细胞疗法，癌症患者触不可及的新希望

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现在，一个更庞大的问题出现了：药物是什么？有人可能会回答，一种治疗性的物品。但是，它必须要像阿司匹林或者青霉素一样，以药物分子纯化合物的形式存在吗？可以是类似咳嗽糖浆的有效成分混合物吗？对于某种物质一定具有治疗作用这一观点，毒理学家可能会不同意：同一种物质，在加入一定剂量的水可以是解药，而加入其他剂量的水却能变成毒药。许多化疗药物即使在正确的治疗剂量下，仍然是有毒性的。公元二世纪时的希腊罗马医生盖仑 （Galen） 曾说，所有人类疾病的病理都可以看作是体液——黑胆质、黄胆质、血液质和粘液质——的不平衡。那么，如果从人体提取出这些体液，可以把它们当作药物吗？

二十世纪的大半程，药物的定义很简单，因为当时药物本身并不复杂： 它们基本上是在工厂里合成的小分子物质，或者从植物中提取、纯化、包装成为药丸。 后来药典逐渐变厚，从胰岛素到单克隆抗体，有越来越多的复杂大分子蛋白被涵括进来。 但是，来自生命体的活性物质能看作是药物吗？

托马斯一直把骨髓移植看作类似于其他器官移植的手术或治疗方式，决不会把它描述成一种药物。 然而，托马斯在他自己未曾料想过的情况下，已经为一种全新的治疗——“活的”药物，一个结合了药物和手术的嵌合体——奠定了基础，这一疗法不仅挑战了药物的定义和边界，还向药物申请专利、制药和药品定价这些基础规则提出了疑问。

1971年，唐·托马斯在西雅图开始进行首例异基因移植，同年在湾区，一个已满十八岁叫做卡尔·朱恩的高四学生收到了征兵的抽签结果。他抽中了50这个数字；参军基本上板上钉钉了。所以朱恩拒绝了加州理工学院和斯坦福的录取通知，像他常说的那样，选择了“海军军官学校而不是越南水稻田”。朱恩体型瘦高，拥有一副跳远运动员的体型，当他回忆起军校岁月，会有运动员必须坐在边线上等待的遗憾。军校毕业后，海军支付了他在休斯顿贝勒医学院的全部学费，80年代早期他去了哈钦森研究中心，在托马斯研究团队接受了三年的肿瘤专科培训，专门学习骨髓移植。朱恩当时所在的团队热情高涨，成员里包括一位高个子的德裔划船狂热爱好者雷纳·施托布 （Rainer Storb） ，专门研究组织分型和移植疗法；还有一位体格小巧的西伯利亚裔足球爱好者亚历克斯·费菲尔 （Alex Fefer） ，他的研究发现了小鼠的免疫系统可以对肿瘤进行攻击；以及托马斯的妻子——多蒂，她负责实验室和临床上的日常事务，大家都叫她“骨髓移植之母”。

朱恩对T细胞转化的早期实验十分着迷，但他在接下来十年中，在贝塞斯达的海军医学研究所的主要研究对象是像疟疾这样的感染性疾病，随后重心又转向了艾滋病。 直到1999年，他才把实验室搬去了宾夕法尼亚大学。 在这期间，悲伤的阴影一直笼罩着他的家庭： 1995年，他的妻子辛迪被诊断为卵巢癌，她六年后因病去世。 这么多年来，特别是辛迪生病之后，朱恩一直试图为治疗癌症找出一个新模式，在这一模式里不是由药物主导疾病治疗，而是具有活性的免疫细胞。

成熟T细胞的表面通常有很多被称作T细胞受体的蛋白质，正是因为这些受体，T细胞能识别出靶细胞表面的抗原结合位点，例如被病毒感染的人体细胞。 T细胞受体有很高的特异性： 只有当一个细胞表面的蛋白碎片出现在正确的位置，其他特定蛋白把这一信息“呈递”给T细胞之后，受体才能被激活——就像是只有画框摆放正确，T细胞才能看出来这是幅画。

T细胞受体跟抗体不同，抗体是一种Y形蛋白质，它有众多靶点，包括血液中自由漂浮的病毒和蛋白质，抗体与这些靶点以类似魔术贴的方式紧密结合起来，而T细胞受体和靶点之间结合要松散许多。 因此，T细胞能在可疑细胞表面巡视一圈，对其他免疫细胞发出警报，然后再去巡视下一个可疑细胞。 它就像安检关卡的缉毒犬，从一个箱子嗅探到下一个箱子，一旦有可疑状况立马吠叫寻求增援。

免疫学家在这数十年里一直推论，T细胞监控系统或许能够检出并杀死肿瘤细胞。 但是，与被感染的细胞不一样，肿瘤细胞与正常细胞的基因型几乎相同，蛋白质种类也十分相近，也就是说，即便是T细胞也很难从一群细胞中检测出肿瘤细胞的存在。 如果想要T细胞对肿瘤出现特异性反应，该肿瘤细胞的基因得恰好出现突变或有错误调控，由该基因编码的异常蛋白恰好以正确的方式裂解形成碎片，这些蛋白碎片又恰好被传递到细胞系统里以便T细胞检测，以及那里恰好有一个T细胞正等着把这一碎片识别成异物： 这简直是“恰好”的墓园。

朱恩知道哈奇有两位研究者已经开始这个方向的研究工作，他们是斯坦利·里德尔 （Stanley Riddell） 和菲利普·格林伯格 （Philip Greenberg） ，前者像一个戴着黑框眼镜、衬衫兜里永远夹着根自动铅笔的动漫形象，后者则顶着一头从六十年代开始留起来的浓密头发，他们找出能够识别巨细胞病毒 （威胁免疫缺陷患者的主要病原体之一） 的T细胞，把它们放在烧瓶里培养，然后再把这群数量众多的细胞输注到接受骨髓移植的患者体内。在休斯顿，马尔科姆·布伦纳 （Malcolm Brenner） 、克里亚娜·鲁尼 （Cliona Rooney） 和海伦·赫斯洛普 （Helen Heslop） 也在做类似的事，不过他们研究的是EB病毒感染相关性肿瘤的特异性T细胞。贝塞斯达国家癌症研究所一位叫做斯蒂文・罗森伯格 （Steven Rosenberg） 的外科肿瘤医生则在尝试其他治疗思路：从类似黑色素瘤这样的恶性肿瘤里提取出初始T细胞，他认为这种浸润了肿瘤的免疫细胞一定具有识别和攻击肿瘤的能力。罗森伯格和他的团队开始培养这些肿瘤浸润性淋巴细胞，对它们进行数量级的扩增，再把细胞回输到患者体内。

试验得到了一些令人欣喜的结果： 55%的黑色素瘤患者输注了罗森伯格扩增的T细胞之后，可以看到肿瘤缩小，24%的患者获得了完全缓解，并且之后也一直维持缓解状态。 但是这些结果看起来也像是误打误撞。 从患者肿瘤里提取的T细胞或许是训练有素的肿瘤反抗军，但它们也可能只是在犯罪现场一旁逗留的冷漠目击者。 它们或许已经无力反击或者习惯于“忍受”肿瘤。

那么，有可能通过编辑T细胞，提高它们对肿瘤入侵者的敏感性吗？在20世纪80年代晚期和90年代早期，年轻时曾是一名养蜂人的以色列免疫学家泽力格·艾希哈 （Zelig Eshhar） ，开始创造一种有双重作用的特殊杂交T细胞。和正常T细胞的表面受体不同，这种特殊T细胞表面装载了一个分子嵌合体——这种蛋白质拥有着抗体和肿瘤细胞之间类似于魔术贴的粘合力，同时也有受体蛋白激活细胞、诱发免疫反应的能力。他把这种基因编辑后的蛋白质称为T小体，希望能把T细胞受体的探测能力和抗体的破坏作用结合起来：等于为缉毒犬装上了獠牙。然而，虽然艾希哈的细胞能探测到靶点，但它们却无法长期维持对肿瘤的控制。

qimono(pixabay)

“活的”药物

免疫治疗领域在九十年代迎来了一次重大突破。麻省理工学院的博士后研究员迈克尔·萨德莱恩 （Michel Sadelain） 开始研究如何直接将外源基因转入T细胞内。这种基因转染技术将很快就被用于制造新一代T细胞。这些细胞不仅能将肿瘤当作攻击靶点，还能大大地增强受体信号，以形成长期持久的免疫反应。“如果信号不被增强或者留存，T细胞会很快死亡或者失去活性，”萨德莱恩对我说，“当时的解决方法是在基因的层面上武装它们来激活免疫。”有些怀疑论者会质疑这个方法的逻辑性。“你为什么要这样做？”萨德莱恩回想起批评者们这样问他。毕竟，T细胞本身已经能识别和攻击异常细胞了，为什么要费劲去重新编辑基因，只为了赋予它们天生就有的能力？这不是等于在强迫一个西班牙人去上西班牙语辅导课吗？

的确，骨髓移植患者体内的供者T细胞，能够到处捕杀患者的肿瘤细胞。可是这些T细胞在消灭细胞时不分敌我，有时甚至会导致患者死亡。问题的关键就是在T细胞在识别肿瘤细胞和对它们做出反应时，让它们既有高度特异性，也要更加高效，仅在T细胞表面装上抗体还远远不够。抗体必须表现得像它原本就是T细胞结合、识别、活化、记忆这一庞大系统的一份子。生物技术公司Celltech里一名叫做海伦·芬尼 （Helene Finney） 的研究员也开始着手为T细胞设计一个这样的抗体。最后，他们得到了一种又被称作CAR-T细胞或者CAR-T的基因修饰T细胞。这些T细胞表面携带能够完全融入免疫系统的“嵌合抗原受体” （chimeric antigen receptors, CAR） 。在九十年代期间，萨德莱恩和他的团队不断改进“基因武装”T细胞，最终也研究出CAR-T细胞。他们发现这些CAR-T细胞不仅能杀死培养皿里的肿瘤细胞，在携带人类肿瘤的小鼠中也能起到同样的作用，当肿瘤消失后，它们仍然在小鼠体内存活。后来，萨德莱恩将它们称作“活的”药物。

可是基因编辑后的T细胞应当识别哪些分子靶点呢？ 直到1997年，萨德莱恩团队开始将注意力集中在一个叫做CD19的分子上，这个分子在一些特定血液系统肿瘤里表达，例如以B细胞——一个白细胞种类——恶性增殖为主的淋巴瘤和白血病。 然而，CD19 并不是肿瘤特异性分子： 正常B细胞的表面也会有CD19分子。 编辑T细胞也会攻击这些健康细胞。 不过，生物学有时会为试验性治疗留下逃生舱： B细胞并不是人体生存所必需的。 牺牲B细胞必然会需要一些代价——没有这些细胞，患者就不能产生正常的抗体反应，日渐就会出现免疫缺陷——但是通过输注抗体到体内，患者仍然可以生活下去。

2003年12月，朱恩开始和孟菲斯圣犹大儿童研究医院的两位科学家，达里奥·坎帕纳 （Dario Campana） 和今井千早 （Chihaya Imai） ，一起合作研究出能够以CD19为靶点的T细胞。 （这一合作刚开始很激动人心，后来却演变成一场激烈的争吵。 圣犹大医院成功说服大家，他们的研究员设计嵌合体细胞受体工作没有得到相应的荣誉。 ） 后来，朱恩在萨德莱恩的研究启发下，在培养皿中培育出类似的修饰细胞，这些细胞输注到小鼠体内后表现出了很高的活性，足够杀死白血病细胞。当时在纽约斯隆・凯特琳癌症研究中心工作的萨德雷恩，已经设计好并即将进行临床试验来研究抗CD19T细胞疗法的有效性。此外，同时准备就绪的还有西雅图的里德尔和肿瘤免疫学家迈克尔·詹森 （Michael Jensen） ，以及贝塞斯达国家癌症研究所的斯蒂文・罗森伯格。

我问朱恩，“这算是团队合作吗？ ”我记得罗森伯格团队在2010年7月首先发表了CD19靶向治疗的人体数据； 随后，在2011年的8月和11月，朱恩和萨尔莱恩分别发表了他们的结果。

朱恩犹豫了，脸上浮现出谨慎的笑容。凹陷的两颊和明显的紧张让他看起来像约翰・马尔科维奇 （John Malkovich） 。“是，也不是，”他回答道，“我们互相之间有竞争，但也会一起申请基金。”

从完善T细胞基因编辑到人体试验已经花了将近十年。 其中最大的难关却是这些细胞制造和生产过程所涉及的庞杂调整措施。 在诸多研究者中，朱恩、萨德莱恩和罗森伯格经独立研究后，分别通过已经失活、不能再致病的病毒来将嵌合受体转入细胞内。 这种基因编辑后的细胞系必须在含有营养素和生长因子的特殊混合物里倍速增长。 技术员和博士后科学家们照顾这些细胞，就像照顾数百万个饥饿的婴儿，看着它们一天天长大。 “我们必须在宾大建立起专门的病毒生产间，并且创办了一个细胞治疗实验室，”朱恩回忆道，“这可不是小事。 ”

到2010年，宾大开始对第一例患者进行治疗：一位名叫比尔·路德维希 （Bill Ludwig） 的六十五岁退休狱警，他被朱恩和另一位肿瘤学家大卫·波特 （David Porter） 主导的CAR-T临床试验招募进来。路德维希患有慢性B淋巴细胞白血病，疾病已经复发，且对化疗药物不敏感。他之前在国家卫生研究院接受了试验性治疗，那次治疗差点要了他的命，然而他的肿瘤B细胞数量还是每天都在增高。朱恩从他体内提取了一些T细胞，10天后，这些细胞就完成了被病毒感染，扩增至七百倍这一流程——这已经足够好几个疗程使用了。8月3日，路德维希第一次输注了基因编辑T细胞。随后他又接受了两次输注，过了几天路德维希感觉非常不适，身体里的每一个系统——肺脏、肾脏、心脏——都在快速衰竭，同时还有严重高烧。波特认为他感染了某种罕见病原体，然而细菌和病毒检测没有显示任何结果。第二周，路德维希被转到了重症监护室。

“没过多久，路德维希突然好转起来，”朱恩告诉我，“那时候我们开始检查他的淋巴结，所有的肿块全都消失了。 CAR-T细胞输注后的第28天，骨髓活检显示白血病细胞完全消失。 我不敢相信这个结果，在第31天进行了第二次活检，结果还是一样，没有白血病细胞。 ”

当时，路德维希的中心体温升到40.6℃。

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