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癌症治疗知识讲座 04:药物怎么样精准找到癌细胞?(下)

挚馨健康 XIN HEALTH 编辑团队 2020-07-07 17:30:01 发布

说到这儿,我们还是得回顾一下上节课提到的格列卫和易瑞沙这样的靶向药物。那些神奇的药物,是根据癌细胞特征性的基因变异开发出来的。

导弹式投送系统

根据同样的原理,我们是不是也能利用这个差异,设计出能精确识别癌细胞的药物投送系统呢?这个思路没错。在2013年,美国基因泰克公司的一个乳腺癌药物贺癌宁(Kadcyla)上市。

这种药物是由两个部分拼接而成的。第一个部分类似炸药,是一种能够杀死癌细胞的化学物质。另一个部分类似导弹的制导系统,是负责精确投送药物的部分。

乳腺癌药物贺癌宁乳腺癌药物贺癌宁

这个制导系统的功能,也依赖于人们对乳腺癌更深的认知。

研究发现,因为基因变异,乳腺癌细胞的表面会出现一种特殊的蛋白质,名叫HER-2。这种蛋白质和我们上节课提到的EGFR其实有点像,而且都能帮助癌细胞快速生长和繁殖。

但它同时也为人类提供了一个精确识别乳腺癌细胞的标志。在贺癌宁这个药物上,就带有一个抗体分子,它的形状有点像一把叉子,能够精确识别HER-2蛋白,和它紧紧结合在一起。

所以在这个制导系统的引导下,贺癌宁就可以把杀死癌细胞的化学物质非常精确地主动投送到乳腺癌细胞上。

在这一类药物内部,一个负责精确制导的抗体分子,和一个负责杀伤细胞的药物分子被结合起来,因此它们也被很恰当地叫做“抗体偶联药物”。

在过去几年,先后有好几个抗体偶联药物上市,还有更多的在研究当中。抛开技术细节,这一类药物的逻辑是高度相似的,都是在把负责精确投放药物的分子和负责杀伤细胞的分子连接在一起。

再往深想想,这个逻辑也有更广阔的应用空间。

比如说,如果把识别HER-2的抗体换成识别其他蛋白质的抗体,也许同样的药物就能被投送到其他种类的癌细胞上去。如果把负责精确识别的抗体分子连接在我们刚讨论过的纳米颗粒上,是不是

也能把一整个纳米颗粒都精确投送到癌细胞上呢?说到这里,可以说在原理上,人类已经能够主动去设计一套导弹级别的药物投送系统了。

天然精准投送系统——病毒

回忆一下。为了让药物投送系统更精确,我们先是利用了纳米颗粒进行被动投送,后利用抗体分子进行主动投送,在精确性上取得了很大的进步。

虽说如此,但是在我看来,药物投送系统的升级还远没有完成。因为有一套天然存在的精确投送系统还在等待我们更深入地挖掘和利用。它就是病毒。

你可能会纳闷,病毒和药物投送这两个概念怎么会联系到一起呢?病毒你肯定不陌生。

人类世界很多疾病都是病毒导致的,比如流感病毒会导致流感,人类免疫缺陷病毒能导致艾滋病,乙型肝炎病毒能导致乙肝等等。

甚至某些癌症本身都和病毒入侵有很大关系,比如大多数女性宫颈癌,都是由于人类乳头瘤病毒HPV的感染引起的。

针对病毒需要较早注射疫苗针对病毒需要较早注射疫苗

但是你可能不知道的是,绝大多数病毒,都有精确到极致的细胞识别能力。比如说流感病毒,它就只会识别人体的呼吸道上皮细胞。而乙肝病毒,它就只会识别人体的肝脏细胞,对任何别的细胞都不感兴趣。

病毒有哪些优势?

这种精确识别的背后原理实际上和刚才咱们讨论的抗体差不多:病毒也像抗体分子一样,能精确识别和结合特定细胞表面的特定蛋白质分子。

所以,病毒是天然存在的一种精确投送系统,其精确度可能超过了人类世界发明出来的所有人工系统。

除了精确之外,病毒颗粒还有一个巨大的优势,它的尺寸很大,直径可以有几百到几千纳米,内部有挺大的空间装东西。这也给人们提供了更多弹药的选择。

那么,如果能在病毒颗粒里装上杀死癌细胞的化学药物,是不是就可以实现癌症药物的终极精确投送呢?你别说,2014年,美国梅奥诊所的医生就尝试过这个思路。

他们大剂量注射一种经过改造的麻疹病毒给一位49岁的晚期骨髓瘤患者,这些病毒精确地识别和杀死了患者的癌细胞,成功控制了她的病情。

过去几年,很多研究机构都在尝试更多种类的病毒、更多种类的癌症。当然了,这个概念非常美,但是想用病毒做药物投送系统,还需要克服很多技术障碍。

比如说,怎么保证用来做投送系统的病毒本身是无毒无害的呢?比如说,怎么通过改造病毒,能让它区分癌细胞和正常细胞呢?再比如说,怎么保证病毒进入人体之后不会引起免疫系统的过激反应呢?

但是无论如何,在我看来,这些技术问题总是可以得到解决的。只要我们能更好地理解病毒和癌细胞的生物学特性,就一定有希望设计出终极的药物精确投放系统来,制造出投送系统中的“超级导弹”。

总结一下

这一讲,我们探讨了如何制造出像导弹一样精确的药物投送系统。这个难题的解决思路,是寻找癌细胞和正常组织之间的差别。

第一个差别,是癌细胞周围的豆腐渣血管。所以,我们有了被动投送的纳米药物。第二个差别,是癌细胞的特征性基因变异。因此,我们有了主动投送的“抗体偶联药物”。

未来还有一个重大升级机会,就是开发利用天然的精确投送系统——病毒。

讲到这里,我们第一部分的课程也告一段落了。我们在外科手术、药物开发、药物投送三个领域,都取得了从粗糙到精准的重大升级。人类对抗癌症的格斗,也算赢了一个回合。

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