癌症疫苗大突破!未來將可預防癌症?

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關於癌症疫苗(cancer vaccine),研究人員已經致力研究了50多年,但直到最近他們才能確切地證明這種疫苗的機制以及作用為何。法國的蒙特利爾大學免疫學和癌症研究所(IRIC)的一個研究小組,證明了癌症疫苗真的可以起作用。期許它可以成為一種極其有效、非侵入性且具有成本效益的抗癌利器。

非編碼DNA序列是關鍵

此一發現代表了對癌症疫苗研究的重大突破,這是一項競爭激烈的研究,全世界許多研究團隊都有參與。然而,與其他團隊不同的是,IRIC在不尋常的地方尋找解決方案,也就是「非編碼DNA序列」(non-coding DNA sequences)。

在2000年和2005年,許多研究都表明具有免疫防禦的細胞,像是T淋巴細胞(T lymphocytes),能辨識和穿透癌細胞來攻擊它們。,IRIC 團隊的首席研究員 Claude Perreault 及 Pierre Thibault 和 Sébastien Lemieux 說:「腫瘤被淋巴細胞浸潤的時間越長,患者的存活時間就越長。」Perreault 又說:「對於那些腫瘤受到 T 淋巴細胞強烈攻擊的患者,12 年前開發的一種能刺激免疫系統的藥物,能夠對抗 25% 的癌症病例。」

T淋巴細胞透過存在於細胞表面的外來抗原(或胜肽)來識別腫瘤。然而,即使這些抗原被免疫系統識別,它們也無法充分刺激免疫系統以使淋巴細胞靶向並破壞它們。因此,癌症疫苗的研究重點在於辨識腫瘤特異性抗原(tumor-specific antigen),以便讓免疫系統更有效地攻擊癌細胞。所謂的腫瘤特異性抗原,是指只能在癌細胞的表面找到,在正常細胞表面上則無,能夠讓免疫細胞精準的只對癌細胞進行攻擊。由於這些腫瘤特異性抗原是基因缺陷所導致,許多研究團隊已經追蹤了已知的編碼抗原和蛋白質的DNA片段,但目前尚未成功。

Perreault 表示:「編碼 DNA(Coding DNA)只占人類基因組的 2%,而非編碼 DNA 估計占了 細胞DNA 的 98%,這種非編碼的DNA可能是受 DNA 甲基化的因素而使基因沉默不表達。我們的研究就是專注在非編碼 DNA。」

非編碼 DNA(Non-Coding DNA),是指不包含製造蛋白質的指令,或只能製造出無轉譯能力的 RNA。過去科學家以為這些非編碼 DNA 沒有什麼作用,但隨著時間的推移 ,科學家們對非編碼 DNA改觀了,因為它們被發現帶有一些重要訊息,並且可被編碼 DNA 產出的蛋白質利用。

測試疫苗消除了 10% 至 100% 的白血病

IRIC團隊藉由注射各種類型的癌細胞至小鼠體內,鑑定出來自非編碼DNA的多種抗原,其中一些抗原對癌細胞具有特異性,並在不同類型的癌細胞普遍都能見到。這讓團隊開發出一種基於白血病細胞的疫苗,所使用的白血病細胞含有一些已鑑定的抗原,並將其施打於小鼠。其實驗結果非常令人振奮。

Perreault說:「我們測試的每種抗原都消除了 10% 至 100% 的白血病。」「就算再次對小鼠注射新的白血病細胞也能發揮防禦機制,這表明疫苗有長效作用。」

此疫苗符合成本效益也能避免副作用

隨後在人類的白血病細胞中也鑑定出相同的抗原。Perreault認為他的團隊的研究結果非常有前景,並為治療人類白血病和肺癌的疫苗開闢了可能性。IRIC團隊專注於這兩種特定類型的癌症,因為它們在基因突變數量方面剛好處於相反的兩端。肺癌相較於白血病,是基因突變數量較多的癌症。事實證明,該疫苗已被證明可有效治療由少量突變引起的白血病,這也有助於該療法在對抗其他類型癌症方面的功效。

「我們不必為各種形式的癌症重新製造疫苗。」Perreault補充說。同時,開發人類疫苗的障礙之一是由於我們的遺傳多樣性遠遠大於小鼠。儘管如此,他認為人體臨床試驗可能在未來兩到三年內開始執行。

由 IRIC 團隊鑑定之抗原的疫苗,將是相當符合成本效益的癌症療法,同時大大簡化了治療癌症的過程,特別是能避免化療後產生的許多副作用。

Perreault總結說,IRIC發現此機制的一個重要因素是該研究用了許多學科研究方法,團隊結合了基因組學(genomics),生物資訊學(bioinformatics)和蛋白質組學(proteomics)。此研究已發表在《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)期刊。

參考資料:https://nouvelles.umontreal.ca/en/article/2018/12/06/major-breakthrough-in-quest-for-cancer-vaccine/

生醫編輯群

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