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【解構・諾貝爾獎】醫學獎:了解免疫調節反應助研新抗癌療法

2018/10/1 — 22:09

James Patrick Allison、本庶佑

James Patrick Allison、本庶佑

醫治癌症不一定只靠藥物,今屆諾貝爾醫學獎得主免疫學家 James Patrick Allison 與日本免疫學家本庶佑的一個重要發現,更讓病人可透過自身免疫系統抗病。

一般情況下,基因在細胞分裂、複製以及生育下一代時,都偶會出錯。這類錯誤大多數都不會對身體有害,而身體也有機制可修復相關 DNA 。然而,部份錯誤累積後,或會對令部份細胞出現病變。這類細胞的生長周期不再被身體機制所控,甚至形成癌腫瘤。免疫系統是人體保護網,負責確保身體正常運作。過去 100 年,科學家一直嘗試找出方法,令自身免疫系統可控制病情,惟一直都未有進展。

直至 1990 年代,Allison 跟其餘幾位科學家發現一種名為 CTLA-4 的「檢查點蛋白質 (checkpoint protein) 」。 這種蛋白質可緩減免疫 T 細胞活動,曾有免疫學家估計此機制或可防止免疫細胞攻擊正常細胞,以及避免自體免疫性疾病 (autoimmune disease) 。問題是,此機制也令 T 細胞無法攻擊病變細胞,使病情惡化。

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這個發現驅使了 Allison 在 1994 年進行首個實驗。他和研究隊伍嘗試在患癌小鼠中測試阻礙 CTLA-4 ,從而了解這種蛋白質會對 T 細胞活動,以及癌細胞造成甚麼影響。他們發現患癌小鼠竟然康復了。結果令他們十分興奮,並隨即在聖誕期間不斷重復測試,確認相關結果。當時藥廠雖尚未對 Allison 的研究感與趣,但他仍繼續研究 CTLA-4 對癌症影響,且嘗試製造一種可以跟 CTLA-4 結合一起的抗體。這種抗體可令原本活動暫緩的 T 細胞再次變得活躍,令它們可繼續攻擊癌細胞。8 年前一項臨床研究亦發現此抗體對皮膚癌有一定效果。

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另一邊廂,日本免疫學家本庶佑也於 90 年代期間,在 T 細胞上發現另一種名為 PD-1 (Programmed death-1) 的蛋白質。PD-1 更會使 T 細胞自我摧毀,相信與 CTLA-4 一樣,作用是防止免疫細胞攻擊身體。當時他和研究隊伍認為, PD-1 的特性或可用作癌症療法。事隔多年,他在 2012 年臨床研究中,曾經利用抗體成功阻礙 PD-1 運作,增加免疫細胞活動。方法令參與實驗病人的轉移性癌症得以治療——這類癌症此前一般被視作無藥可醫。

在 2016 年,本庶佑與癌症研究人員 Gordon Freeman 合作的另一研究中,再發現 PD-1 會吸引 PD-L1 分子,而這種分子也常見於癌細胞中,可使免疫細胞停止運作。當時他們指出,可嘗試阻止 PD-1 跟 PD-L1 接觸,令免疫細胞變得活躍,攻擊癌腫瘤。

近年開始有更多研究發現,若同時利用 PD-1 及 CTLA-4 兩種蛋白質的特性,抗癌效果則更佳。Allison 及本庶佑兩位科學家的研究,令免疫系統可真正抗癌,同時亦啟發了大量新治療癌症療法的研究,或令癌症患者受惠。 

參考資料:
Nature, Cancer immunologists scoop medicine Nobel Prize, 1 October 2018
The Nobel Assembly at Karolinska Institutet, 2018 Nobel Prize in Physiology or Medicine, 1 October 2018

文/Edward Ho、審核/Alan Chiu
 

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