弄懂免疫療法必看入門手札

癌症免疫療法面面觀,弄懂必看入門手札

最後更新日期:2021 年 05 月 30 日

癌症免疫療法的起始與延續,至今已有半世紀的研究歷史。

隨著癌症治療逐漸受到重視,醞釀了數十年的免疫療法在治療潛力上才慢慢受到各界肯定,同時在國外的臨床試驗中也頻傳正面消息,加之化療的副作用帶給病患身心巨大壓力、免疫力下降以及抗藥性等問題,都使得愈來愈多的研究轉向使用副作用較少的免疫療法來為完整的癌症治療把關,我想這是癌症免疫療法興起的主因。

相較於傳統療法來說,它帶來了更好的效果,同時也由於免疫療程的昂貴與國內發展較為緩慢的因素,而蒙上一層神秘的面紗。

揭開免疫療法的神秘面紗


免疫療法,顧名思義就是藉著自體免疫系統來對抗癌症的一種方式。傳統正規的癌症治療主要有手術切除、化學治療與放射治療三種,新興的免疫療法則被歸於第四種治療方式。

免疫療法不似傳統癌症治療的手段,因是建立在我們與生俱來的免疫系統作用基礎下,來根除殘存的癌細胞,因此其治療副作用相對較低。

而不論是手術切除、化學治療還是放射治療,都難以保證完全清除掉那些狡猾躲藏起來且肉眼不易看見的癌細胞,無法完全避免掉日後復發或轉移的可能。因此,若是施以傳統癌症治療手段後,能再追加免疫療法來幫助根除這些殘存的癌細胞,勢必有助於提升治癒率。

免疫療法的原理


癌症是由於免疫失調所引發的全身性疾病的局部表現,體內的免疫細胞除了可抵禦外來病菌,亦可清除體內不正常增生的癌細胞。

但隨著老化或是負面環境因素的積累而使得免疫功能逐漸衰退,這些變異的癌細胞會越來越難以控制,直至失控成團甚至轉移至身體其他器官,形成所謂的癌症或惡性腫瘤。

因此免疫療法即是從這個根本原理著手,為強化體內原有的免疫機制所發展出來的技術與方法來治療癌症。

免疫療法的臨床應用與作用機制


免疫療法初步可分為三種類型,分別是:細胞療法、抗體療法、細胞因子療法,這些皆與免疫反應有關。

由於在過去的從業階段,我曾長期投入的是免疫細胞療法的研究領域,對於這一部分也是較為熟悉的,以下我會先以免疫細胞療法為例,再介紹更早期發展出來的抗體療法部分。

免疫細胞療法

「免疫細胞療法(Adoptive cell therapy)」有許多譯自英文的不同說法,比較常見的像是過繼免疫療法、過繼細胞轉移、細胞過繼性免疫療法等,在這些命名中有個共同點就是「過繼」兩個字,在法律上的意思為「收養」的程序。

在這裡的過繼,則可以理解為將自己體內少量的免疫細胞抽取出來,交給專業的實驗室收養起來,然後養一段時間(視不同免疫細胞生長周期而定)後,這些免疫細胞會越長越多直到到達治療所需的細胞數量要求為止,然後再輸回到自己體內,藉此提升免疫力(圖1)

以下,我們以免疫T細胞療法為例(收養的對象就是T細胞):

免疫T細胞治療療程示意圖
(圖1) 免疫T細胞治療療程示意圖

在免疫系統中,只有一群叫做樹突細胞的免疫細胞,可以偵測到癌細胞表面的癌抗原,並能將癌抗原的長相教育給T細胞知道。我們可以將癌抗原這類分子,看做是癌細胞軍團的代表旗幟,而且不同癌細胞軍團的代表旗幟也並不相同。

而在腫瘤細胞附近的T細胞則是已經過樹突細胞教育過,且知道癌細胞軍團的長相,進而徘徊在腫瘤細胞附近伺機攻擊。

透過以上免疫系統的運作原理,我將免疫T細胞療法的療程整理成兩種途徑進行闡述,可能大家會比較明白:

第一種途徑:
1. 抽血,並自血液中個別分離出T細胞與樹突細胞。
2. 將這些樹突細胞與癌抗原融合,使其能夠偵測到癌細胞的抗原,再加入T細胞一起培養。
3. 擴增被教育成功的T細胞。
4. 將大量擴增後的T細胞回輸體內,讓T細胞去對抗癌細胞。
第二種途徑:
1. 將患者癌組織中的T細胞分離出來。
2. 在體外擴增這些T細胞。
3. 將大量擴增後的T細胞回輸體內,讓T細胞去對抗癌細胞。

如此簡單又暴力的藉由體外培養來提升免疫細胞的數量,然後再輸回人體內來提升免疫系統的力量。在所有癌症免疫療法中,我認為是最直接有效甚至可能治癒癌症的一種方式。

當然,免疫細胞治療無法一概而論,挑選優質來源製造廠才是王道。

抗體免疫療法

藉由抗體藥物進行治療的抗體免疫療法,針對這個抗體藥物,比較正式的說法是「免疫檢查點抑制劑」。

免疫檢查點抑制劑,是針對癌細胞會弱化或是逃避人體免疫系統的作用機制而設計出來的。

免疫檢查點,則是存在於免疫細胞表面的煞車器,可以讓免疫系統去避免體內的免疫反應被過度活化,通常是用來避免造成自體免疫反應或是健康組織細胞的損傷。

但這樣的機制,卻會被癌細胞反過來利用。當癌細胞遇到免疫細胞時,會用特殊方式將免疫細胞的煞車器踩住,導致免疫反應受到抑制。此時,使用免疫檢查點抑制劑的目的,就是要去卡住這個煞車器的位置或是卡住癌細胞的腳腳,總之就是不讓癌細胞有辦法踩到。如此一來,免疫細胞就能被活化並去攻擊這腳賤的癌細胞了。

以下,我們用更深入的角度去探討一下:

癌細胞的免疫逃避機制
(圖2) 癌細胞的免疫逃避機制

在免疫T細胞表面上,有一種叫做PD-1的蛋白質,這個蛋白質能夠幫助免疫系統避免去攻擊到自體內的正常細胞,但是癌細胞卻可以借來騙過免疫系統以避免自身遭到摧毀。

研究發現,PD-L1與PD-L2這兩種蛋白質會在癌細胞上高度表現,此時若與T細胞表面的PD-1相互結合,會導致T細胞針對癌細胞的免疫反應受到抑制,進而產生免疫耐受性,這就達到了抑制T細胞作用的效果。(圖2)

癌細胞的狡詐,當然科學家也有其應對機制,目前臨床研究使用較多的免疫檢查點抑制劑Nivolumab,即是PD-1的單株抗體,可阻斷PD-1的結合,避免免疫耐受性的產生,能夠有效產生癌症免疫。

根據第一、二期臨床試驗的結果,多達百名黑色素腫瘤受試者在服用Nivolumab之後,平均存活期為17個月;胰臟癌受試者服用後,平均存活期為22個月;非小細胞肺癌試驗者,平均存活期則是9.6個月。即使目前有許多臨床研究結果顯示Nivolumab的效果相當出色,但這類藥物並非對每個人都是有效的。

重要觀念:免疫治療藥物,不一定對每個人都有效


三種癌症免疫治療單株抗體藥物
(表) 常見三種癌症免疫治療[單株抗體]藥物

以Ipilumimab、Nivolumab和Pembrolizumab這三種免疫治療藥物為例,這些藥物會以不同的方式來活化T細胞,使T細胞能夠辨識癌細胞表面的抗原。

這些藥物可以長期緩解因癌細胞轉移而復發的癌症患者的症狀,像是黑色素瘤或肺癌患者。如此一來,T細胞將會被重新活化來對抗癌細胞,而那些經歷了初次化療後又復發的患者(一般存活期為三個月),顯示出存活時間有所延長,甚至達到數年之久。

雖然在治療腫瘤復發的效果上,傳統的癌症療法幾乎沒有辦法匹敵,但這些藥物並非對每個人都有效果,它們僅僅被批准用來治療黑色素瘤或是特定類型的肺癌,而且即使是這些癌症,藥物也只是針對其中的某些患者有效。

例如,在大約兩成的轉移性黑素瘤患者中,Ipilimumab可以使這些患者的生存期延長至兩倍。在另外八成的患者中,藥效則微乎其微。

這與人體內的基因差異性有關,雖然人類之間有近乎99.9%的基因是相同的,但在個體間仍存在許多差異性,一部分是基因遺傳所造成,另一部分則是生活環境所改變,而這些差異也涉及到體內癌細胞與免疫系統的表現。

基因遺傳差異造就了不同個體,也正因如此,我們的免疫系統和癌症,都有著它們自己的生命特徵。

論述結語


溯其本源,癌症是因為身體免疫系統失調所引發的疾病。

無數臨床研究報導,為突破傳統癌症治療的瓶頸,幾乎轉而著重在發展免疫治療這塊領域,而以上內容僅是冰山一角。

在最後,需要特別重申的是,千萬別忽略了我們與生俱來對抗疾病的最強武器—免疫系統

本篇文章僅為醫學研究探討,不可作為醫療指導,如需引用請註明來源出處(Yang-Notes.com)。

參考資料:
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[5] Four challenges we have to crack before immune therapy can revolutionize how we fight cancer. The Conversation.July 28, 2015.

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