癌症研究大閱兵

作者:徐鑫 來源:科學網 日期:15-09-02

  不同年代有不同的年代病。東漢末年中國流行傷寒,才會有傷寒雜病論。17世紀的歐洲流行天花,才會發展出種痘理論。

  拜人口老齡化、超重、缺乏運動和晚婚所賜,我們所處的時代,是癌症的時代。

  截止到2015年9月1日17時00分,PubMed(美國國立醫學圖書館旗下的在線文獻搜索引擎)中輸入“cancer”,能搜到3,168,607篇文獻,比心髒病、糖尿病、艾滋病等研究文獻的總量還多。如果每篇文獻有10頁的話,這些文獻打印的A4紙能鋪滿約5個天安門廣場。如果這些文獻能翩然起舞,從天安門城樓向下觀望,會是怎樣的方陣與步伐?

癌症研究規模如此宏大,需要在每個領域深挖,也需要在整體上鳥瞰。我們需要一場癌症研究的大閱兵了!

  成績展示方隊

  在這個宏大的癌症閱兵式裏,最顯眼一塊方隊,一定會留給我們取得的成績。

  先看相對生存率(relative survival rate,RSR)。以美國為例,1953年,DNA結構剛剛確定的年頭,癌症的RSR隻有35%。1975年,雜交瘤技術和抗體大行其道的時代,癌症的RSR升高到了50%。2005年,癌症的RSR達到了68%。2015年的結果還沒有出來,但據估計可能達到80%[1,2]

  再看發病率。上個世紀70年代,每10萬人癌症發病為400人,1990年前後達到高峰511人,2000年左右是473人,2010年前後則是444人。

  死亡率呢?和上麵的年份對應的數字分別是200,215,178,和151。盡管不能用死亡率直接除以發病率,但還是能有個大概的估計:1970年一半的癌症病人死掉,到了2010年,隻有約三分之一的病人死掉[3]

  這樣大的成績,大多都是老兵們取得的。

  老兵方隊——老兵不死,且未凋零

  遠遠走來的老兵方隊分為手術方隊、放療方隊、化療方隊。

  老兵方隊所呈現的,是小溪流成大河的曆史。

  手術治療。1809年,Ephraim Mcdowell在沒有實施麻醉的情況下,完成了卵巢癌摘除手術。這項手術宣告腫瘤可以通過手術來治療。隨著麻醉技術的采用(1846,John Collins Warren)和無菌操作的引入(1867,Joseph Lister),手術成為癌症治療的有效手段。到1896年,William Halsted采用乳房切除術(Mastectomy)來治療乳腺癌,是癌症手術治療的裏程碑之一。盡管Halsted采用的切除被人們成為過於激進,但手術切除在20世紀前50年,一直是癌症的唯一選擇,而且隻有少數人有機會接受這種治療。

  放射性治療回溯到1895年。那時候,倫琴剛剛發現X射線,而居裏夫婦則在這個啟示下發現了鐳。到了1928年,人們發現放射性療法能夠治療腦癌。50年代,鈷代替鐳成為放射性治療的選擇。放射治療師能夠精確控製射線,最大程度的殺傷腫瘤,而減少對正常組織的傷害。

  化療。然而,人們逐漸發現,手術治療和放射性治療遠遠不是很有效的療法,隻有大約三分之一的癌症能采用這兩種方法治療,對於更多的腫瘤,這兩種療法都差強人意。在20世紀初,Paul Ehrlich就致力於用化學藥品來治療癌症。也是他創造了化療(Chemotherapy)這個詞。隨後,腫瘤的動物模型被建立起來。在隨後的將近半個世紀的時間裏,科學家們用動物模型來檢測各種抗腫瘤藥物。大部分的結果是令人沮喪的,不過讓人們看到了化療曙光的是:1943年,耶魯大學用氮芥(Nitrogen mustard)治療淋巴瘤;1948年,葉酸拮抗物治療小兒白血病。這些努力在60年代中期導致了可喜的成功:聯合化療可以有效地治療兒童白血病和成人霍奇金瘤。

  偏見比無知更可怕,因為無知意味著謙虛接受,偏見則導致固執己見。在手術治療和放射性治療大行其道的年代,臨床醫生很少願意嚐試化療藥品。甚至在幾種化學藥品的療效得到確認後,化療也僅僅被用來作為手術和放療的輔助治療措施。70年代,兩項研究鞏固了化療的地位:一項是1975年L-PAM的抗腫瘤研究,另一項是1976年聯合幾種抗癌藥((cyclophosphamide, methotrexate, 和fluorouracil)的抗腫瘤研究。這些研究都證實了化療的有效性。

  老兵方隊把接力棒交給新兵,自己並未停止腳步。老兵性情剛毅爆裂,新兵的儒雅蘊藉,但是效果一點不差。

  新兵方隊——談笑間,檣櫓灰飛煙滅

  靶向治療。傳統意義上的化療很難區別正常細胞和腫瘤細胞。如今,化療已經能夠靶定一些具體的腫瘤標記,從而集中精力對付腫瘤。2006年Druker報道了Imatinib對於慢性骨髓瘤的療效,這一藥物能夠靶向慢性骨髓瘤中的一種特殊的染色體變異。

  除了針對各種腫瘤中的特異的標記,比如乳腺癌中的雌激素受體(ER),非小細胞肺癌中的EGFR等,癌症幹細胞(Cancer stem cell)的發現使人們把目標轉移到尋找專門識別幹細胞的藥物上。2009年,人們發現Salinomycin能特異地殺死乳腺癌幹細胞[4];2012年,抗抑鬱藥thioridazine則被發現能殺傷白血病的幹細胞[5]。

  免疫治療。最近,癌症的免疫治療這名新兵越跑越快,越來越受到重視。免疫學是一門古老的學科;抗體的發現到現在有將近120年(1880s,抗體被發現)的曆史,然而直到最近30年,免疫學才開始滲透到癌症研究之中。1975年Kohler和Milstein發展了抗體技術。1997年,FDA正式批準了一個用來治療B細胞淋巴瘤的抗體rituximab。除了抗體技術,免疫學孕育了豐富多彩的癌症治療手段,包括細胞因子和免疫細胞為基礎的癌症治療。1985年,人們發現白細胞介素2能夠抑製轉移性黑色素瘤和腎癌。1992年,白細胞介素2被批準用來治療轉移性腎癌;1998年則被批準用來治療轉移性黑色素瘤。PD-1為基礎的免疫檢驗點,讓癌症治療麵目一新。

  老新混合方隊——當導引箭附加閃電屬性

  老兵和新兵的交融更像三體人的生殖方式:兩個人結合後,自身消失,產生3-5個後代,每個後代都繼承了父母的部分記憶。各種治療方法的排列組合產生了對抗腫瘤的五花八門的可能性。

  手術相當於物理屬性攻擊,放療相當於閃電屬性攻擊,化療相當於毒屬性攻擊,靶向治療和免疫治療都屬於特殊的物理攻擊。這些不同屬性的組合,事半功倍。

  比如放療和免疫治療的結合類似導引箭的物理攻擊+放射性元素的閃電攻擊,腫瘤的抗性再強也被搞死[6]。

  海、空方隊

  如果說癌症的治療屬於陸軍的話,癌症的檢測、預防屬於海、空軍,也同樣有規模不小的方隊。

  檢測。受惠於下一代測序技術和全基因組關聯性分析,在癌症發病之前進行一定程度的預測,已經不是夢。

  預防。可能有人告訴過你長壽的秘訣,就是要不停地呼吸。癌症預防的秘訣也同樣簡單:少抽煙、多運動、合理膳食。另外再加上接種疫苗(肝癌和宮頸癌)、早期檢測,大多數腫瘤都可以有效預防[7]。

  緩和治療(palliative care)。Robert Weinberg在他的著作癌症生物學中提到,令人感到奇怪的,反倒是人類的癌症發病率如此之低。隨著人口老齡化,癌症在某種程度上不可避免。既然如此,以紓解痛苦為主要目的緩和治療,應該引起更多重視[8]

  外國元首方隊——他山之石,可以砸癌細胞

  免疫。癌症研究受到很多其他學科的幫助。最大的幫助毫無疑問來自免疫這門古老的學科。

  分子生物學。分子生物學的新技術,尤其是CRISPR/Cas9強烈地改變了癌症治療的遠景。比如最近一種叫做嵌合抗原受體T細胞(chimeric antigen receptor-T cell,CAR-T)的技術,就大大得力於CRISPR/Cas9,後者能讓CAR-T有更多的變化,從而使T細胞變得更有效[9]。

  癌症研究的方隊在緩緩前行,從曆史走向未來[10]

  哪種療法能走得更快?

  會不會有新的黑馬出現?

  診斷和預防能不能走得比治療更快?

  就像開篇談到的,癌症是一種時代病。也許將來某一天,癌症研究會走下頭條,成為存檔。

  [1] Byers TE. Trends in cancer mortality.In: DeVita VT Jr, Lawrence TS, Rosenberg SA, DePinho RA, Weinberg RA, eds. DeVita, Hellman, and Rosenberg’s cancer: principles &practices of oncology. 9th ed. Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams &Wilkins, 2011:261-8.

  [2] Byers T, Barrera E, Fontham ET, et al. A midpoint assessment of the American Cancer Society challenge goal to halve the U.S. cancer mortality rates between the years 1990 and 2015. Cancer 2006;107: 396-405.

  [3] Two hundred years of cancer research. N Engl J Med, 2012 366, 2207-14.

  [4]Identification of selective inhibitors of cancer stem cells by high-throughput screening.Cell. 2009 Aug 21;138(4):645-59.

  [5]Identification of drugs including a dopamine receptor antagonist that selectively target cancer stem cells.Cell. 2012 Jun 8;149(6):1284-97.

  [6]Nat Rev Cancer. 2015 Jun;15(6):347-60. doi: 10.1038/nrc3925. Radioimmunotherapy of human tumours.

  [7]Global Cancer Statistics, 2012. CA Cancer J Clin 2015;65:87-108.

  [8] Smith TJ, Temin S, Alesi ER, etal. American Society of Clinical Oncology provisional clinical opinion: theintegration of palliative care into standard oncology care. J Clin Oncol.2012;30(8):880-7.

  [9]Nat Rev Cancer. 2015 Jul;15(7):387-95. Applications of the CRISPR-Cas9 system in cancer biology.

  [10] Global cancer transitions according to the Human Development Index (2008—2030): a population-based study. The Lancet Oncology, 2012 Volume 13, Issue 8, Pages 790 - 801.

關鍵字:cancer,癌症研究,癌症治療,屬性攻擊,1975年

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