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用最通俗的語言解讀諾獎:什麼是PD-1


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更新日期:2022526
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親愛的人類,我是PD-1。我是今年諾醫獎的寵兒,關於我的情況,你們知道嗎?

作者丨王建秀

大家好!我叫PD-1。在沒有獲得諾貝爾生理或醫學獎之前,我剛剛小有名氣。聽說在中國,本土企業們都排隊做實驗,擠得頭破血流,連做試驗的患者都不夠用了。

人們都認為我是治療癌症的偉大新藥,其實我只是T細胞上眾多蛋白質中最普通的那一個,PD1抗體才是藥。

Tasuku Honjo

Tasuku Honjo是日本傑出的免疫科學家。是他在芸芸眾生中發現了我,才讓我有機會在癌症治療方面發揮巨大的作用。他因此也獲得了2018年諾貝爾生理學或醫學獎。

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amocity
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我屬於免疫系統的人

我出身於名門望族——免疫系統家族。說起我的的親戚,那真是太多太多啦。

人類的紅骨髓可以產生一種叫“造血乾細胞”的神奇細胞。吹個牛也沒關系,所有和血細胞有關的都是由他創造的。

造血乾細胞可以分化出兩類大類細胞。一類分為骨髓群系,一類屬於淋巴群系。

骨髓群系裏面的成員或許你們大家都聽說過,單核細胞、巨噬細胞、嗜中性白血細胞、嗜堿性白血細胞、嗜酸性白血細胞、紅血細胞、巨核細胞和血小板都是這類。

你們人類每次查血象的時候,都會看到這類細胞的數值,他們的變化代表了某些疾病。

好了,接下來就是淋巴群系。淋巴群系裏面有很多功能不同的戰士,有T細胞、B細胞、NK細胞等等。

B細胞自己不能直接殺敵,當他們發現敵情的時候就趕快發出暗號,呼叫T細胞乾掉敵人。

他們可沒有臉盲症,只要見到過一次壞蛋,就能給他們表上標記,讓T細胞這個殺敵大將永久記住這些壞蛋。

T細胞呢,就像是揮舞刀劍的士兵,對前來侵犯者斬盡殺絕。

amocity
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因為癌症,你們認識了我。其實,我只是眾多蛋白質中的最樸實無華的那個。

癌細胞是人類細胞可恥的叛徒,他們並不是外來侵入的敵人,因此能成功逃離T細胞的眼睛。

在T細胞的眼裏,他們和正常細胞“長得非常像”。可實際上,癌細胞可以無限地增長、瘋狂地蔓延,不受任何限制,還總從正常的組織中,把養分吸走。

2

不聽話的刹車:PD-1

我和T細胞的關系太親密了。

T細胞上會有很多蛋白質表達,其中一類呢就屬於去殺殺殺的類型,另一類呢就是屬於停停停的類型。

我就屬於喊“停停停”類型的,要是沒有我,T細胞就可能用力過度敵我不分,把自己的兄弟也當成敵人。

不得不說我們的人類細胞真是最奇妙和偉大的創造。這些殺殺殺和停停停的細胞相互制衡,讓T細胞處於正常運作的狀態。

可惜的是,人體的T細胞並不能很好地識別癌細胞,因為它可以使出很多障眼法,讓T細胞誤以為它是正常的細胞。

我是怎麼讓癌細胞從T細胞眼皮底下逃走的呢?

我的全名叫做Programmed cell death-1 ,CD編號為CD279,屬於CD28大家族裏面的小成員。類似於我們五百年前是一家的道理。

CD28又是什麼呢?T細胞上有許許多多叫做CD**的蛋白質,它們不同程度影響著T細胞工作。其中一個就叫做CD28。CD28就好像一個優雅和傲慢的指揮家,當它發出攻擊信號的時候,T細胞就要開始戰鬥了。

CD28又有很多家族成員,我就是其中之一。不過,我經常會叛變,只要碰到癌細胞這個家夥,我就會發出停止進攻的信號。

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當PD-1和PD-L1相遇

大家還要知道,我並不是罪魁禍首。還有個和我名字相差無幾的哥們,叫做PD-L1,在人類的正常細胞和癌細胞裏面都可以找到它。

很多癌細胞上都有大量的PD-L1。這就是為什麼很多癌症病人會檢測PD-L1的表達程度。除了PD-L1,還有PD-L2,不過它並不常見。

我和PD-L1暗度陳倉,讓癌細胞逃過了T細胞的攻擊。

我們是怎麼勾肩搭背的呢?坦白了吧!我和癌細胞上的PD-L1互相串聯,一起給T細胞打call,可是它得到的信號是:這是自家兄弟,別動家夥啦!之後,T細胞就會放過這類細胞。

當PD-1和PD-L1相遇,就是腫瘤免疫的最嚴重的腐敗事件

瞧見了沒有,這就是癌細胞的厲害之處!

所以,你們給自己輸入那麼多攻擊性的T細胞真的一點用都沒有!因為,它根本看不見癌細胞啊……這是多麼令人悲傷的事。

只要切斷了我和PD-L1的聯系,T細胞就從昏昏沉沉中覺醒,奮力攻擊癌細胞。T細胞會驚呼:“哎媽!原來這家夥是個可恨的叛徒!”

amocity
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帶上PD-1抑制劑,讓 T 細胞認清癌細胞本質

終於,在對付癌症方面,人類終於還是發明了一種新藥,去中斷我和PD-L1之間的聯系,人們稱這種新藥為PD1檢查點免疫制劑。

這些藥有的是針對我的,有的是針對PD-L1的,但工作原理都是一樣的,就是切斷我們之間的聯系。

它們都是人類目前治愈癌症最偉大的發明。百時施貴寶的Opdivo,默沙東的Keytruda,羅氏的Tecentriq,阿斯利康的Imfinzi,輝瑞的Bavencio,都屬於這類新藥。

為什麼這種新藥大受歡迎?因為它幾乎是抗癌廣譜藥。舉個例子,美國FDA批准K藥的適應症有:宮頸癌,胃癌,霍奇金淋巴瘤,黑色素瘤,非小細胞肺癌,原發縱隔大B細胞淋巴瘤,鱗狀細胞頭頸癌,MSI-H和dMMR腫瘤和泌尿上皮癌。

當然,PD1也不是萬能神藥。比如,Keytruda 一線治療非小細胞肺癌,不能包含EGFR和ALK突變。而且,PD1的起效率很低,只有20%。現在越來越多的研究正在考慮怎麼把它們和化學療法、放射療法連用,甚至和CTLA-4檢查點免疫制劑聯合使用。

但是,我要小小地謙虛一下,PD1抗體並不是免疫治療檢查點免疫制劑裏面的唯一。

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我還有個親戚叫 CTLA-4

我還有一個遠方親戚,名字叫做CTLA-4。在CD**的家譜裏面,又叫做CD152。

美國醫學教授James P. Allison發現了它的工作機制,這位教授也獲得了2018年諾貝爾生理學或醫學獎。

James P. Allison

CTLA-4 會和CD家族的CD80、CD86共同聯手,給T細胞放出“關”的信號。CD80又叫做B7-1,CD86又叫做CD28LG2、B7-2。

剛才說過了,CTLA-4和CD28同源。當CD28被激活的時候,CTLA-4這個遠房親戚和就是告訴T細胞要刹車了。

BMS公司於2011年4月批准的新藥Ipilimumab(Yervoy),也就是伊匹單抗。

它能打斷CTLA-4與其配體CD80/CD86的相互作用。目前獲批的適應症有:結直腸癌、黑色素瘤和腎癌。

易普利姆瑪(Wikipedia)

這就是我的故事。癌症免疫治療的時代已經來臨,盡管它還非常年輕。感謝這些偉大的科學家發現我,希望新藥研發越來越好~

參考文獻

The role of PD-1 regulating T-cell immunity.

Natianal Cancer Institute

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