人們不再毫無(wú)手段。因切除手術(shù)、放化療等手段再到各類(lèi)靶向藥物的出現(xiàn),人類(lèi)在抗癌戰(zhàn)爭(zhēng)中贏得了局部戰(zhàn)役的勝利——早期癌癥的治愈率攀升到了一個(gè)新的臺(tái)階,治療副作用也在不斷降低。但大家都很清楚,要在疾病無(wú)情侵襲的領(lǐng)地之上插滿(mǎn)紅旗,還需要新的“武器”。于是,一個(gè)嶄新的抗癌療法——免疫療法,一步步走上了歷史舞臺(tái)。

▲李建華

作為當(dāng)今此領(lǐng)域的中流砥柱、骨干力量,香港理工大學(xué)應(yīng)用生物與化學(xué)科技系教授李建華已在探索抗肝細(xì)胞癌的偉大事業(yè)中沉浸多年。正在擔(dān)任香港理工大學(xué)應(yīng)用生物與化學(xué)科技學(xué)系副系主任及生命科學(xué)研究中心副主任的他一直堅(jiān)持以肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma,HCC)作為模型系統(tǒng),將目光鎖定在癌癥干細(xì)胞、治療抗藥性、腸道微生物群和癌癥免疫學(xué)的研究之上。迄今,李建華已發(fā)表超過(guò)135篇學(xué)術(shù)文章,論文被引用超過(guò)10 300次,H指數(shù)達(dá)57,并且其載體不乏眾多高影響因子期刊,包括《自然·評(píng)論-胃腸與肝病綜述》(Nature Review Gastroenterology and Hepatology)、《細(xì)胞·干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)、《自然·通訊》(Nature Communications)、《肝病學(xué)雜志》(Journal of Hepatology)及《癌癥研究》(Cancer Research)等。

“之所以會(huì)選擇肝細(xì)胞癌作為研究對(duì)象,根本原因還是患病率太高了。”正所謂醫(yī)者仁心,疾病無(wú)情,但醫(yī)療卻是有溫度的。以臨床轉(zhuǎn)化為目的的研究者總是迫切地想為大眾健康實(shí)質(zhì)性地做些什么,李建華也毫不例外。執(zhí)此初心,他數(shù)十年如一日?qǐng)?jiān)持用心傾聽(tīng)、用行動(dòng)關(guān)懷、用專(zhuān)業(yè)去治療,致力于煥發(fā)醫(yī)學(xué)研究的溫度,在醫(yī)患和諧的美妙盛景中創(chuàng)造更好的明天。

用“藥”探索耐藥之“鑰”

在少年李建華的個(gè)人規(guī)劃中,長(zhǎng)大后自己應(yīng)當(dāng)“白衣執(zhí)甲,丹心為矛”,站在無(wú)影燈下為人民健康事業(yè)保駕護(hù)航。但命運(yùn)的車(chē)輪往往不遂人愿,追尋夢(mèng)想的旅途也通常不會(huì)是一條筆直大道,好在李建華始終很清楚自己想要的是什么。“做基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究其實(shí)也在某種程度上可以起到同樣的作用,做醫(yī)生是直面病人,為其排除病患,做科研則可以連接技術(shù)與疾病,推動(dòng)醫(yī)生的治療手段不斷向前,一樣是為生命而奮斗?!被诖朔N認(rèn)知,李建華極為珍視自己在香港科技大學(xué)攻讀學(xué)士與在香港大學(xué)攻讀博士的日子,即便轉(zhuǎn)向生命科學(xué)研究的過(guò)程是苦澀與甜蜜兼具,他也能將道路的曲折崎嶇都視作命運(yùn)的贈(zèng)予,視作“天將降大任”前的“苦其心志”。

李建華研究生涯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)發(fā)生在1997年。那一年,他在導(dǎo)師的引領(lǐng)下開(kāi)啟了肝細(xì)胞癌分子機(jī)制的相關(guān)研究。起病隱匿、發(fā)展迅速、病勢(shì)兇險(xiǎn)的肝細(xì)胞癌已上升至東南亞和香港地區(qū)致死率第三高的癌癥,因此探尋應(yīng)對(duì)之策迫在眉睫。但由于腫瘤早期通常都是“不聲不響”的,所以很難引起民眾的警惕,而肝癌又更為特殊,即便是在中晚期,腫瘤大小也不會(huì)那么明顯。曾有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng):“在我們國(guó)家,只有1/4的患者會(huì)在早期發(fā)現(xiàn),通過(guò)手術(shù)得以根治,而3/4的患者,有癥狀來(lái)到醫(yī)院治療時(shí),病程已經(jīng)發(fā)展到不適合做手術(shù)的階段了。即便創(chuàng)造條件治療了,效果差、復(fù)發(fā)率高的噩夢(mèng)也始終伴隨著他們,這才是可怕的?!?/p>

2007年,索拉非尼藥物的出現(xiàn)讓人類(lèi)看到了曙光。此藥獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn),成為第一款肝細(xì)胞癌全身性治療藥物,有效改善了晚期患者的生存率。然而,好景不長(zhǎng),癌細(xì)胞對(duì)索拉非尼的耐藥性在病人長(zhǎng)期服藥的過(guò)程中逐漸被激發(fā)出來(lái),進(jìn)而演變?yōu)樽璧K生命延續(xù)的巨大關(guān)卡。這時(shí),深入了解肝癌細(xì)胞對(duì)索拉非尼耐藥機(jī)制便成為了迫在眉睫的重要問(wèn)題,吸引了無(wú)數(shù)研究者投身入局。而在2013年已被評(píng)為臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域前1%“高被引”學(xué)者,在肝癌研究獨(dú)當(dāng)一面的李建華也責(zé)無(wú)旁貸,果斷帶隊(duì)向其亮劍。經(jīng)過(guò)數(shù)年研究,他證明了對(duì)索拉非尼耐藥后,癌干細(xì)胞(CSC)的干細(xì)胞特性會(huì)增強(qiáng),靶向介導(dǎo)肝癌干細(xì)胞特性的信號(hào)通路可能是逆轉(zhuǎn)抗藥性的一種重要策略。

▲研究團(tuán)隊(duì)于圣誕節(jié)合影

2016年,李建華帶著此疑問(wèn)和猜想加入了香港理工大學(xué)?!皠偧尤胂愀劾砉ご髮W(xué)的時(shí)候,我只有一兩個(gè)學(xué)生,不過(guò)學(xué)校非常支持我的研究,為我提供了很多平臺(tái)和項(xiàng)目上的幫助?!睆摹耙粌蓚€(gè)人、三四條槍”的狀態(tài)壯大到十幾個(gè)人的隊(duì)伍,李建華用了多年,而關(guān)于對(duì)抗肝細(xì)胞癌獲得耐藥性的策略,在其團(tuán)隊(duì)的成長(zhǎng)過(guò)程中,也逐漸成型。

2021年,李建華團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立索拉非尼耐藥的肝細(xì)胞癌患者的源性腫瘤異種移植模型(PDTXs),發(fā)現(xiàn)EPHB2激酶在獲得性耐藥機(jī)制的形成中起到極其關(guān)鍵的作用。據(jù)此,他們確定了一個(gè)EPHB2/β-catenin/TCF1的正反饋環(huán),以調(diào)節(jié)肝癌的腫瘤干性和對(duì)索拉非尼的耐藥性。

“最初,經(jīng)過(guò)測(cè)序及定量分析,我們發(fā)現(xiàn)肝臟腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物在源性腫瘤異種移植模型中顯著上調(diào),且肝癌組織中EPHB2的表達(dá)明顯高于正常及肝纖維化組織,這提示了EPHB2的致癌性?!睘檫M(jìn)一步研究EPHB2在肝癌中的促腫瘤作用,李建華團(tuán)隊(duì)在免疫活性小鼠中進(jìn)行了內(nèi)源EPHB2的敲除,并發(fā)現(xiàn)此后腫瘤結(jié)節(jié)的大小和數(shù)量顯著減少,且小鼠的存活時(shí)間更長(zhǎng)。接著,他們又通過(guò)探尋上下游效應(yīng)因子及一系列體內(nèi)外實(shí)驗(yàn),最終確定了一個(gè)可以調(diào)節(jié)腫瘤干性與耐藥性的EPHB2/β-catenin/TCF1正反饋環(huán)。

那么,EPHB2的下游效應(yīng)因子究竟是什么?其發(fā)揮作用的機(jī)制又是如何?一系列疑問(wèn)開(kāi)始在李建華心頭不斷盤(pán)桓,為進(jìn)一步揭示其中機(jī)制,他們很快開(kāi)啟了下一步的探討工作。從探究EPHB2突變對(duì)β-catenin反式激活活性的影響切入,李建華發(fā)現(xiàn)當(dāng)EPHB2被抑制時(shí),β-catenin的反式激活活性被抑制且蛋白表達(dá)量降低,而EPHB2過(guò)表達(dá)的細(xì)胞情況則截然相反。此外,免疫沉淀實(shí)驗(yàn)證明了EPHB2能磷酸化SRC激酶,進(jìn)而導(dǎo)致AKT/GSK3β/β-catenin信號(hào)通路的變化。這共同證實(shí)了Wnt/β-catenin確系EPHB2的主要信號(hào)因子無(wú)疑。“但要聯(lián)合索拉非尼探究EPHB2體內(nèi)治療的靶向性,還需要活體生物實(shí)驗(yàn)來(lái)佐證?!崩罱ㄈA說(shuō)。

而肝癌小鼠模型無(wú)疑是最優(yōu)解。通過(guò)靜脈注射rAAV8-shEPHB2抑制EPHB2的表達(dá),并在一周后給予小鼠30mg/kg的索拉非尼治療21天,李建華團(tuán)隊(duì)成功獲取了實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組小鼠的肝重/體重比,并分析發(fā)現(xiàn)rAAV8-shEPHB2聯(lián)合索拉非尼對(duì)腫瘤生長(zhǎng)有明顯的抑制作用,成功證明EPHB2通過(guò)TCF1/EPHB2/β-catenin正反饋環(huán)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤的干性和耐藥性,從而使靶向EPHB2與其他靶點(diǎn)聯(lián)合治療,成為肝癌靶向治療的全新可能。

“以非常之舉應(yīng)對(duì)非常之事,以非常之策應(yīng)對(duì)非常之難”,這是每位科研者每天都在做的事,但可喜的是,非常之難或可為人類(lèi)健康事業(yè)帶來(lái)非常之功,而這始終是李建華心中的非常之追求?!澳[瘤細(xì)胞上的特異性結(jié)構(gòu)好比鑰匙孔,靶向藥好比一對(duì)一匹配的鑰匙,兩者一旦配對(duì)成功,即可開(kāi)啟腫瘤細(xì)胞的凋亡之旅。而未來(lái),我想讓這個(gè)過(guò)程開(kāi)始得更早一些?!崩罱ㄈA說(shuō)。

用“新”守護(hù)“心”希望

2023年,李建華入選斯坦福大學(xué)全球前2%頂尖科學(xué)家榜單,最近也獲頒香港理工大學(xué)理學(xué)院杰出研究員。這些榮譽(yù)既是對(duì)他多年科研生涯的肯定,也被其視作對(duì)下一步工作的鞭策。“現(xiàn)役的肝細(xì)胞癌治療方法主要有3種,即介入治療、免疫治療和靶向治療及放療,各有各的優(yōu)勢(shì),卻也都尚存痛點(diǎn)亟待解決。而無(wú)疑的是,科學(xué)決策和創(chuàng)造性應(yīng)對(duì)永遠(yuǎn)是化危為機(jī)的根本方法,也就是說(shuō),這條路還有很長(zhǎng),我們要做的還有很多。”

于是,李建華最近又以《一種基于肽嵌合抗原受體巨噬細(xì)胞靶向癌干細(xì)胞的全新療法》一文探討了抑制腫瘤干細(xì)胞(CSCs)特性療法的可能性?!澳[瘤干細(xì)胞產(chǎn)生新腫瘤的增強(qiáng)能力表明,這些細(xì)胞可能在逃避免疫檢測(cè)方面具有優(yōu)勢(shì)。所以我們團(tuán)隊(duì)鑒定了幾個(gè)假定的肝臟腫瘤干細(xì)胞標(biāo)記物,包括CD24和CD47。通過(guò)觀察,我們發(fā)現(xiàn)它們確實(shí)具有誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞從而逃避吞噬作用的獨(dú)特屬性?!?/p>

基于這一觀察,李建華團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出了“使用巨噬細(xì)胞靶向治療方法可能實(shí)現(xiàn)對(duì)肝臟腫瘤干細(xì)胞的弱點(diǎn)靶向”的相關(guān)假設(shè)?!氨M管CAR-T細(xì)胞療法在治療血液惡性腫瘤方面取得過(guò)喜人成績(jī),但其在實(shí)體瘤中的應(yīng)用卻非常具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)門(mén)細(xì)胞不具備強(qiáng)穿透性且無(wú)法在腫瘤微環(huán)境中存活。”腫瘤微環(huán)境(TME)為癌癥的發(fā)生和發(fā)展提供著重要的生態(tài)位,腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)是腫瘤微環(huán)境的重要組成部分??梢哉f(shuō),它是許多實(shí)體瘤的腫瘤微環(huán)境中最豐富的先天免疫細(xì)胞,可調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞增殖、抗原呈遞及免疫逃逸和治療抵抗等各種腫瘤行為,在腫瘤進(jìn)展中扮演著關(guān)鍵性角色。并且,這些功能特性使CAR-巨噬細(xì)胞(CAR-Ms)正在成為一種針對(duì)實(shí)體癌的全新免疫療法,以克服CAR-T療法的不足。而此結(jié)論的出現(xiàn)無(wú)疑點(diǎn)燃了李建華的熱情。

“傳統(tǒng)上,CAR-M療法指的是通過(guò)病毒感染將編輯過(guò)的特定CAR基因轉(zhuǎn)移到巨噬細(xì)胞中,但這種方法成本高昂、涉及程序繁瑣,并且在長(zhǎng)期的安全性上保障不足。為了克服這些缺點(diǎn),我們采用了一種替代方法獲取CAR-巨噬細(xì)胞,以減少其不確定性,縮短生產(chǎn)時(shí)間,且性能可逆。如果后續(xù)實(shí)驗(yàn)一切順利的話(huà),我們或許會(huì)實(shí)現(xiàn)通過(guò)質(zhì)譜分析鑒定選擇性結(jié)合肝臟腫瘤干細(xì)胞受體表面的肽,來(lái)建立起肝臟腫瘤干細(xì)胞特異性的pCARMs庫(kù);同時(shí)基于細(xì)胞模型的功能表征優(yōu)化pCAR-Ms,并在相應(yīng)的動(dòng)物模型中評(píng)估其療效。總的來(lái)說(shuō),我們已經(jīng)設(shè)計(jì)好了一種系統(tǒng)方法,致力于將pCAR-Ms策略推向肝細(xì)胞癌治療?!崩罱ㄈA說(shuō)。

產(chǎn)學(xué)研用,理當(dāng)貫通,從一開(kāi)始,李建華的研究導(dǎo)向就十分明確:“我希望把研究成果應(yīng)用至臨床,只有切實(shí)為患者帶來(lái)福音,我的工作才真正有價(jià)值?!倍槍?duì)上述成果的落地推廣,李建華也早有布局,“我不會(huì)將碩果獨(dú)享,一定會(huì)在申報(bào)專(zhuān)利之后,將授權(quán)下放給醫(yī)藥公司來(lái)產(chǎn)業(yè)化我們的科研成果。由于肝細(xì)胞癌已經(jīng)為香港地區(qū)乃至世界人民帶來(lái)太多的威脅和挑戰(zhàn)了,攜手共克疾病的重要性怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)?!?/p>

在李建華的眼中心中,醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展就是為生命延續(xù)而鑄造的基石,并且他堅(jiān)信,隨著基因編輯手段的不斷突破及對(duì)業(yè)界腫瘤生成發(fā)展現(xiàn)象的深入研究,癌癥的治療手段只會(huì)愈加豐富多樣。在不遠(yuǎn)的前方,針對(duì)高效低毒的新型腫瘤靶點(diǎn)的藥物研發(fā)、細(xì)胞療法的安全性和經(jīng)濟(jì)性改造、克服耐藥性的聯(lián)合用藥方案及以預(yù)防和早期發(fā)現(xiàn)為主的精準(zhǔn)醫(yī)療將是癌癥治療領(lǐng)域最引人注目的光亮。“即便我們現(xiàn)在仍處破曉之前,但曙光何其溫暖熾烈,只要熬過(guò)黑暗,終將融化堅(jiān)冰。”李建華說(shuō)。21世紀(jì),人類(lèi)和癌癥或?qū)⒄嬲龥Q出勝負(fù)。

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