出品:“SELF格致論道講壇”公眾號(hào)(ID:SELFtalks),作者:陳小平,中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員
一秒之間,我的腦海里突然閃現(xiàn):好像哪里多瘧疾,哪里就少腫瘤死亡。——陳小平
大家知道,癌癥是當(dāng)代的絕癥,但這個(gè)講法不完全正確,為什么?癌細(xì)胞非常狡猾,它可以通過(guò)一系列伎倆蒙騙我們的免疫細(xì)胞,使免疫細(xì)胞不能識(shí)別它。而我今天要講的瘧原蟲(chóng),它居然可以揭穿癌細(xì)胞的偽裝,使免疫細(xì)胞能夠重新認(rèn)識(shí)癌細(xì)胞,從而殺滅癌細(xì)胞,今天我就跟大家分享這個(gè)故事。
Part.1
瘧疾,和艾滋病、結(jié)核病曾被稱(chēng)為“世界三大傳染病”。瘧疾的病原體就是瘧原蟲(chóng),它有很多種類(lèi),有蛇類(lèi)的瘧原蟲(chóng),鳥(niǎo)類(lèi)的瘧原蟲(chóng),猴類(lèi)的瘧原蟲(chóng),還有人的瘧原蟲(chóng)。人的瘧原蟲(chóng)也有好幾種,其中比較厲害是惡性瘧原蟲(chóng),一旦被這種瘧原蟲(chóng)感染會(huì)導(dǎo)致死亡。
電視劇《康熙王朝》講到,康熙爺曾三次親征噶爾丹,其中一次親征過(guò)程中得了瘧疾,差一點(diǎn)要了他的性命。幸好有法國(guó)的傳教士給他帶來(lái)了金雞納霜,也就是奎寧,他吃了之后很快就好了,最后戰(zhàn)勝了噶爾丹,這是歷史上比較有名的有關(guān)瘧疾的故事。
《乾隆平定準(zhǔn)部回部戰(zhàn)圖》- 郎世寧
我要講的故事發(fā)生在中山醫(yī)科大學(xué)。1985年我在中山醫(yī)科大學(xué)讀研究生時(shí)旁聽(tīng)了一門(mén)課程——流行病學(xué),是一門(mén)研究疾病在人群中流行規(guī)律的學(xué)科。有一天我的老師講瘧疾的流行病學(xué)時(shí),掛出一張地圖,與下圖很像。瘧疾主要流行在非洲、赤道附近,因?yàn)槎辔米拥牡胤蒋懠簿投唷?/p>
2008年全球瘧疾發(fā)病率
過(guò)了幾個(gè)星期,過(guò)了好多堂課,其間講了瘧疾流行病學(xué)、糖尿病流行病學(xué)、高血壓流行病學(xué),然后講到了腫瘤流行病學(xué)時(shí),又掛出一張圖片,與下圖差不多。
2008年全球癌癥死亡率
一秒之間,我的腦海里突然閃現(xiàn):好像哪里多瘧疾,哪里就少腫瘤死亡。我非常興奮,回到宿舍就找到我的同學(xué),很高興地告訴他們,我今天有一個(gè)非常重要的靈感要跟你們分享:哪里多瘧疾,哪里就少腫瘤死亡,可能瘧原蟲(chóng)感染對(duì)腫瘤有治療作用。
我學(xué)腫瘤學(xué)的同學(xué)說(shuō):“陳小平你都讀研究生了還這么天真,非洲很多得傳染病的人還沒(méi)有到腫瘤的高發(fā)年齡就死了,所以因腫瘤死亡的人數(shù)當(dāng)然就很少,我建議你不要胡思亂想,不要浪費(fèi)時(shí)間,好好學(xué)你的免疫學(xué)?!?/p>
但是我老是在想這個(gè)問(wèn)題。其實(shí)我同學(xué)說(shuō)的也對(duì),但如果除了這個(gè)因素,如果真的哪里多瘧疾,哪里就少腫瘤死亡的話,這可是一個(gè)重大的科學(xué)問(wèn)題。
Part.2
當(dāng)時(shí),世界衛(wèi)生組織并沒(méi)有公開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù),直到十幾年后才有了關(guān)于疾病的公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)。我的團(tuán)隊(duì)與美國(guó)哈佛大學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)教授進(jìn)行合作,這個(gè)教授一聽(tīng)我說(shuō)的這個(gè)事情就覺(jué)得非常重要,很樂(lè)意跟我一起研究這個(gè)問(wèn)題。
我們收集了全球所有國(guó)家瘧疾發(fā)病率和腫瘤死亡率的數(shù)據(jù),還搜集了包括聯(lián)合國(guó)的公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)、世界銀行的公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)有關(guān)人口的公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)……所有能夠用的數(shù)據(jù)庫(kù)我們都用了。把所有可能混雜的影響因素都剔除后,確實(shí)發(fā)現(xiàn)瘧疾的發(fā)生率跟腫瘤的總體死亡率呈顯著的負(fù)相關(guān),這個(gè)論文已經(jīng)在國(guó)際上發(fā)表了。
僅僅靠大數(shù)據(jù)的分析還不能相信瘧原蟲(chóng)感染對(duì)腫瘤有治療效果。于是,我們進(jìn)行了一系列的小鼠模型研究,歷經(jīng)十多年,用了成千上萬(wàn)只小鼠,有肺癌、肝癌、乳腺癌、結(jié)腸癌等實(shí)體腫瘤的小鼠。我們發(fā)現(xiàn)瘧原蟲(chóng)感染的確顯著延長(zhǎng)了荷瘤小鼠的壽命。我們這時(shí)才相信,瘧原蟲(chóng)感染的確對(duì)腫瘤有相當(dāng)好的療效。
但是背后的原理是什么?作為科學(xué)家,不能看到現(xiàn)象就結(jié)束了,于是我們進(jìn)行了一系列研究。經(jīng)歷了14年的機(jī)理探討,發(fā)現(xiàn)瘧原蟲(chóng)感染可以非常強(qiáng)烈地激活天然免疫細(xì)胞(NK細(xì)胞),這種細(xì)胞激活后可以殺滅一部分腫瘤細(xì)胞。
當(dāng)腫瘤細(xì)胞死亡后,它釋放的抗原跟瘧原蟲(chóng)感染同時(shí)存在的情況下,激活了T細(xì)胞。我們知道,T細(xì)胞是抗病原體和抗癌的主力軍,T細(xì)胞被激活,特別是腫瘤內(nèi)部的T細(xì)胞被激活,可以非常有效殺滅癌細(xì)胞。
這個(gè)原理如果用老百姓的話說(shuō),就是癌細(xì)胞分泌一系列信號(hào),使我們的免疫系統(tǒng)睡眠、不工作,而瘧原蟲(chóng)感染恰好喚醒、激活了免疫系統(tǒng),使免疫系統(tǒng)重新識(shí)別癌細(xì)胞,從而殺滅癌細(xì)胞。但畢竟經(jīng)過(guò)了十幾年的研究,發(fā)表了一系列科學(xué)論文,原理并沒(méi)有這么簡(jiǎn)單。
有意思的是,在瘧原蟲(chóng)激活了免疫細(xì)胞的同時(shí),它還干了一件非常漂亮的工作:使患腫瘤的小鼠腫瘤里的血管幾乎消失,也就是說(shuō)抑制了腫瘤血管生成,使腫瘤沒(méi)有血管供應(yīng),從而切斷營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)。
這個(gè)作用是非常明顯的。來(lái)看下圖,左邊是沒(méi)有瘧原蟲(chóng)感染的肺癌的組織,有大量的血管,里面有很多紅細(xì)胞。右邊是有瘧原蟲(chóng)感染的肺癌組織,幾乎沒(méi)有血管,好像有一條血管,但里面幾乎沒(méi)有紅細(xì)胞,也就是說(shuō)非常徹底的切斷了腫瘤的血液供應(yīng),讓腫瘤不能生長(zhǎng),或者讓腫瘤細(xì)胞餓死。
左:肺癌小鼠的腫瘤細(xì)胞 右:瘧原蟲(chóng)切斷腫瘤營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)
歷史上曾經(jīng)有科學(xué)家利用瘧原蟲(chóng)感染治療一種非常嚴(yán)重的疾病——神經(jīng)性梅毒,是晚期梅毒的一種。在上個(gè)世紀(jì)早期,青霉素還沒(méi)有被發(fā)明,神經(jīng)性梅毒像今天的晚期癌癥一樣被稱(chēng)為“不治之癥”,得了神經(jīng)性梅毒相當(dāng)于判了死刑。
奧地利科學(xué)家、精神神經(jīng)科教授Julius Wagner-Jauregg,有一天回到病房查房,一個(gè)病人突然跑到他身邊說(shuō):“教授我今天發(fā)高燒了。”教授非常驚訝,因?yàn)檫@是一個(gè)癱瘓的病人,居然走到了他跟前。
教授說(shuō):“你怎么會(huì)走路了?”病人也才恍然發(fā)現(xiàn)自己能走了。教授覺(jué)得發(fā)燒跟病情好轉(zhuǎn)一定有關(guān)系,最后發(fā)現(xiàn)這個(gè)病人得了瘧疾,感染了瘧原蟲(chóng)。
接著,他做了一個(gè)非常大膽的舉動(dòng)——把這個(gè)病人的血抽出來(lái),分別注射給18個(gè)癱瘓病人,這18個(gè)病人的病情都有不同程度的好轉(zhuǎn)。一天之內(nèi),整個(gè)歐洲包括前蘇聯(lián),都知道瘧原蟲(chóng)療法可以治療神經(jīng)性梅毒。
消息很快傳到美國(guó)和加拿大,整個(gè)西方世界都在用瘧原蟲(chóng)療法治療神經(jīng)性梅毒。僅僅十年,這個(gè)科學(xué)家就獲得了1927年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
但好景不長(zhǎng),1947年人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了青霉素,青霉素對(duì)梅毒非常有效,用不到瘧原蟲(chóng)療法了,所以瘧原蟲(chóng)療法30年后退出了歷史舞臺(tái)。
但是我們現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)教科書(shū)里沒(méi)有這個(gè)案例,很多醫(yī)生都不知道。因?yàn)檫@樣的一個(gè)發(fā)現(xiàn)和這樣的一個(gè)歷史,我們就提出利用瘧原蟲(chóng)免疫療法治療晚期癌癥的臨床研究。我們跟廣州醫(yī)科大學(xué)的鐘南山院士合作,接著與廣州復(fù)大腫瘤醫(yī)院、云南昆鋼醫(yī)院開(kāi)展臨床研究。
從靈感的出現(xiàn)到申請(qǐng)臨床實(shí)驗(yàn),經(jīng)歷了30年;從申請(qǐng)臨床實(shí)驗(yàn)再到批準(zhǔn)歷經(jīng)了3年的倫理答辯,這是相當(dāng)不容易的。為什么不容易?很多醫(yī)生擔(dān)心,一個(gè)晚期癌癥的病人,再給他感染瘧原蟲(chóng)不是要他的命嗎?
我跟他們解釋?zhuān)覀冇猛肋线侠蠋煱l(fā)明的青蒿素,把瘧原蟲(chóng)控制在一個(gè)安全的水平,這個(gè)解釋說(shuō)服了這些醫(yī)生。還有醫(yī)生提出了一個(gè)更具挑戰(zhàn)的問(wèn)題:在醫(yī)院開(kāi)展這個(gè)療法,瘧原蟲(chóng)會(huì)不會(huì)傳染給其他病人?
我又跟他們講,廣州的確有很多蚊子,蚊子是傳播瘧疾的媒介。但我們的蚊子大部分是伊蚊、有花斑的花蚊,并不是傳播瘧疾的按蚊?;ㄎ靡覀兊臅r(shí)候,身體跟我們的皮膚是平行的,而傳播瘧疾的按蚊咬人的時(shí)候,尾巴是翹起來(lái)的,跟皮膚呈45度角。
假如有誰(shuí)在廣州發(fā)現(xiàn)按蚊可以獎(jiǎng)勵(lì)一萬(wàn)塊錢(qián),廣州CDC(疾病預(yù)防控制中心)曾經(jīng)有這樣的獎(jiǎng)勵(lì)政策,但是幾十年過(guò)去了,沒(méi)有人發(fā)現(xiàn)有這種按蚊。然而醫(yī)生還是不敢相信,又請(qǐng)來(lái)了CDC的專(zhuān)家來(lái)醫(yī)院檢測(cè)是否有按蚊,搞了幾十天確實(shí)沒(méi)有抓到,最后就通過(guò)了。
Part.3
現(xiàn)在已經(jīng)有30多例病人接受了治療,最初的10例已經(jīng)觀察了一年,這10例病人都是任何其他治療方法都無(wú)效或者是耐藥的、無(wú)路可走的病人。
這10例病人中我們觀察到5例是有效的,其中2例可能已經(jīng)被治好。怎么叫被治好了?腫瘤沒(méi)有了,或者腫瘤死掉了。我就講一講這2例可能已經(jīng)被治好的病人。
編號(hào)01003的這位肺癌患者,來(lái)自山西太原。我們給這個(gè)病人打1毫升含有瘧原蟲(chóng)的血,這個(gè)治療就完成了,就是打一針這么簡(jiǎn)單。這個(gè)紅色的箭頭代表青蒿素,把它壓到很低水平,這樣病人就不會(huì)有嚴(yán)重的并發(fā)癥或副作用。
大概一個(gè)月,我們發(fā)現(xiàn)這位患者頸部所有的轉(zhuǎn)移病灶完全消失,然后我們用CT看他肺部的病灶,發(fā)現(xiàn)病灶還在,心里一下就涼了。我們請(qǐng)胸外科的教授會(huì)診,他一看胸片說(shuō)這個(gè)性質(zhì)發(fā)生了改變,治療前是呈螃蟹狀的形態(tài),治療后是斑塊狀,沒(méi)有偽足,可能是一個(gè)死的病灶。
他建議用微創(chuàng)手術(shù)把這個(gè)病灶拿出來(lái)。這位病人同意了教授的建議,拿下來(lái)以后發(fā)現(xiàn),這個(gè)腫瘤的確已經(jīng)被包膜包裹了,不容易轉(zhuǎn)移。
把這個(gè)腫瘤切開(kāi)來(lái)看,這個(gè)病人的病灶大部分都是免疫細(xì)胞,跟小鼠實(shí)驗(yàn)中切開(kāi)的腫瘤完全一致,大量的免疫細(xì)胞殺滅了腫瘤細(xì)胞。這個(gè)患者沒(méi)有復(fù)發(fā),每天都出去散步,本來(lái)判斷只剩3至5個(gè)月的壽命,現(xiàn)在已經(jīng)差不多兩年了。
第二個(gè)病例是晚期前列腺癌,多發(fā)性骨轉(zhuǎn)移,疼痛的很厲害,要服用很多止痛藥,而且不能正常走路,來(lái)的時(shí)候就是一拐一拐的。
治療大概一個(gè)月左右,他的疼痛就消失了,可以正常走路,大概三個(gè)月后結(jié)束治療回到四川老家。他出院的那一天做了CT,CT檢查腫瘤并沒(méi)有縮小或者消失。
但回到老家四個(gè)月后,他在當(dāng)?shù)蒯t(yī)院進(jìn)行復(fù)查,醫(yī)生告訴他腫瘤縮小了。我們非常吃驚,不敢相信當(dāng)?shù)氐腃T結(jié)果,請(qǐng)他來(lái)廣州做更先進(jìn)的PET CT檢查,發(fā)現(xiàn)原發(fā)病灶的代謝活性確實(shí)消失了,腫瘤死掉了,只留下一個(gè)疤痕。到現(xiàn)在一年半的時(shí)間,這個(gè)病人沒(méi)有任何臨床癥狀,完全恢復(fù)正常。
上:2018.4.25 下:2017.8.30
他還是一個(gè)村書(shū)記,來(lái)廣州之前醫(yī)生告訴他只有大概半年左右的壽命了,于是他就把書(shū)記的職務(wù)辭掉來(lái)廣州治病。現(xiàn)在一年半過(guò)去了,他給我打電話說(shuō):“陳教授,我當(dāng)年辭這個(gè)職很后悔。”我說(shuō):“你的命都救回來(lái)了還后悔什么!”他說(shuō)開(kāi)玩笑的。
最后我想談?wù)勎业淖非?。我畢生的?mèng)想與追求就是希望瘧原蟲(chóng)免疫療法能夠推廣到全球。我們的實(shí)驗(yàn)室也在對(duì)瘧原蟲(chóng)進(jìn)行基因改造,把它變成癌癥疫苗。我們還發(fā)現(xiàn)瘧原蟲(chóng)有一個(gè)非常神奇的蛋白,可以跟人類(lèi)的各種癌細(xì)胞結(jié)合,把這種蛋白的基因克隆到病人的T細(xì)胞里,讓T細(xì)胞在蛋白的導(dǎo)航下進(jìn)入腫瘤殺滅腫瘤細(xì)胞。未來(lái),我們希望這三種療法同時(shí)應(yīng)用,可以幫助更多的患者戰(zhàn)勝癌癥。