继癌症标准疗法——手术、放疗和抗癌药(化疗)之后,免疫药物作为“第4种治疗方法”崭露头角。用药前预测免疫药物的有效性,仅向有疗效的患者用药的技术正在推进之中。这种技术以血液中的蛋白质或者与癌症相关的基因突变为线索,有望能消除过度药物治疗造成的副作用,还有助于抑制医疗费用的支出。
日本神奈川县立癌症中心临床研究所(横滨市)的研究室目前正在开展一项用先进设备——质谱仪分析肺癌患者血液的研究。癌症免疫疗法研究开发学部笹田哲朗部长等人对接受抗癌免疫药物“抗PD-1抗体”治疗前的53名患者血液中的物质进行了检查,检查的重点为4种氨基酸及其代谢物的浓度。
神奈川县立癌症中心开发出了根据血液中氨基酸等的浓度预测抗癌免疫药物疗效的技术(供图: 神奈川县立癌症中心)
其中,精氨酸、丝氨酸和甘氨酸的浓度高,代谢物喹啉酸的浓度低,用药前被判定为“有效”的40人免疫药物的实际效果良好。开始治疗的大约13个月后还有一半人生存,而被预测为“无效”的13人中,有一半人在大约两个月后死亡。
研究人员进一步对利用传统预测方法判定为有效的、癌细胞中含有很多被称为“PD-L1分子”蛋白质的26人进行了检查。发现用新方法判定为有效的11人中,生存期的中央值为大约13个月,是被判定为无效的15人的5倍。
对于上述4种氨基酸及其代谢物,笹田部长认为:“作为预测疗效的生物标志物是有效的”。原因可能是患者血液中的精氨酸等激活了免疫细胞的作用。
小野药品工业公司的“欧狄沃”(Opdivo)等免疫药物在2010年代后期开始普及,已被作为癌症的第4种治疗方法。作为利用人体免疫功能的治疗方法,对一部分出现转移的患者显示出了较高的疗效。
不过,由于这种治疗方法需要使用昂贵的抗体药物,增加了医疗费的支出,同时也存在导致免疫系统疾患和间质性肺炎等严重副作用的风险,因此,在用药前预测疗效的技术正在积极开发之中。
预测对已经转移到其他脏器的癌症的疗效也很重要。日本国立癌症研究中心免疫TR领域组长小山正平等人把研究的目标放在了已经出现肝转移的肺癌上。
肝脏内部含氧量很少,细胞需要从乳酸中获得能量。攻击癌症的免疫细胞(杀伤性T细胞)不善于利用乳酸,但抑制免疫细胞作用的调节性T细胞可以很好地利用乳酸。这个差异会影响免疫药物的疗效。
经调查发现,肝脏内的调节性T细胞多带有一种叫做“PD-1分子”的蛋白质。因此,当单独使用抗PD-1抗体后,调节性T细胞变得活跃,抑制了免疫细胞的作用,从而使癌症加重。
对此,对小鼠投喂了能抑制调节性T细胞吸收乳酸时所需要的蛋白质“MCT1分子”的作用的抗体后,癌症病灶缩小了。小山组长指出:“针对已经出现肝转移的肺癌,不仅需要用免疫药物治疗,同时还需要结合使用抑制调节性T细胞活动的分子靶向药物。”
针对癌基因突变的研究也在推进之中。近畿大学主任教授松村谦臣和京都大学特任助教高松士朗二人将所有固体癌分为8种类型,预测了免疫药物的疗效。他们让人工智能(AI)学习了大约1万人的癌细胞和血液细胞中的基因突变,并根据DNA复制错误等各种原因造成的基因突变模式对癌进行了分类,结果发现,免疫药物对由紫外线、吸烟等因素引起的5种类型癌症容易收到效果。
用药前对抗癌免疫药物疗效进行预测 | |
神奈川县立癌症中心 | 以血液中4种氨基酸及其代谢物浓度为线索 |
国立癌症研究中心 | 通过小鼠试验表明,对已经出现肝转移的肺癌,需要与其他分子靶向药物等一起使用 |
近畿大学和京都大学 | 根据基因变异模式,将所有固体癌分成8类,重中确定有疗效的患者 |
目前,只有在癌细胞中出现大量基因突变的患者使用的部分免疫药物才能使用医保。研究结果中有数据显示,即使基因突变相对较少的患者在使用免疫药物后,4年后还有三成患者存活。松村主任教授对此表示:“免疫药物非常准确地选择了有疗效的患者。”
目前世界各国都在推进开发免疫药物的组合投放或者与抗癌药相结合的癌症治疗方法。用药前确定有效患者的必要性也在不断增长。
日文:草盐拓郎、《日经产业新闻》、2022年9月14日
中文:JST客观日本编辑部