癌症疫苗聽過嗎? 樹突狀細胞疫苗 治療癌症的新啟航
文/曹昌堯醫學博士(中山醫學大學 內科學教授、EMBA高階101)、 中山醫學大學附設醫院免疫細胞治療中心
人類對癌症治療痊癒的追尋絕對不會停止,免疫細胞治療幾十年前就被提出,經過多年的研究、改進,這個治療逐漸成為癌症治療的選項之一,今天就讓我們來進一步了解它。
人體的免疫系統如何自我防衛癌症的產生?身體的器官在運作的過程中,會經常遭遇損傷或是受到病原菌的感染,受傷的組織需要進行修復,修復的過程需要進行細胞分裂來產生新的組織。然而,每次的細胞分裂,就有機會產生基因突變,通常突變的細胞都會自然凋亡或是由人體的免疫細胞清除,極少數的突變細胞具有不斷地分裂的能力,甚至沿著血液、淋巴系統到處轉移,最後發展成為癌症。人體血液中的N K細胞可以發現這些異常的細胞並且加以清除,比較頑強的癌細胞會持續的分裂增生,此時,樹突狀細胞便會介入,樹突狀細胞會吞噬並且處置這些癌細胞,再將其抗原片段傳遞給免疫T細胞,接受到抗原的T細胞開始成熟並且大量的繁殖,成熟的免疫T細胞分成兩大類:輔助型T細胞(Helper T, T4細胞)與細胞毒性T細胞(Cytotoxic T, T8細胞),這兩類T細胞都具有針對上述的癌細胞的抗原特異性,還有記憶性。當這些細胞再次碰到此一特定的癌細胞時,就會被活化、增生,進而消滅帶有這種抗原的癌細胞。然而,道高一尺、魔高一仗,有些癌細胞會產生一些特殊的蛋白,偽裝起來欺騙免疫細胞,或是,剛好有些突變的位置點讓其失去免疫的辨識,讓細胞毒性T細胞無法去消滅他們。假若,癌細胞在持續增生與免疫防衛的平衡狀態中取得優勢,癌症於是就會產生。
免疫細胞治療是什麼呢?免疫細胞治療乃是透過現代細胞培養技術,將患者血液中的免疫細胞分離、篩選後,在培養皿中加入特定的細胞激素與培養液,使得某些特定的、具有殺死癌細胞能力的免疫細胞大量擴增。大量培養、增生的免疫細胞再分次回輸到患者的血液中(每次大約數億至數十億顆),隨著血液循環到全身去殺死癌細胞。2018年9月衛福部公告細胞治療特管法,允許醫院使用免疫細胞治療技術為符合適應症的癌症病患治療。現行核可的免疫細胞包括:DC(樹突狀細胞) 、CIK(細胞激素誘導殺手細胞)、NK(自然殺手細胞)、gamma-delta T等,不同的免疫細胞治療的癌症種類不同。CIK、NK及gamma-delta T的製備過程比較簡單,事前取得適量的病人周邊血液經過大約兩週的細胞培養就可以完成,但是DC細胞治療就複雜很多。
樹突狀細胞疫苗治療癌症的特色?利用樹突狀細胞治療癌症時是採用「疫苗接種」的概念,我們利用癌症疫苗來訓練自己身體的免疫T細胞。如何製作癌症疫苗呢?首先,必須取得患者身上癌症組織,接著,在實驗室中萃取、分離出癌細胞並且加以培養、擴增到一定的數量。從擴增的癌細胞中製作具有特異性的「癌抗原」有幾種不同的方法,最具前瞻性的作法是先透過基因定序,找出有特異性的「突變位點」,再利用該基因序列製作抗原蛋白,概念有點像mRNA疫苗,不過這項技術還在發展中。現在,細胞製備所會利用放射或是化學溶解的技術去製備癌抗原。接著,癌抗原會在培養皿中與患者的樹突狀細胞進行同步培養,但是樹突狀細胞要從哪裡來呢?周邊血液的白血球中僅有0.2%的樹突狀細胞,所以得透過白血球分離術(apheresis)來收集足夠的樹突狀細胞。過程是利用是一台類似血液透析(俗稱:洗腎)的機器,當患者的血液流過機器時,透過光學與比重的分流篩選出我們要的單核白血球,整個過程大約需要4-6小時(治療血癌的周邊血幹細胞移植術也是使用相同的方法來分離幹細胞)。一般的狀況下會取得數億到數十億顆單核白血球,然後再送進實驗室分離、篩選,再與先前製成的「癌抗原」一起培養,整個過程大約要4-6週的時間。樹突狀細胞在與癌抗原共同培養後,會處理並攜帶該抗原,當透過皮下注射(通常從兩側腋窩,每次注射大約數千萬顆細胞)回到身體後,帶著抗原的樹突狀細胞會激化並教育周邊淋巴組織的T細胞,造成具有癌抗原特異性的免疫T 細胞(包括T4與T8細胞)大量增生。接著,如同前述,被激活的細胞毒性T細胞(T8)進行選擇性的、有效率的癌細胞毒殺作用,所以,稱之為「樹突狀細胞癌症疫苗」。結論:免疫細胞治療是癌症治療的全新選項。