癌细胞对人体的利用,简直到了极致。
它们可以让肿瘤相关成纤维细胞为癌细胞供能、解毒,以应对肿瘤里面的恶劣环境[1];它们还会利用巨噬细胞,帮助癌细胞发生超早期的转移[2];有些癌细胞在转移的时候,会带上具核梭杆菌等微生物一起走,而这些细菌会帮助癌细胞在体内其他位置安家落户[3]。
从生长到转移到安家落户,可以说是一条龙的利用了。能利用得这么溜,难怪癌症那么难治。
近日,哈佛医学院附属医院——布列根和妇女医院——的Khalid Shah研究团队,给恶性肿瘤回敬了一个大礼。他们用CRISPR基因编辑技术,把癌细胞改造成抗癌杀手,利用癌细胞的“归巢”特点,直捣黄龙。
改造后的癌细胞杀手,能杀遍全身所有肿瘤,无论是复发的原发病灶,还是转移到其他地方的转移病灶。在完成任务之后,一旦接收到研究人员的“自杀”指令,就集体自杀。他们的这一重要研究成果发表在著名期刊《科学转化医学》上[4]。
Khalid Shah
癌细胞终于被人类利用了。
科学家之所以会想到利用癌细胞,一个很重要的原因是,癌细胞是肿瘤的主角,它在肿瘤里面的一举一动,不会受到限制。
当前免疫治疗开展的如火如荼,但实际上受益的群体非常小。一个主要原因就是,肿瘤微环境非常强大,被打压的免疫细胞没那么容易激活,杀手CAR-T想进入肿瘤也没那么容易。
早在4年前,Shah团队就开始寻找一个更适合打入癌细胞内部的药物“载体”,或者我们姑且叫它杀手吧。
找来找去,确实找不到非常理想的。不过,他们很快发现,原来自己在“骑驴找驴”:癌细胞不就是打入肿瘤内部,且不受肿瘤抑制的最理想候选“杀手”么?
科学家灵光一闪,肿瘤就要惨了。
把癌细胞定位“杀手”候选人之后,他们面临着三个问题。第一,被改造的癌细胞拿什么回去“大义灭亲”;第二,即使被改造,它还是个癌细胞,如何保证它不作恶;第三,在消灭肿瘤之前,如何保证它的安全。
有了三个明确的问题,事情就变得非常好办了。
首先他们筛选到了一个可以与多种癌细胞表面特定受体结合,且能诱导癌细胞死亡的配体分子。这就有了杀伤性武器。
然后在实验室找了一种表面没有这种死亡受体的癌细胞(保证杀手自身安全,不被自己产生的配体杀死),把能诱导死亡的配体分子基因转到这个细胞。
这样一来,癌细胞“大义灭亲”的工具有了,而且也保证了自己不被伤害。接下来,要解决的问题就是让癌细胞“大义灭亲”之后,乖乖自杀。
于是,研究人员又给杀手癌细胞转进去一个基因,这个基因能合成一种前药转化酶,可以把GCV(ganciclovir)转化成清除癌细胞的药物。
至此,三个关键问题都解决了。研究人员找到了恶性程度非常高的胶质母细胞瘤模式小鼠做研究。将改造好的杀手癌细胞注射到小鼠肿瘤内之后,小鼠的肿瘤消退,再用GCV处理之后,小鼠存活时间大幅延长。
注射杀手癌细胞,并注射GCV的模式小鼠生存时间延长