癌症治療知識講座 04:藥物怎麽樣精準找到癌細胞?(下)
說到這兒(er) ,我們(men) 還是得回顧一下上節課提到的格列衛和易瑞沙這樣的靶向藥物。那些神奇的藥物,是根據癌細胞特征性的基因變異開發出來的。
導彈式投送係統
根據同樣的原理,我們(men) 是不是也能利用這個(ge) 差異,設計出能精確識別癌細胞的藥物投送係統呢?這個(ge) 思路沒錯。在2013年,美國基因泰克公司的一個(ge) 乳腺癌藥物賀癌寧(Kadcyla)上市。
這種藥物是由兩(liang) 個(ge) 部分拚接而成的。第一個(ge) 部分類似炸藥,是一種能夠殺死癌細胞的化學物質。另一個(ge) 部分類似導彈的製導係統,是負責精確投送藥物的部分。
乳腺癌藥物賀癌寧
這個(ge) 製導係統的功能,也依賴於(yu) 人們(men) 對乳腺癌更深的認知。
研究發現,因為(wei) 基因變異,乳腺癌細胞的表麵會(hui) 出現一種特殊的蛋白質,名叫HER-2。這種蛋白質和我們(men) 上節課提到的EGFR其實有點像,而且都能幫助癌細胞快速生長和繁殖。
但它同時也為(wei) 人類提供了一個(ge) 精確識別乳腺癌細胞的標誌。在賀癌寧這個(ge) 藥物上,就帶有一個(ge) 抗體(ti) 分子,它的形狀有點像一把叉子,能夠精確識別HER-2蛋白,和它緊緊結合在一起。
所以在這個(ge) 製導係統的引導下,賀癌寧就可以把殺死癌細胞的化學物質非常精確地主動投送到乳腺癌細胞上。
在這一類藥物內(nei) 部,一個(ge) 負責精確製導的抗體(ti) 分子,和一個(ge) 負責殺傷(shang) 細胞的藥物分子被結合起來,因此它們(men) 也被很恰當地叫做“抗體(ti) 偶聯藥物”。
在過去幾年,先後有好幾個(ge) 抗體(ti) 偶聯藥物上市,還有更多的在研究當中。拋開技術細節,這一類藥物的邏輯是高度相似的,都是在把負責精確投放藥物的分子和負責殺傷(shang) 細胞的分子連接在一起。
再往深想想,這個(ge) 邏輯也有更廣闊的應用空間。
比如說,如果把識別HER-2的抗體(ti) 換成識別其他蛋白質的抗體(ti) ,也許同樣的藥物就能被投送到其他種類的癌細胞上去。如果把負責精確識別的抗體(ti) 分子連接在我們(men) 剛討論過的納米顆粒上,是不是
也能把一整個(ge) 納米顆粒都精確投送到癌細胞上呢?說到這裏,可以說在原理上,人類已經能夠主動去設計一套導彈級別的藥物投送係統了。
天然精準投送係統——病毒
回憶一下。為(wei) 了讓藥物投送係統更精確,我們(men) 先是利用了納米顆粒進行被動投送,後利用抗體(ti) 分子進行主動投送,在精確性上取得了很大的進步。
雖說如此,但是在我看來,藥物投送係統的升級還遠沒有完成。因為(wei) 有一套天然存在的精確投送係統還在等待我們(men) 更深入地挖掘和利用。它就是病毒。
你可能會(hui) 納悶,病毒和藥物投送這兩(liang) 個(ge) 概念怎麽(me) 會(hui) 聯係到一起呢?病毒你肯定不陌生。
人類世界很多疾病都是病毒導致的,比如流感病毒會(hui) 導致流感,人類免疫缺陷病毒能導致艾滋病,乙型肝炎病毒能導致乙肝等等。
甚至某些癌症本身都和病毒入侵有很大關(guan) 係,比如大多數女性宮頸癌,都是由於(yu) 人類乳頭瘤病毒HPV的感染引起的。
針對病毒需要較早注射疫苗
但是你可能不知道的是,絕大多數病毒,都有精確到極致的細胞識別能力。比如說流感病毒,它就隻會(hui) 識別人體(ti) 的呼吸道上皮細胞。而乙肝病毒,它就隻會(hui) 識別人體(ti) 的肝髒細胞,對任何別的細胞都不感興(xing) 趣。
病毒有哪些優勢?
這種精確識別的背後原理實際上和剛才咱們(men) 討論的抗體(ti) 差不多:病毒也像抗體(ti) 分子一樣,能精確識別和結合特定細胞表麵的特定蛋白質分子。
所以,病毒是天然存在的一種精確投送係統,其精確度可能超過了人類世界發明出來的所有人工係統。
除了精確之外,病毒顆粒還有一個(ge) 巨大的優(you) 勢,它的尺寸很大,直徑可以有幾百到幾千納米,內(nei) 部有挺大的空間裝東(dong) 西。這也給人們(men) 提供了更多彈藥的選擇。
那麽(me) ,如果能在病毒顆粒裏裝上殺死癌細胞的化學藥物,是不是就可以實現癌症藥物的終極精確投送呢?你別說,2014年,美國梅奧診所的醫生就嚐試過這個(ge) 思路。
他們(men) 大劑量注射一種經過改造的麻疹病毒給一位49歲的晚期骨髓瘤患者,這些病毒精確地識別和殺死了患者的癌細胞,成功控製了她的病情。
過去幾年,很多研究機構都在嚐試更多種類的病毒、更多種類的癌症。當然了,這個(ge) 概念非常美,但是想用病毒做藥物投送係統,還需要克服很多技術障礙。
比如說,怎麽(me) 保證用來做投送係統的病毒本身是無毒無害的呢?比如說,怎麽(me) 通過改造病毒,能讓它區分癌細胞和正常細胞呢?再比如說,怎麽(me) 保證病毒進入人體(ti) 之後不會(hui) 引起免疫係統的過激反應呢?
但是無論如何,在我看來,這些技術問題總是可以得到解決(jue) 的。隻要我們(men) 能更好地理解病毒和癌細胞的生物學特性,就一定有希望設計出終極的藥物精確投放係統來,製造出投送係統中的“超級導彈”。
總結一下
這一講,我們(men) 探討了如何製造出像導彈一樣精確的藥物投送係統。這個(ge) 難題的解決(jue) 思路,是尋找癌細胞和正常組織之間的差別。
第一個(ge) 差別,是癌細胞周圍的豆腐渣血管。所以,我們(men) 有了被動投送的納米藥物。第二個(ge) 差別,是癌細胞的特征性基因變異。因此,我們(men) 有了主動投送的“抗體(ti) 偶聯藥物”。
未來還有一個(ge) 重大升級機會(hui) ,就是開發利用天然的精確投送係統——病毒。
講到這裏,我們(men) 第一部分的課程也告一段落了。我們(men) 在外科手術、藥物開發、藥物投送三個(ge) 領域,都取得了從(cong) 粗糙到精準的重大升級。人類對抗癌症的格鬥,也算贏了一個(ge) 回合。
完