它差点要了康熙的命,现在却能“以毒攻毒”杀死癌症 | 陈小平
一秒之间,我的脑海里突然闪现:好像哪里多疟疾,哪里就少肿瘤死亡。
——陈小平
陈小平
中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员
大家知道,癌症是当代的绝症,但这个讲法不完全正确,为什么?癌细胞非常狡猾,它可以通过一系列伎俩蒙骗我们的免疫细胞,使免疫细胞不能识别它。而我今天要讲的疟原虫,它居然可以揭穿癌细胞的伪装,使免疫细胞能够重新认识癌细胞,从而杀灭癌细胞,今天我就跟大家分享这个故事。
Part.1
疟疾,和艾滋病、结核病一起被称为“世界三大传染病”。疟疾的病原体就是疟原虫,它有很多种类,有蛇类的疟原虫,鸟类的疟原虫,猴类的疟原虫,还有人的疟原虫。人的疟原虫也有好几种,其中比较厉害是恶性疟原虫,一旦被这种疟原虫感染会导致死亡。
电视剧《康熙王朝》讲到,康熙爷曾三次亲征噶尔丹,其中一次亲征过程中得了疟疾,差一点要了他的性命。幸好有法国的传教士给他带来了金鸡纳霜,也就是奎宁,他吃了之后很快就好了,最后战胜了噶尔丹,这是历史上比较有名的有关疟疾的故事。
《乾隆平定准部回部战图》- 郎世宁
我要讲的主要的故事发生在中山医科大学,1985年我在中山医科大学读研究生时旁听了一门课程——流行病学,是一门研究疾病在人群中流行规律的学科。有一天我的老师讲疟疾的流行病学时,挂出一张地图,与下图很像。疟疾主要流行在非洲、赤道附近,因为多蚊子的地方疟疾就多。
2008年全球疟疾发病率
过了几个星期,过了好多堂课,其间讲了疟疾流行病学、糖尿病流行病学、高血压流行病学,然后讲到了肿瘤流行病学时,又挂出一张图片,与下图差不多。
2008年全球癌症死亡率
一秒之间,我的脑海里突然闪现:好像哪里多疟疾,哪里就少肿瘤死亡。我非常兴奋,回到宿舍就找到我的同学,很高兴的告诉他们,我今天有一个非常重要的灵感要跟你们分享:哪里多疟疾,哪里就少肿瘤死亡,可能疟原虫感染对肿瘤有治疗作用。
我学肿瘤学的同学说:陈小平你都读研究生了还这么天真,非洲很多得传染病的人还没有到肿瘤的高发年龄就死了,所以因肿瘤死亡的人数当然就很少,我建议你不要胡思乱想,不要浪费时间,好好学你的免疫学。
但是我老是在想这个问题。其实我的同学说的也对,但如果除了这个因素,如果真的哪里多疟疾,哪里就少肿瘤死亡的话,这可是一个重大的科学问题。
Part.2
当时,世界卫生组织并没有公开的数据库,直到十几年后才有了关于疾病的公开数据库。我的团队与美国哈佛大学的统计学教授进行合作,这个教授一听我说的这个事情就觉得非常重要,很乐意跟我一起研究这个问题。
我们收集了全球所有国家疟疾发病率和肿瘤死亡率的数据,还搜集了包括联合国的公开数据库、世界银行的公开数据库、美国有关人口的公开数据库……所有能够用的数据库我们都用了,把所有可能混杂的影响因素都剔除后,确实发现疟疾的发生率跟肿瘤的总体死亡率呈显著的负相关,这个论文已经在国际上发表了。
仅仅靠大数据的分析还不能相信疟原虫感染对肿瘤有治疗效果。于是,我们进行了一系列的小鼠模型研究,历经十多年,用了成千上万只小鼠,有肺癌、肝癌、乳腺癌、结肠癌等实体肿瘤的小鼠。我们发现疟原虫感染的确显著延长了荷瘤小鼠的寿命。我们这时才相信,疟原虫感染的确对肿瘤有相当好的疗效。
但是背后的原理是什么?作为科学家,不能看到现象就结束了,于是我们进行了一系列研究,经历了14年的机理探讨,发现疟原虫感染可以非常强烈的激活天然免疫细胞(NK细胞),这种细胞激活后可以杀灭一部分肿瘤细胞。
当肿瘤细胞死亡后,它释放的抗原跟疟原虫感染同时存在的情况下,激活了T细胞。我们知道,T细胞是抗病原体和抗癌的主力军,T细胞被激活,特别是肿瘤内部的T细胞被激活,可以非常有效的杀灭癌细胞。
这个原理如果用老百姓的话说,就是癌细胞分泌一系列信号,使我们的免疫系统睡眠、不工作,而疟原虫感染恰好唤醒、激活了免疫系统,使免疫系统重新识别癌细胞,从而杀灭癌细胞。但毕竟经过了十几年的研究,发表了一系列科学论文,原理并没有这么简单。
有意思的是,在疟原虫激活了免疫细胞的同时,它还干了一件非常漂亮的工作:使患肿瘤的小鼠肿瘤里的血管几乎消失,也就是说抑制了肿瘤血管生成,使肿瘤没有血管供应,从而切断营养供应。
这个作用是非常明显的。来看下图,左边是没有疟原虫感染的肺癌的组织,有大量的血管,里面有很多红细胞。右边是有疟原虫感染的肺癌组织,几乎没有血管,好像有一条血管,但里面几乎没有红细胞,也就是说非常彻底的切断了肿瘤的血液供应,让肿瘤不能生长,或者让肿瘤细胞饿死。
左:肺癌小鼠的肿瘤细胞 右:疟原虫切断肿瘤营养供应
历史上曾经有科学家利用疟原虫感染治疗一种非常严重的疾病——神经性梅毒,是晚期梅毒的一种。在上个世纪早期,青霉素还没有被发明,神经性梅毒像今天的晚期癌症一样被称为“不治之症”,得了神经性梅毒相当于判了死刑。
奥地利科学家、精神神经科教授Julius Wagner-Jauregg,有一天回到病房查房,一个病人突然跑到他身边说:教授我今天发高烧了。教授非常惊讶,因为这是一个瘫痪的病人,居然走到了他跟前。
教授说:你怎么会走路了?病人也才恍然发现自己能走了。教授觉得发烧跟病情好转一定有关系,最后发现这个病人得了疟疾,感染了疟原虫。
接着,他做了一个非常大胆的举动——把这个病人的血抽出来,分别注射给18个瘫痪病人,这18个病人的病情都有不同程度的好转。一天之内,整个欧洲包括前苏联,都知道疟原虫疗法可以治疗神经性梅毒。
消息也很快传到美国和加拿大,整个西方世界都在用疟原虫疗法治疗神经性梅毒,仅仅十年,这个科学家就获得了1927年诺贝尔生理学或医学奖。
但好景不长,1947年人类发现了青霉素,青霉素对梅毒非常有效,用不到疟原虫疗法了,所以疟原虫疗法30年后退出了历史舞台。
但是我们现在的医学教科书里没有这个案例,很多医生都不知道。因为这样的一个发现和这样的一个历史,我们就提出利用疟原虫免疫疗法治疗晚期癌症的临床研究。我们跟广州医科大学的钟南山院士合作,接着与广州复大肿瘤医院、云南昆钢医院开展临床研究,下图是当时启动会的现场。
左起:陈小平、钟南山、柯宗贵
从灵感的出现到申请临床实验,经历了30年;从申请临床实验再到批准历经了3年的伦理答辩,这是相当不容易的。为什么不容易?很多医生担心,一个晚期癌症的病人,再给他感染疟原虫不是要他的命吗!
我跟他们解释,我们用屠呦呦老师发明的青蒿素,把疟原虫控制在一个安全的水平,这个解释说服了这些医生。还有医生提出了一个更挑战的问题:在医院开展这个疗法,疟原虫会不会传染给其他病人?
我又跟他们讲,广州的确有很多蚊子,蚊子是传播疟疾的媒介。但我们的蚊子大部分是伊蚊、有花斑的花蚊,并不是传播疟疾的按蚊。花蚊咬我们的时候,身体跟我们的皮肤是平行的,而传播疟疾的按蚊咬人的时候,尾巴是翘起来的,跟皮肤呈45度角。
假如有谁在广州发现按蚊可以奖励一万块钱,广州CDC(疾病预防控制中心)曾经有这样的奖励政策,但是几十年过去了,没有人发现有这种按蚊。然而医生还是不敢相信,又请来了CDC的专家来医院检测是否有按蚊,搞了几十天确实没有抓到,最后就通过了。
Part.3
现在已经有30多例病人接受了治疗,最初的10例已经观察了一年,这10例病人都是任何其他治疗方法都无效或者是耐药的、无路可走的病人。
这10例病人中我们观察到5例是有效的,其中2例可能已经被治好。怎么叫被治好了?肿瘤没有了,或者肿瘤死掉了。我就讲一讲这2例可能已经被治好的病人。
编号01003的这位肺癌患者,来自山西太原。我们给这个病人打1毫升含有疟原虫的血,这个治疗就完成了,就是打一针这么简单。这个红色的箭头代表青蒿素,把它压到很低水平,这样病人就不会有严重的并发症或副作用。
大概一个月,我们发现这位患者颈部所有的转移病灶完全消失,然后我们用CT看他肺部的病灶,发现病灶还在,心里一下就凉了。我们请胸外科的教授会诊,他一看胸片说这个性质发生了改变,治疗前是呈螃蟹状的形态,治疗后是斑块状,没有伪足,可能是一个死的病灶。
他建议用微创手术把这个病灶拿出来。这位病人同意了教授的建议,拿下来以后发现,这个肿瘤的确已经被包膜包裹了,不容易转移。
把这个肿瘤切开来看,这个病人的病灶大部分都是免疫细胞,跟小鼠实验中切开的肿瘤完全一致,大量的免疫细胞杀灭了肿瘤细胞。到现在差不多两年,这个患者没有复发,每天都出去散步,本来判断3-5个月的寿命,现在已经差不多两年了。
第二个病例是晚期前列腺癌,多发性骨转移,疼痛的很厉害,要服用很多止痛药,而且不能正常走路,来的时候就是一拐一拐的。
治疗大概一个月左右,他的疼痛就消失了,可以正常走路,大概三个月后结束治疗回到四川老家。他出院的那一天做了CT,CT检查肿瘤并没有缩小或者消失。
但回到老家四个月后,他在当地医院进行复查,医生告诉他肿瘤缩小了。我们非常吃惊,不敢相信当地的CT结果,请他来广州做更先进的PET CT检查,发现原发病灶的代谢活性确实消失了,肿瘤死掉了,只留下一个疤痕。到现在一年半的时间,这个病人没有任何临床症状,完全恢复正常。
上:2018.4.25 下:2017.8.30
他还是一个村书记,来广州之前医生告诉他只有大概半年左右的寿命了,于是他就把书记的职务辞掉来广州治病。现在一年半过去了,他给我打电话说:陈教授,我当年辞这个职很后悔。我说:你的命都救回来了还后悔什么!他说开玩笑的。
最后我想谈谈我的追求。我毕生的梦想与追求就是战胜癌症,希望疟原虫免疫疗法能够推广到全球。我们的实验室也在对疟原虫进行基因改造,把它变成癌症疫苗。我们还发现疟原虫有一个非常神奇的蛋白,可以跟人类的各种癌细胞结合,我们把这种蛋白的基因克隆到病人的T细胞里,让T细胞在蛋白的导航下进入肿瘤杀灭肿瘤细胞。我们希望这三种疗法同时应用可以战胜癌症。
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