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“未来治癌症能像治高血压一样?”来看顶尖科学家们带来哪些干货

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2024-08-13


“将来治疗癌症会不会像现在治疗高血压一样,天天吃药就行?”“我认为将来治疗癌症会使用综合的治疗方法,包括靶向治疗、免疫治疗、CAR-T治疗等。”“过去开发一个药物需要20年,现在这个时间已经压到10年,还要更快,因为病人在受苦,我们需要交流合作,把这些新药、科学发现更快地带给他们……”


11月7日,在2023年世界顶尖科学家生命科学大会上,数十位世界顶尖科学奖项得主、中国两院院士、资深科学家,以及世界顶尖医院院长代表、医学政策及医院管理专家就新药研发、癌症治疗等一些前沿问题开展深入探讨,共同勾画人类健康命运共同体的建设蓝图。





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癌症研究有哪些新进展?

癌症是全球第二大死亡原因,为了人类的健康,如何快速诊断、准确筛查和有效治疗癌症已成为科学界密切关注的前沿问题。近年来,科学家通过多组学研究、基因调控、细胞治疗等变革性技术,对癌症有了更细致的理解,从而探索出了更精准、更高效的诊疗技术。


要攻克癌症首先要了解癌症。


众所周知,癌症基因组通常以染色体数量和结构异常为特征。那癌症为什么会产生这样的特征呢?


会上,著名癌症生物学和神经生物学家,2018年生命科学突破奖得主唐·克利夫兰(Don W. Cleveland)教授分享了其研究团队对癌症基因组不稳定性演化的研究成果。他们发现染色体碎裂(染色体破碎后以随意顺序重新缝合的现象)是导致癌症基因组异常的重要驱动力。染色体碎裂有利于染色体外环状 DNA(ecDNA)的产生,从而驱动肿瘤发生和化疗耐药等问题。


唐·克利夫兰(Don W. Cleveland)教授


除了基因组不稳定,来自瑞士的科学家,2017年拉斯克基础医学研究奖得主迈克尔·霍尔(Michael Hall)发现高水平的精氨酸会驱动代谢重编程,从而促进肿瘤生长,这意味着癌症或许是一种代谢性疾病。理论上癌细胞较少产生,甚至不产生这种氨基酸,但迈克尔带领的研究团队却在小鼠和病人的肝细胞癌样本中发现精氨酸水平显著升高。


通过动物实验,癌细胞的秘密进一步被破解。迈克尔的研究团队发现,精氨酸通过与RBM39的结合重新编程肝细胞癌中的代谢,使得癌细胞能增加对精氨酸的摄入和抑制对精氨酸的消耗来积累高水平的精氨酸,这为肝癌的早期诊断提供了新的生物标志物,也为肝癌治疗带来了新靶点。


越深入了解癌症,对抗它的办法就会越多,科学家们也在想方设法提高对癌细胞的杀伤力。


中国工程院院士、国家卫健委副主任曹雪涛研究团队对核内DNA识别受体hnRNP-A2B1在天然免疫和癌症中的机制展开研究。hnRNP-A2B1就像“哨兵”一样能感知与甄别入侵病毒并激活天然免疫信号通路和诱导干扰素产生,启动天然免疫应答反应以清除DNA病毒。掌握hnRNP-A2B1发生机制,就能为抗病毒治疗与炎症疾病防治乃至癌症的治疗提供潜在药物研发新靶标。


曹雪涛院士


科学家们还发现在癌症免疫疗法中,克服肿瘤抗原特异性细胞T细胞的衰竭至关重要。肿瘤内的干细胞/祖细胞状CD8+T细胞(Tprog细胞)还可以进一步发展成具有强大细胞毒作用的终末分化CD8+T细胞(Tterm细胞)亚群。Tprog细胞和Tterm细胞共同介导了持久和强效的抗肿瘤效应,但它们在癌症中的调控方式还需要进一步系统地确定。


中国科学院院士、上海市免疫治疗创新研究院院长董晨通过癌症免疫疗法中T细胞调控的研究发现,高水平的BCL6表达观察到在淋巴结中的肿瘤特异性T细胞中,并与T细胞的衰竭有关,BCL6在TCF1下游抑制了肿瘤特异性Tprog细胞向Tterm细胞的分化。


此外,董晨的研究团队还确定了TGF-β-BCL6和IL-2-BLIMP1对抗途径在调控抗肿瘤T细胞中的作用,这可能有助于开发具有强效和持久治疗效果的新型免疫疗法。


董晨院士


肿瘤患者体内检测到的T细胞证实了免疫系统可以识别和杀死癌细胞,也推动了免疫监视和免疫疗法治疗癌症的新时代。但是在没有感染的情况下,癌细胞是如何激活免疫系统的呢?


天然免疫领域的开拓者之一,2019年生命科学突破奖得主陈志坚对此展开了研究,并在此次大会上分享了他的研究成果——增强环状GMP-AMP合酶(cGAS)介导免疫反应的机制研究。


cGAS是一种胞质DNA感应器,最初被发现在感染过程中可检测病原体DNA。陈志坚介绍说:“我的团队进一步研究发现,cGAS还可以检测肿瘤来源的DNA,从而启动抗肿瘤免疫力。”


此外,研究团队还发现,cGAS通过检测癌前细胞或经过经典癌症疗法治疗的癌细胞中的DNA损伤,提供了额外的抗肿瘤作用。这就意味着放疗、化学疗法等经典癌症疗法,也可引发抗肿瘤免疫力。


新进展也让人们看到希望。


2005年诺贝尔生理学或医学奖得主,西澳生命科学大使巴里·马歇尔(Barry J.Marshall)不禁发问:“我不知道将来治疗一些癌症是不是就好像现在治疗高血压一样,天天吃药就行了?”


中国科学院院士、上海交通大学医学院附属瑞金医院终身教授陈竺认为,将来治疗癌症还是要使用综合的治疗方法,“包括靶向治疗、免疫治疗、CAR-T治疗等等,尤其针对一些血液疾病、多发性淋巴肿瘤、白血病等,我认为(通过综合疗法)将来都有比较好的疗效。”




2

创新药如何“有效且可获得”?

从小分子药物、到生物大分子药物、到基因和细胞治疗,虽然人们在与疾病的斗争中,开发出了很多“武器弹药”,但很多疾病仍然缺乏有效的药物或治疗手段。


十年磨一药,药物研发投入高,但成功率却极低。科学家们正努力寻找着药物与治疗研发新范式:运用更有效的发现和开发方法,在低成本、高效率的条件下,获得更具成药性的创新药物。


科学家们认为创新药的提质增效离不开技术赋能。


2001年、2022年两届诺贝尔化学奖得主卡尔·巴里·夏普利斯(K. Barry Sharpless)在会上介绍了药物研发的新方向——点击化学(click chemistry)。


两届诺贝尔化学奖得主夏普利斯


点击化学是由夏普利斯提出的一个合成概念,它类似于乐高积木的分子反应方法,可以将分子迅速而有选择性地“点击”在一起,从而构建复杂的药物分子。


今年7月,英美两国科学家合作,利用点击化学,成功构建了含有唾液酸酶的三组分癌症免疫疗法,让人们看到了采用点击化学构建功能化抗癌疗法的新途径。


夏普利斯介绍,最近他的课题组基于“硫氟交换(SuFEx)”的氟磺酰化学,又发展了新一代的点击化学反应,该反应在材料合成和药物开发等领域拥有巨大的应用前景。


谭蔚泓院士


中国科学院院士、上海交通大学医学院分子医学研究院院长谭蔚泓认为,在分子层面制定靶向药物,还要进行预防,要理解疾病的过程,生物的过程。


在过去10年,谭蔚泓团队投入了大量努力,把核酸适配体(Aptamer),一种能够高特异性、高亲和力地识别并结合靶标物质的功能核酸,推到真正的临床上的使用。


谭蔚泓院士团队研发的核酸适配体-核素偶联探针进入临床试验,并成功点亮肿瘤表面标志物高表达区域,证明了核酸适配体-核素偶联探针的安全性和分子影像效果,展现出一定的临床应用前景。


谭蔚泓表示,未来核酸适配体的诊疗一体化平台或将在癌症精准医学中发挥至关重要的作用。


除了技术的突破,加速药物研发及扩大药物的可及性也需要全球的通力合作。


位于美国西海岸的西达赛奈医学中心,为洛杉矶2500万人提供先进的医疗服务,致力于把临床发现、临床研究带到患者旁边。


西达赛奈医学中心副院长迈克尔·法尔库(Michael  E. Farkouh)表示:“过去开发一个药物需要20年,现在我们已经把这个时间压到了大概10年。但是,我们需要更快,因为患者在受苦,我们需要把这些新药、科学发现更快地带给他们。”


迈克尔呼吁各界合作起来,尤其是年轻科学家们的交流尤为重要。“我们也期待着向中国学到更多。”他表示。



文字丨连媛

美编丨小H

投稿邮箱丨pdst806@126.com




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