來自(加拿大)Ottawa Hospital Research Institute(OHRI)、 Ottawa 大學(uOttawa)、Jennerex Inc. 以及其他單位的研究者今日在知名的《Nature》期刊上報告世上第一例癌症治療試驗充滿希望的結果。這項試驗是第一個證明以靜脈注射傳遞的病毒療法,能不斷地在腫瘤內感染與擴散而不會傷害人類身上的正常組織。那也是第一個證明,在靜脈注射傳遞後,外來基因的表現具腫瘤選擇性。
這次試驗涉及 23 位病患(包在 The Ottawa Hospital 的七位),這些全都是末期癌症,那已擴散到多重器官且無法對標準療法產生反應。這些病人接受一種稱為 JX-594 的病毒的單次靜脈注射,劑量一共有五種,並在八到十日之後進行切片檢查。在二個最高劑量小組中,八位患者裡有七位(百分之 87)具有病毒在其腫瘤內複製,而正常組織則否的證據。這些病患也全都展現出外來基因具腫瘤選擇性的表現。該外來基因已被整合到病毒中,藉此協助偵測(腫瘤)。這些病毒在所有劑量中都具有良好的容受性,而絕大多數常見的副作用都很溫和,看起來像中度流感般的症狀持續不到一天。
“我們感到非常振奮,因為那是醫療史上首度有病毒療法以靜脈注射方式注射到人類身上後,病毒不斷地、有選擇性地在癌症組織中複製,” Dr. John Bell 表示,OHRI 的資深科學家,uOttawa 醫學教授以及此論文的資深共同作者。”靜脈注射傳遞對於癌症治療來說相當重要,因為那允許我們以全身各處的腫瘤為目標,正好與我們能夠接注射的那些相反。”這項研究也很重要,因為那證明,我們能使用這種方法來選擇性地在腫瘤內表現外來基因,成為一套全新的癌症標靶療法。
Dr. Bell 及其團隊在 OHRI 研究對抗癌症的病毒(oncolytic virus,溶瘤病毒)已超過 10 年。他們在與 Jennerex Inc. 的合作下開發出 JX-594,那是一家由 Dr. Bell 以及位於舊金山的 Dr. David Kirn 所共同創辦的生物治療(biotherpeutics)公司。JX-594 由某一品種的牛痘病毒衍生而來,該品種已被當作是一種對抗天花(smallpox)的活疫苗廣泛使用。那種病毒天生就有優先在癌症細胞內複製的能力,不過那也經過基因改造,以強化其抗病毒的特性。
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“溶瘤病毒很獨特,因為它們能以多種方式攻擊腫瘤,相較於其他療法,其副作用非常溫和,而且為了不同種類的癌症,它們能輕易地被「客製化」,” Dr. Bell 說。”我們仍在病患身上測試這些病毒的早期階段,不過我相信,有朝一日病毒與其他生物療法能真正地轉變我們治療癌症的方式。”
1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。
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我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。
麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。
而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。
不過,這裡有個關鍵細節。
在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。
從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思
融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。
我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。