接受免疫系统更新以抗击癌症的人

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威廉·路德维希(William Ludwig)在2010年是64岁的退休监狱看守,当他收到几乎没有希望的癌症预测时,住在新泽西州的布里奇顿。 宾夕法尼亚大学艾布拉姆森癌症中心的化疗方案结束,路德维希几乎被排除在所有临床试验之外,因为他一次患有三种类型的癌症-白血病,淋巴瘤和鳞状细胞癌(皮肤癌)。 在后来的一次采访中,科学家卡尔·朱(Carl June) 路德维希的状况描述为“几乎死了”。

来自宾夕法尼亚州的肿瘤学家艾莉森·洛伦(Alison Loren)为路德维希(Ludwig)照顾了五年之久。 如果化疗立即无效,那么每个新周期的治疗结果都会减少,并且据她介绍毒性更大。 以路德维希为例,毒性副作用使对抗癌细胞的任何进展无效。

化学疗法抑制了路德维希的免疫系统,因为免疫系统的B淋巴细胞正是化学疗法针对的那些细胞。 他们受到无法控制地在骨髓中扩散的癌症的影响。 他的右眼爆发了旧水痘病毒的感染。 癌症已经变成可移动的,或者像医生所说的那样“移动”,到达了他体内最远的地方。 洛伦(Loren)相信路德维希(Ludwig)的皮肤癌看起来似乎已经从他的骨头转移过来扩散了。

大约在那个时候,劳伦(Lauren)和路德维希(Ludwig)提出了一个新的把戏,出现在该研究所的一组医生中。 该策略是局部的,激进的并且非常危险。 劳伦说:“威廉是一个很棒的谦虚人。” -我认为他不了解当时的革命性。 他认为这是理所当然的。 他看着我,耸了耸肩:“我会努力的。”

简而言之,大学科学家希望利用工程技术来重现抗体中的精确度-Y形蛋白,其中有数百万种选择-以路德维希癌标志物为靶标。 抗体通常附着在分子标记抗原上,并指出必须将其与清洁细胞一起处置。 B细胞和其他带有抗原的细胞可以靶向抗原。 然后,免疫系统的其他细胞,即T辅助细胞,注意到其最终结构,附着在其上,并发出大量的信号分子, 细胞因子 ,以刺激免疫反应。 T型杀手还对携带非法抗原的微生物进行致命攻击。 T细胞本身具有传递攻击的能力,但是如果不精确靶向抗体,它们就不会那么有效。

以色列魏兹曼研究所的免疫学家Zelig Eshhar已经找到了如何组合这些方法的方法。 到1989年,他发明了“嵌合T细胞抗原受体” CAR-T,称它们为“ T体”。 它们是由带有新人类基因的混合病毒创建的。 病毒秘密地渗透到人类细胞中,从而转移该基因。 适当地,该基因在T细胞上创建了一个新受体,该受体模仿了靶向抗体的功能,帮助它们靶向癌细胞。 六月,布鲁斯·莱文(Bruce Levine)及其同事随后改进了CAR T细胞,以帮助它们在真实的生物系统中生长。

科学家们可以在路德维希的T细胞中编码一种归巢装置,并使用其中的少量作为原始雇佣兵,与他的免疫系统的国民警卫队作战。 该基因是在计算机上开发的,然后与中和的HIV混淆,并添加了从小鼠,牛和土拨鼠那里获得的遗传密码。 如果“嵌合体”是指新物种,即自然界中不存在的杂种,则在这种情况下,它是嵌合DNA分子。 June 指出 ,这些代码哈希类似于Rub Goldberg的工作,并且是“真正的动物园”。

洛伦(Loren)详细描述了路德维希(Ludwig)。 血液将从他的静脉中抽出,并通过一台机器将其几个T细胞分离出来。 这些细胞将通过向它们发送病毒来进行编辑,病毒将进入它们的细胞核,并在其基因组中的随机位置上安装一个合成基因。 这个设计的基因编码一种蛋白质,该蛋白质用于构建受体,该受体使T细胞能够识别路德维希的B细胞癌细胞中的一种特定的细胞表面标记,称为CD19,这将为它们提供精确的指导系统。 在一系列成功的情况下,经过编辑的单元格返回循环系统后,它们将发起攻击。 有了这些细胞,路德维希的免疫系统可以变得灵活,反应灵敏,并且足以抵抗癌症。 她有可能表现出发烧的活动,或者编辑后的T细胞没有预期的强大。 医疗团队根本无法确定结果。 没有人尝试过这个。 因此,在那一刻,威廉·路德维希(William Ludwig)被称为第一名患者。

他于2010年7月31日入院。经过编辑的细胞返回他的循环系统几天后,没有发生任何有趣的事情。 他又得到了另一批。 但是,十天后,直到第三次最后一次注射,混乱爆发了。 路德维希的身体开始颤抖。 他的脉搏腾飞,他的压力下降了。 他开始发烧。

“我接受了重症监护。 我本该活下来,”路德维希回忆道。 那时护士们仍然不知道,但是他的T细胞开始杀死癌症。 劳伦告诉我:“细胞因子风暴。” “编辑过的T细胞”在他的体内进行了疫苗接种,遇到了靶抗原,并受到了细胞因子的攻击。 这些信号分子在免疫系统中被触发,从而引起发烧和毛细血管开放,从而使免疫细胞可以冲过血管并达到目标。 洛伦解释说:“现在,经过许多患者的观察,我们知道强烈的免疫反应意味着该疗法有效。” 路德维希(Ludwig)的风暴持续了数小时,但他比我们大多数人遭受严重流感的感觉要弱得多。 风暴一开始就停止了。

大约一个月后,医生们周二来到路德维希病房,接受了骨髓检查以进行检查。 路德维希(Ludwig)告诉我:“这不是很令人愉快,我不是那种可以轻易要求您采集骨髓样本的人。” 他无奈地同意了。 “比尔不爱他们,”劳伦说。 她用针刺穿了他的大腿,并取了一个1-2厘米长的骨髓样本,该样本显示了体内循环的细胞组成。 健康的骨髓活检显示红细胞,血小板,免疫细胞和造血细胞混合物之间的平衡。 一种细胞,淋巴细胞,是癌性大脑中的主要成分。

劳伦透过显微镜看。 她说:“这似乎令人难以置信。” 骨髓中没有癌细胞。 一个月前,她通过同一只显微镜看到了条纹状的细胞层。 两天后,路德维希接受了另一项测试。 无条纹。 “我不敢相信。 这在医学上是不会发生的,”劳伦告诉我。 下周她和路德维希一起进入房间。 路德维希抱怨着说:“您不会相信的-工作人员将样品混合在一起,我不得不重复进行骨髓检查。” 劳伦说:“不,不是那样。” -第一次测试很糟糕,被血液污染了。 她说:“我们认为第一次测试不正确。” -老实说,我们不知道该说些什么。 威廉,您的身体不再有癌症。”

几个月过去了。 她告诉我:“我们都在等着把戏。” 治疗一年后,路德维希问她:“艾莉森,你为什么不告诉我我已经治愈了?” 劳伦(Lauren)向他解释说,治疗的定义是基于数十年的研究,数百名患者和大量数据而得出的。 她对他说:“威廉,你是唯一的一个。”

一小队雇佣军战胜了癌症。 但是这种细胞群体可能无法生存。 我问路德维希,当一小部分牢房,综合警卫队死亡而只剩下国民警卫队的力量保卫尸体时,会发生什么。 它会是一个足够强大的防御系统吗? 还是癌症会回来? 他说:“这是每个人都提出的第一个问题。” “没人知道。”

June认为,他的人造T细胞在不到一个月的时间内消除了千克的路德维希癌细胞。 “药物不能做到这一点,”六月告诉记者。 很快出现了二号患者,然后是三号患者。 医生观察到三名不同患者在几天内销毁了2至4公斤癌症。 几年来,数百名患者已经观察到自己的身体清除了癌症。 宾夕法尼亚大学June大学小组和费城儿童医院的同事报告说,使用CAR-T治疗急性淋巴细胞白血病,儿童癌症取得了令人难以置信的成功。 来自费城的7岁的艾米丽·怀特黑德(Emily Whitehead)和来自俄勒冈州雷德蒙德的10岁的艾利·沃克(Avery Walker)出现在中央报纸上。 “对于一名年轻的癌症患者来说,好消息是:完全缓解!” -宣布报纸《费城询问者》。 《纽约时报》宣布:“女孩的最后希望是免疫系统的细胞,它击败了白血病。”

但是,并不是所有的患者都有积极的反应。 没有人知道为什么基因疗法会在路德维希(Ludwig)等患者中引起如此严重的抽搐和震颤,而在其他患者中则是轻微发烧。 怀特海(Whitehead)经历了同样的治疗儿童白血病的程序,她的身体反应如此之重,以致几乎死亡。 但是几天后,发烧和癌症都消失了。 沃克也受到了治疗。 她的父亲亚伦·沃克(Aaron Walker)告诉《费城询问者》:“我们都在等待一场大风暴。” 但是她只有轻微发烧。 不幸的是,沃克和麦迪逊·戈尔曼后来复发了,他们死了。

编辑T细胞以对抗癌症的科学家面临许多技术障碍。 调节CAR T细胞,使其受体更像是癌细胞中更常见的标记,以便优先靶向这些细胞。 在一项研究中,宾夕法尼亚大学的科学家表明,他们能够开发出非常接近在癌细胞(如乳腺癌)中良好表达的靶标的T细胞。 但是,其中许多基因都是在心脏或胸腺等脆弱组织中少量发现的。 2013年6月,June及其同事报告了一个重要问题:通过TCR产生的T细胞与隐藏在癌细胞内的癌症抗原结合,旨在与癌细胞中的MAGE-A3连接,并开始与产生titin的TTN基因产物结合,人类蛋白质中最大的 在某些患者中,这引起了心脏问题。

从那时起,研究人员回到制图板上,对T细胞进行调整和更改,从而与靶细胞形成较弱的联系。 发表在《临床肿瘤学杂志》上的论文表明,医生能够使用生物标志物来预测哪些患者可能对引入CAR T细胞产生敌意反应。 但是,T细胞编辑过的事件仍在发生。 3月,6月停止了旨在与白细胞癌细胞表面的CD19连接的T细胞的临床试验,此前38位患者中有5位因神秘的大脑炎症反应在试验中死亡。 5月,抗癌公司Kite Pharma 报告了类似的死亡事件。

但是,瑞士国际生物技术巨头诺华公司正处于将治疗药物商业化的边缘。 2017年7月,美国食品药品监督管理局(FDA) 建议批准首批用于儿童白血病的CAR T细胞,其价格为30万美元。艾米丽·怀特海德(Emily Whitehead)是2012年第一个接受此类细胞治疗的儿童,现在她已经五年没有患癌症了。 在第一名患者威廉·路德维希(William Ludwig)接受治疗仅几个月后,她就接受了治疗。

我在治疗三年后的2013年给他打电话。 他刚与妻子和两个孙子从纽约进行公路旅行回来,正准备出发前往阿迪朗达克山脉 。 我以为他没事-真的是这样吗? 他说:“当然,我不再是一个年轻人,但在我看来,我通常会坚持这个年龄。” 他有异常的皮肤生长,慢性咳嗽,鼻窦感染,肺部积水,右眼有病毒和严重的烧心。 但是没有癌症。

路德维希说:“有时候,我对自己是头号病人感到不知所措。” “我知道自己的日子已经过去了。” 我没有什么可失去的。” 他的妻子在疾病中挣扎,而他的妻子已经陪伴了十多年-“一个了不起的人,”他说。 谈话后不到一周,路德维希和他的妻子带着另一对夫妇开车去了古柏镇,看着孩子们打棒球。 那是一个绿色的夏天,窗户是敞开的,穿着短袖T恤衫的夫妇在纽约州高速公路上滚动着干净明亮的星光。

Jim Kozubek是位于马萨诸塞州剑桥市的数据处理专家。 他是《 现代普罗米修斯:用Crispr-Cas9技术编辑人类基因组》的作者。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN406055/


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