全新小分子被發現,或是攻克癌癥的轉折點。
100年前,抗生素還沒被發現,手指劃破引起的感染可能讓一個年輕人喪命。那時,肺炎被看作一種絕癥。今天,肺炎等各種各樣的感染已被抗生素攻克。令人聞之膽寒的絕癥,現在叫做癌癥。
那么,有沒有一種“腫瘤抗生素”,讓我們能告別癌癥,就像告別100年前的肺炎?就在本月,科學家宣布發現了一個小分子,或將改變這一局面。
抗腫瘤新秀S63845
10月19日,法國最大獨立制藥集團Servier旗下研究所里的科學家將相關論文發表在了《自然》雜志上。
類似漫畫《名偵探柯南》里讓工藤新一變回小學生的不明藥物APTX-4869,這個小分子也能激活細胞凋亡——小分子的名字也有一個編號:S63845。
在發現這一小分子后,研究者首先在S63845最可能大展宏圖的血液腫瘤中進行了一系列實驗——利用S63845進行了體外實驗和小鼠活體實驗,包括25個多發性骨髓瘤品系、11個淋巴瘤和慢性粒細胞白血病品系、7個c-myc布氏淋巴瘤品系、8個急性粒細胞白血病品系以及從25個患者身上取出的急性粒細胞白血病腫瘤細胞。
結果確實讓人驚喜:在25個多發性骨髓瘤品系中,S63845對其中的23個都起到殺滅抑制效果;11個淋巴瘤和慢性粒細胞白血病品系中,S63845可遏制其中的8個;而對于所有用于測試的患者來源的急性粒細胞白血病患者腫瘤細胞、c-myc布氏淋巴瘤品系和急性粒細胞白血病品系,S63845全都產生了殺滅效果。
研究者發現,在動物實驗中,使用25毫克每千克的S63845,連續5天可治愈70%的免疫正常Eμ-Myc淋巴瘤荷瘤小鼠。更加令人驚喜的是:在藥物作用的有效劑量下,正常細胞對S63845完全耐受!也就是說,未來的病人在合理使用S63845時,很可能不需要忍受副作用的痛苦。
研究者很好奇S63845對實體腫瘤是否也有同樣效果。于是,他們選擇了20個非小細胞肺癌品系、9個乳腺癌品系、12個黑素瘤品系,發現S63845各對每種腫瘤中的3個品系有效,有效率大約是25%。
雖然S63845在實體瘤中并沒有擁有在血液腫瘤中一樣的效果,但研究者發現,與相應腫瘤的特效藥物聯合使用時,S63845的效果也不錯,具備巨大的潛力。
因此,S63845小分子的發現,意味著“廣譜抗癌藥物”成為了可能。
究竟是什么讓S63845如此厲害?這還要從細胞凋亡說起。
細胞凋亡又稱細胞程序性死亡,是細胞主動實施的“自殺”過程。它的英語apoptosis來源于希臘語,是“葉落”、“死亡”的意思,也體現出這是一種“自然死亡”,頗有一番“死如秋葉之靜美”感。
可是,好好的細胞為什么要去死呢?細胞凋亡大致可以分為生理性和病理性。生理性凋亡發生在生長發育過程中,比如蝌蚪尾巴的消失、動物指間蹼的消失,以及每天都在發生的表皮、腸上皮更新。生理性凋亡的主要目的是清除不再需要的細胞。
病理性凋亡的主要目的則是清除那些可能危險的細胞,像造反的癌細胞、被病原體感染的生病細胞等。病理性凋亡本身是為了維持機體穩態,但在很多疾病中卻是失調的,比如在神經退行性疾病如阿茲海默氏病(“老年癡呆”)、冰桶挑戰的肌肉萎縮性側索硬化癥中,凋亡過于旺盛,神經細胞數量大大減少,造成了疾病的發生。
與過于旺盛的凋亡形成對比的是,在腫瘤中凋亡過程是被抑制的。這些腫瘤細胞一筆勾銷了“生死薄”,讓自己可以長生不老,在機體中繁衍生息,胡作非為。很多腫瘤細胞的存活都與失控的凋亡機制息息相關,因為研究者發現了大量凋亡細胞分子相關的基因突變,其中比較著名的是p53。p53是一個腫瘤抑制基因,它的激活可以起始細胞凋亡過程,而在突變之后這一功能喪失殆盡。
研究者一直希望,能通過激活細胞凋亡來殺滅腫瘤細胞,但是迄今為止, 理想的藥物并不多。
這次研究者將目光放在凋亡通路中的MCL1分子上。MCL1本名“粒細胞白血病促存活分子1”,屬于抑制細胞凋亡BCL-2分子家族。抑制凋亡可以助力腫瘤,它在眾多腫瘤中都存在過表達現象。而且,過去沒有人成功制出類藥的MCL1小分子抑制劑。
S63845安靜的躺在溝里
能夠成功靶向MCL1,S63845的必勝秘訣就在于它找到了MCL1身上的“電源按鈕”。BCL-2分子家族的眾成員,包括MCL1,都有一條“BH3結合溝”。MCL1正是通過這條溝來參與調控凋亡的發生。
一路艱辛走來,或終見曙光
人類就這樣在戰勝腫瘤的道路上又近了一步,可是你可知道這一路的艱辛?
古羅馬時代,人們就已經知道腫瘤的重要特點:即使切除,腫瘤也極可能卷土重來。2世紀的希臘名醫蓋倫因此下定論:腫瘤不可能被治愈。在醫療條件有限的古代,雖然外科醫生會手術治療,但是由于缺乏麻醉劑,無菌條件以及大量失血,許多醫生認為腫瘤不治療更好。
腫瘤治療在此階段前發展極為緩慢,直到19世紀。19世紀被稱為外科醫生的世紀,最具劃時代意義的時間點是1846 年。那一年麻醉劑的發現使得外科醫生能更從容的手術,并大大減小患者的應激反應。
1878年,感染理論的產生及輸血的嘗試與進步也極大提高了患者的存活概率。
在科學進步的基礎上,約翰霍普金斯大學的William Halsted醫生提出了腫瘤組織會向周圍組織蔓延的理論。他認為,應盡可能將腫瘤組織切除干凈。想法雖好,但可惜他做的過分了。他主要研究乳腺癌,主張切除整個乳房和一部分胸肌。
當時的患者醒來時會發現失去了半個上身,缺少了胸肌的支持也使身體變形,極大影響生活質量。更可怕的是,這個療法自19世紀末提出,直到80年后的20世紀70年代才被證明有害并被手術輔助放療替代。
放療始于1903年,醫生使用居里夫人發現的鐳成功治療了兩位患者的皮膚癌。隨后,醫生將放療應用到多種腫瘤,并建立了很多與手術,藥物等結合的療法。
化療同樣始于20世紀初,醫生發現化學武器芥子氣可以使白細胞減少,于是讓病人吸入芥子氣來治療腫瘤,結果可想而知。
到了40年代,兩位來自耶魯的醫生將氮芥改為注射,發現幾周后腫瘤體積有明顯的減小。50年代,研究者發現多種植物堿存在抗癌效果,并于60年代應用到臨床。
手術、放療、化療三大殺器成功降低了患者死亡率,但是,醫生掛念的還是那些對治療不起反應的患者。隨著分子生物學的發展,人們逐漸意識到腫瘤細胞存在很多特有的突變。
于是,研究者開始分別針對腫瘤的突變制作單克隆抗體或小分子藥物,以靶向、精準的殺滅腫瘤。第一個靶向藥物利妥昔單抗于1997年上市,治療B細胞非霍奇金淋巴瘤。
之后,諸多靶向藥物問世,如治療her2乳腺癌的赫賽汀,治療慢性粒細胞性白血病的格列衛和抑制腫瘤血管生成的貝伐單抗。靶向藥物如格列衛甚至能治愈腫瘤!
進入21世紀后,靶向療法中誕生了一個支派:免疫療法。研究者揭開腫瘤細胞的隱形衣,使自身免疫系統攻擊腫瘤,達到治療效果。PD1免疫療法使最為兇險的黑素瘤偃旗息鼓,當選了2013年的十大科學進展。
征途仍在繼續,如今我們又有了S63845,無論是它帶來的“細胞凋零療法”,或者還會有什么新的治療方案,希望有一天,我們能徹底征服腫瘤,就像告別100年前的肺炎。
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