摘自《细胞之歌:医学与新人类的探索》,作者:悉达多·慕克吉,医学博士。
2017年11月,我看着我的朋友山姆·p (Sam P.)死去,因为他的细胞反抗了他的身体。
2016年春天,山姆被诊断出患有恶性黑色素瘤。癌细胞最初出现在他的脸颊附近,是一个硬币形状的痣,紫黑色,有一个像光环一样的光环。他的母亲克拉拉(Clara)是一名画家,她第一次注意到它是在一个夏末在布洛克岛度假的时候。她先是哄骗他,然后又央求他,还威胁他,让他去看皮肤科医生,但山姆是一家大报纸的忙碌而活跃的体育记者,几乎没有时间去担心他脸颊上的一个讨厌的斑点。当我在2017年3月看到并检查他时(我不是他的肿瘤科医生,而是一个朋友让我去看他的病例),肿瘤已经生长成拇指大小的椭圆形肿块,有证据表明他的皮肤有转移。当我摸到那株植物时,他痛得缩了一下。
遇到癌症是一回事,目睹它的移动性又是另一回事。黑素瘤已经开始从萨姆的脸上扩散到他的耳朵。如果你仔细观察,就会发现它的行进轨迹就像一艘渡船在水面上航行,在它后面留下一圈紫色的点状物。
即使是萨姆,这位一生都在研究速度、运动性和敏捷性的体育记者,也对黑色素瘤的发展速度感到惊讶。他不停地问我——怎么会,怎么会,怎么会——一个在他皮肤里安静地呆了几十年的细胞突然获得了一个能在他脸上横冲直撞的同时还能疯狂分裂的细胞的特性?
但是癌细胞并没有“发明”这些特性。它们不会重新构建,而是劫持——或者更准确地说,是自然选择了最适合生存、生长和转移的细胞。细胞用来生成生长所需的基石的基因和蛋白质,来自发育中的胚胎在生命最初几天里用来推动其猛烈膨胀的基因和细胞。癌细胞用来在广阔的身体空间中移动的路径,是从那些允许体内固有的可移动细胞移动的路径中征用来的。使细胞分裂不受约束的基因是正常细胞中允许细胞分裂的基因的扭曲突变版本。简而言之,癌症是病理镜子中的细胞生物学。作为一名肿瘤学家,我首先是一名细胞生物学家——除了我是一个在镜子里观察细胞反射和倒置的正常世界的人。
悉达多穆克吉
斯克里布纳是西蒙与舒斯特公司旗下的品牌。
2016年春末,医生给山姆开了一种药,可以把他自己的T细胞变成一支军队,对抗在他体内生长的叛军。想想这个想法:几年,也许几十年,山姆的黑色素瘤和他的T细胞共存,基本上忽略了彼此。他的免疫系统看不见他的恶性肿瘤。他的数百万个T细胞每天都从他的黑素瘤旁边擦身而过,然后继续前行,它们是一场细胞灾难的旁观者。
医生给山姆开的药物有望揭开肿瘤的隐蔽性,让他的T细胞把黑素瘤识别为“外来”入侵者并排斥它,就像T细胞排斥被微生物感染的细胞一样。被动的旁观者会变成主动的效应器。我们在改造他体内的细胞让以前看不见的东西可见。
这种“揭开面纱”的药物的发现是20世纪50年代细胞生物学激进进步的顶峰:了解T细胞用来区分自我和非我的机制,识别这些免疫细胞用来检测外来入侵者的蛋白质,揭示我们正常细胞抵抗这种检测系统攻击的途径,癌细胞是如何利用它使自己隐形的,以及发明一种可以剥去恶性细胞隐形斗篷的分子每一种见解都建立在早期见解的基础上,每一种见解都是细胞生物学家从坚硬、冰冷的土壤中挖掘出来的。
几乎就在山姆开始接受治疗之后,一场内战在他体内展开。他的T细胞被癌症唤醒,开始对抗恶性细胞,它们的复仇引发了一轮又一轮的复仇。一天早上,他脸颊上的深红色疖子变热了,因为免疫细胞已经渗入肿瘤,引发了一轮炎症;然后恶性细胞折叠营地离开,留下阴燃,垂死的营火。几周后,当我再次见到他时,那个长方形的肿块和它后面的点画都消失了。相反,那里只有一个垂死的肿瘤残余,像一颗大葡萄干一样萎缩。他的病情正在好转。
我们一起喝咖啡庆祝。病情缓解不仅在身体上改变了山姆;这使他在心理上受到了冲击。几周以来,我第一次看到他脸上焦虑的皱纹松弛下来。他笑了。
但后来情况发生了变化:2016年4月是残酷的一个月。攻击他肿瘤的T细胞攻击了他自己的肝脏,引发了自身免疫性肝炎,这是一种几乎无法用免疫抑制药物控制的肝脏炎症。11月,我们发现癌症已经在他的皮肤、肌肉和肺上固定了几周,隐藏在新的器官中,寻找新的壁龛来抵御免疫细胞的攻击。
___________________
艾米丽·怀特黑德(Emily Whitehead) 6岁左右的时候,是费城儿童医院(CHOP)的7号病人。2010年5月,艾米丽被诊断患有急性淋巴细胞白血病(ALL)。在最迅速发展的癌症形式中,这种白血病往往折磨年幼的儿童。
ALL的治疗是有史以来最密集的化疗方案之一:七到八种药物联合使用,一些药物直接注射到脊髓液中,以杀死隐藏在大脑和脊柱中的任何癌细胞。尽管这种治疗的附带伤害——手指和脚趾永久麻木、脑损伤、发育迟缓和危及生命的感染,仅举几例——可能令人生畏,但这种治疗治愈了大约90%的儿科患者。不幸的是,艾米丽的癌症发病率下降了10%,证明对标准治疗没有反应。她在治疗16个月后旧病复发。她被列入骨髓移植名单,这是治愈的唯一选择,但在等待合适的捐赠者期间,她的病情恶化了。
艾米丽的母亲卡莉(Kari)对我说,“医生告诉我,不要对她的生存机会表示怀疑。”“所以,当然,我马上就做了。”
卡莉在网上的发现让人不寒而栗:在早期复发或复发两次的儿童中,几乎没有人能存活下来。2012年3月初,当艾米丽来到儿童医院时,她的几乎每个器官都充满了恶性细胞。儿科肿瘤学家斯蒂芬·格鲁普(Stephan Grupp)为她看病,他是一个温和、结实的男人,留着表情丰富、不停移动的胡子,然后参加了一项临床试验。
艾米丽的试验包括向她的身体注入她自己的T细胞。但这些T细胞必须通过基因疗法武器化,才能识别并杀死她的癌症。山姆在体内接受了激活免疫的药物,而艾米丽的T细胞是在体外提取和生长的。这种治疗方式是由纽约斯隆凯特林研究所(Sloan Kettering Institute)的免疫学家米歇尔·萨德林(Michel Sadelain)和宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)的卡尔·琼(Carl June)在以色列研究人员泽利格·埃什哈尔(Zelig Eshhar)早期工作的基础上首创的。
注射过程持续了三天,基本上平安无事。当格鲁普医生将细胞滴入她的血管时,艾米丽吸了一口冰棒。晚上,她和父母去住在附近的阿姨家。头两个晚上,她玩游戏,还被她父亲骑在背上。然而,第三天,她病倒了:呕吐,高烧不退。怀特海德夫妇赶紧把她送回医院。事态迅速恶化。她的肾脏衰竭。艾米丽时而清醒时而失去意识,濒临多器官系统衰竭。
“一切都说不通,”她父亲汤姆(Tom)告诉我。他的女儿被转移到重症监护室,她的父母和格鲁普整夜守候在那里。”
卡尔·琼(Carl June),也是治疗艾米丽的内科科学家,坦率地告诉我:“我们以为她快要死了。我给大学的教务长写了一封电子邮件,告诉他第一批接受治疗的孩子中有一个即将死亡。审判结束了。我把这封电子邮件存在我的发件箱里,但从未按下发送键。”
宾夕法尼亚大学的实验室技术人员连夜工作,以确定发烧的原因。他们没有发现感染的证据;相反,他们发现血液中细胞因子分子水平升高,这是活跃炎症期间分泌的信号。特别是白细胞介素6 (IL-6)的细胞因子水平几乎是正常水平的1000倍。当T细胞杀死癌细胞时,它们释放了大量的化学信使,就像骚乱的人群疯狂地吐出煽动性的小册子一样。
然而,由于命运的奇怪转折,琼自己的女儿患有一种幼年性关节炎,一种炎症性疾病。他知道就在4个月前,美国食品和药物管理局(FDA)批准了一种可以阻断IL-6的新药。作为最后的努力,Grupp匆忙向医院药房提出申请,要求允许在非适应症下使用这种新疗法。当天晚上,委员会批准了这种il -6阻断药物的上市,格鲁普在重症监护室给艾米丽注射了一剂。
两天后,在艾米丽七岁生日那天,她醒了。“砰,”琼说着,在空中挥舞着双手。“砰,”他重复道。“它就这样消失了。23天后,我们给她做了骨髓活检,她的病情完全缓解。”
格鲁普告诉我:“我从未见过一个病得这么重的病人康复得这么快。”
对艾米丽病情的巧妙处理——以及她惊人的康复——挽救了细胞治疗领域。直到今天,艾米丽·怀特黑德的病情仍然很好。在她的骨髓和血液中都没有发现癌症。她被认为痊愈了。
“如果艾米丽死了,”琼告诉我,“整个试验很可能就会停止。这可能会使细胞疗法倒退10年甚至更长时间。”
___________________
当我看着山姆病情的进展和退步,以及艾米丽·怀特黑德的惊人康复时,我知道我也在见证一种医学的诞生,在这种医学中,细胞被重新用作对抗疾病的工具——细胞工程。但这也是一个古老故事的重演。我们是由细胞单位构成的。我们的弱点是建立在细胞的弱点之上的。我们改造或操纵细胞的能力(在山姆和艾米丽的病例中都是免疫细胞)已经成为一种新型药物的基础——尽管这种药物仍处于生产阶段。如果我们知道如何在不发动自身免疫攻击的情况下更有效地武装萨姆的免疫细胞来对抗他的黑色素瘤,他今天还会活着,手里拿着螺旋笔记本,为杂志写体育新闻吗?
版权所有:Siddhartha Mukherjee, M.D.,经Simon & Schuster, Inc.旗下Scribner授权转载
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。