癌症預防成可能,疫苗研究有重大突破

作者 | 發布日期 2018 年 12 月 26 日 8:45 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly


癌症疫苗(cancer vaccine)是科學家致力研究 50 多年的技術,但直到最近他們才能確切證明癌症疫苗如何發揮作用。蒙特利爾大學(Université de Montréal)免疫學和癌症研究所(Institute for Research in Immunology and Cancer,IRIC)的研究小組,證明癌症疫苗真的有效用,未來有機會成為極其有效、非侵入式且具成本效益的抗癌方法。

這發現代表對癌症疫苗研究的重大突破,這是一項競爭激烈的研究,全世界眾多團隊都有參與。與其他團隊不同的是,IRIC 在不尋常的地方尋找解決方案:非編碼 DNA 序列(non-coding DNA sequences)。

辨識腫瘤特異性抗原

2000 年和 2005 年,許多研究表明免疫防禦細胞,像是 T 淋巴細胞(T lymphocytes),能辨識和穿透癌細胞來攻擊它們。「腫瘤被淋巴細胞滲入的時間越長,患者的存活時間就越長」,IRIC 團隊的首席研究員 Claude Perreault 及 Pierre Thibault 和 Sébastien Lemieux 解釋。「對那些腫瘤受到 T 淋巴細胞強烈攻擊的患者,12 年前開發的一種能刺激免疫系統的藥物,可以對抗 25% 的癌症病例。」Perreault 說。

T 淋巴細胞透過存在於癌細胞表面的外來抗原(antigen)或肽(peptide)來辨識腫瘤。然而,即使這些抗原被免疫系統辨識,這些抗原也沒辦法充分刺激免疫系統以使淋巴細胞靶向並破壞癌細胞。因此,研究疫苗的重點擺在辨識腫瘤特異性抗原(tumor-specific antigen),以便讓免疫系統更有效地攻擊癌細胞。所謂的腫瘤特異性抗原是只能在癌細胞表面找到,而不出現在正常細胞表面的抗原,能夠讓免疫細胞只針對癌細胞進行攻擊。由於這些腫瘤特異性抗原是基因缺陷的結果,各種研究團隊致力於追蹤負責編碼出抗原和蛋白質的 DNA 片段,但他們並未成功。

非編碼 DNA 為關鍵

「編碼 DNA(Coding DNA)只占人類基因組的 2%,而非編碼 DNA 估計占了 DNA 的 98%,可能是受 DNA 甲基化而使基因沉默不表達。我們的研究則專注在非編碼 DNA。」Perreault 解釋。

非編碼 DNA(Non-Coding DNA)不包含製造蛋白質指令,或只能製造出無轉譯能力的 RNA。過去科學家以為這些非編碼 DNA 沒有什麼作用,近年的證據指出,非編碼 DNA 帶有一些重要訊息,可被編碼 DNA 產出的蛋白質利用。

有效的疫苗測試

IRIC 團隊藉由注射小鼠各種類型的癌細胞,鑑定來自非編碼 DNA 的多種抗原,其中一些抗原對癌細胞有特異性(正常細胞沒有),並在不同類型的癌細胞普遍都有。這讓團隊開發一種基於白血病細胞(leukemia cell)疫苗,使用的白血病細胞含有一些已鑑定的抗原,並對小鼠施打疫苗。這項實驗的結果相當振奮人心。

「我們用來測試的每種抗原都消除了 10% 至 100% 的白血病。」Perreault 說。「有些抗原能在小鼠整個生命過程保護牠,就算再次對小鼠注射新的白血病細胞也能發揮防禦機制,這表明疫苗有長效作用。」

癌症疫苗治療白血病和肺癌的可能性

隨後在人類的白血病細胞也鑑定出相同的抗原。Perreault 認為團隊研究結果非常有前景,並替治療人類白血病和肺癌的疫苗開闢了可能性。

IRIC 團隊專注於白血病和肺癌這兩種特定類型的癌症,因為它們在基因突變數量方面剛好處於相反的兩端。肺癌相較於白血病,是基因突變數量較多的癌症。事實證明,該疫苗可有效治療由少數突變引起的白血病,這也有助於發展此療法對抗所有其他類型癌症的功效。

「我們不必為各種形式的癌症重新製造疫苗。」Perreault 指出。另一方面,開發人類疫苗的障礙之一是人類的遺傳多樣性遠遠大於小鼠。儘管如此,他認為人體臨床試驗可能在未來 2 到 3 年內開始進行。

開發針對由 IRIC 團隊鑑定之抗原的疫苗,將是相當符合成本效益的癌症療法,同時大大簡化了治療癌症的過程,特別是能避免接受化療產生的許多副作用。

Perreault 總結說,IRIC 的多學科研究方法是使他們能得出這個新發現的重要因素,他們結合了基因組學(genomics)、生物資訊學(bioinformatics)和蛋白質組學(proteomics)。

研究已發表在《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)期刊。

(首圖來源:pixabay

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