生物治疗是一种利用生物活性物质进行癌症治疗的新方法。这些生物活性物质的专用名词叫做生物反应调节剂。
生物反应调节剂的含义甚广,所有天然或者人工方法产生的、能够改变患者和癌症状态的方法和药物都称为生物反应调节剂。
生物反应调节剂的作用机制可分为两大类,一类是通过干扰细胞生长、转化或转移,直接具有抗癌作用;另一类是通过激活免疫系统达到对癌细胞进行杀伤或抑制的目的。
一、生物反应调节剂的分类
1、天然或基因重组细胞因子药物 包括白细胞介、干扰素、肿瘤坏死因子。
2、具有抗癌作用的各类细胞 如拉克细胞、TIL细胞和DC细胞等。
3、抗体 包括各类抗癌单克隆抗体、抗细胞表面标志抗体等。
4、某些菌类及其有效成分 如卡介苗、短小棒状杆菌、链球菌、金黄色葡萄菌素。
5、植物药包括中药的有效成分 如香菇多糖、云芝糖肽、黄芪多糖、枸杞多糖、人参总苷等。
6、肿瘤疫苗 正在研究之中。
二、细胞因子类药物
自从基因工程技术大规模发展后,细胞因子是应用最广泛、疗效最明确的一类生物反应调节剂。临床上常用的细胞因子是干扰素、白细胞介素。
1、干扰素(IFN) 干扰素是一种糖蛋白,它可以防止病毒的感染。干扰素的主要作用有:直接抗病毒作用,增强肿瘤相关抗原的表达,直接的抗细胞增殖作用和抗血管生成作用,增强抗体信赖性的细胞毒作用;增强自然杀伤细胞的细胞毒作用等。干扰素可以进一步分为3种类型,干扰素-α、干扰素-β和干扰素-γ。
临床上被用来治疗癌症的主要是干扰素-α。干扰素-α是第一个用于临床治疗的基因重组细胞因子,可皮下或肌内给药,血浆半衰期为4-6小时,生物活性持续2-3天。1986年,它被美国食品和药品管理局正式批准用于临床治疗。治疗有效的癌症类型包括慢性粒细胞性白血病、多发性骨髓瘤、淋巴瘤、恶性黑色素瘤和肾癌。
2、白细胞介素 指由白细胞产生的可调节其他细胞反应的物质。以白细胞介素命名的细胞因子有近20种。
白细胞介素-Ц(IL-2)是应用最为广泛的白细胞介素。它可通过对T细胞、B细胞、NK细胞、巨噬细胞的作用而间接发挥抗癌作用。由于它能支持T细胞的生长,最初在1976年被定名为T细胞生长因子。白细胞介素-Ц在T细胞的生长成熟中起了关键性的作用。它的多种生物学功能主要包括诱导抗原刺激的T细胞增殖,增强T细胞的杀伤作用;诱导淋巴细胞、天然杀伤细胞的活性;对其他细胞因子的诱导作用。
白细胞介素-Ц被广泛用于癌症的生物治疗,是目前应用最广泛的细胞因子。它本身对多种癌症有效,而且被广泛用来诱导各种肿瘤杀伤细胞和肿瘤疫苗的培养。
三、过继性细胞免疫治疗
1、LAK细胞(拉克细胞) 在20世纪80年代初,人们发现用白细胞介素- Ц培养的淋巴细胞可对癌细胞产生杀伤作用。这种细胞被称为拉克细胞(淋巴因子激活的杀伤细胞),这种治疗方法被称为过继性细胞免疫治疗。用这种方法进行治疗时,首先需要进行拉克细胞的培养,所采用的淋巴细胞可由患者本人的血液中采集,也可从其他人的血液中进行分离。在进行培养的过程中,白细胞介素-Ц将淋巴细胞激活扩增,产生大量的拉克细胞。然后将这些细胞输入患者的体内产生抗癌作用。
2、YILS(肿瘤浸润淋巴细胞) 是直接从肿瘤组织中分离出来的T淋巴细胞,生离体培养中由白细胞介素-Ц诱导而成。具有肿瘤物异性杀伤活性,对黑色素瘤有效。
3、DC细胞和MAK细胞 前者被称为树突状细胞,后者被称为突状细胞,后者被称为巨噬细胞激活的杀伤性细胞。以上两种细胞对多种癌细胞具有杀伤作用,但是不杀伤正常细胞,并且与癌细胞的抗原表达程度和细胞的增殖周期无关,即使是对放疗或者化疗耐药的癌细胞也可产生杀伤作用。
过继性细胞免疫治疗存在问题,首先是这种方法虽然对癌症治疗有一定的效果,但是疗效并不是很高;其次要产生治疗效果,所需要的细胞量很多,通常条件下产生如此大量的治疗细胞有相当的难度;另外这种方法的费用非常昂贵。
四、肿瘤疫苗
疫苗是人类与疾病进行斗争过程中的一大发现,对于保护人类健康发挥了巨大作用。疫苗的作用在传染病防治方面非常神奇,因此人们很早就设想用肿瘤疫苗来进行癌症的治疗,也就是希望通过调动机体本身的免疫功能来治疗癌症。癌症产生的本身就是机体对癌症的免疫抑制状态,人们希望肿瘤疫苗能够克服因癌产物造成的免疫抑制状态,刺激特异性免疫来攻击癌细胞,或者能够增强肿瘤相关抗原的免疫原性,从而使身体免疫系统能够识别癌细胞。肿瘤疫苗的研究主要集中在解决以下几个问题:改变肿瘤相关抗原造成的宿主免疫抑制,改变免疫的异质性和如何增加疫苗免疫原性的策略。
虽然研究了将近30年,科研工作者在肿瘤特异性主动免疫治疗方面进行了大量的研究工作,但是目前仍然没有一种公认的肿瘤疫苗治疗的标准方案和确切疗效和结论。目前,国内仅有极其个别的研究机构获得国家许可进行肿瘤疫苗的临床试验。
五、单克隆抗体
单克隆抗体在肿瘤的诊断和鉴别诊断上具有重要应用价值。它应用抗原与抗体可进行特异性结合的原理进行诊断和鉴别。抗体进入体内以后可向存在抗原的肿瘤部位聚集,如果在抗体上标记示踪物质,就可显示出肿瘤形状。临术上明显的例子是对于某些手术后出现的局部肿物,有时尽管用各种影象方法检查,但是仍然不能确定是癌症的局部复发还是手术后的瘢痕组织,而用单克隆抗体就可以非常容易地进行鉴别。单克隆抗体另一个非常重要的应用是放射免疫导向手术,术前给病人注射用同位素标记的单克隆抗体,手术中用一种敏感的同位素探测仪进行控测,就可以发现通常检查方法不能测出的病灶。
目前已经被批准用于临床的抗体有下面几种:
(1)Rituxan:是一种抗CD20的单克隆抗体,也是第一个被美国食品和药品管理局(FDA)批准用于肿瘤临床治疗的抗体。主要用于CD20阳性淋巴瘤的治疗。这种药物对慢性淋巴细胞性白血病也有抗癌活性,对于复发的非霍奇金淋巴瘤有效。
(2)Herceptin:是一种针对HER-2的单克隆抗体,HER-2的表达常常是提示癌细胞具有更强的侵袭性。这是一种人源化的抗体,目前主要用于转移性乳腺癌的治疗。
(3)Mylotarg:是抗CD33的抗体与Calicheamicins的联接物,主要针对急性髓性白血病,目前已经被美国食品和药品管理局(FDA)批准用于治疗初次复发的CD33阳性急性髓性白血病的治疗。