发生在眼前的癌症免疫治疗

免疫治疗是激动人心的领域，日新月异的进展正在改写人类的肿瘤治疗，为癌症病人带来福音。我从来沒有想到自己离肿瘤免疫治疗这么近，合作关系使我了解到旧金山加州大学Bin Liu教授领导的实验室做出的令人鼓舞的JCI文章，他们将抗癌药与抗免疫调节蛋白的单抗结合，发现能够清除多发性骨髓瘤细胞。这是一种难以治疗的血癌，前不久还有一位朋友因患此种癌症而英年早逝。文章最后送审JCI时，论文和图表以及回答审稿专家问题的所有材料加起来长达63页，最后发表出来占用了世界著名的Journal of Clinical Investigation 杂志14页的正式版面，还有20页的辅助材料。我都不知道以后怎样的信息量才能发表在一流的杂志上，我们仅帮了他们一点忙而被列在作者里面。

该华裔教授的英语仅带浅口音而十分流畅，他为普林斯顿本科和UCSF博士，虽然年轻但是已经是UCSF的正教授多年了。他一直做抗癌研究，几年前发现CD46在多种肿瘤组织里高表达；现在把药物与抗CD46抗体结合后能够在动物模型上完全清除迅速转移的骨髓瘤细胞。图谱中紫，蓝，绿和红色荧光代表被癌细胞不同程度转移侵润的老鼠，左侧为没有免疫治疗的老鼠因癌细胞全身转移而大批死亡，右侧的白色则代表免疫治疗后几乎完全清除了肿瘤细胞的动物，结果让人兴奋。文章第一作者己经在丹佛独立建立实验室，他刚在美国血液学年会上报告宣读这些结果，所以后续会有两个实验室去谱写更精彩的篇章，紧跟令人振奋的肿瘤免疫治疗的潮流。

分析骨髓瘤病人的基因表达发现CD46基因拷贝的数量大量增加，在其他癌细胞也是这样，一个免疫受体为什么会这样？这说来话长，CD46的蛋白质和基因都是华盛顿大学阿肯森教授的研究组发现的，那是几十年前的事，当时是发现免疫膜蛋白或受体的年代。他隔壁的一位聪明绝顶的教授Paul Levine（莱文）领导着一个规模不大的实验室，Levine和他的香港学生（早已是新加坡教授）发现游离蛋白如何吸附在细胞上的分子机制，莱文能够提供几乎无限量的纯化的补体和它的裂解产物，莱文吹牛说那些免费礼物应该价值百万美元，他太聪明现在早已不干科学也衣食无忧了。莱文无偿提供补体蛋白给阿肯森，让后者实验室的受训临床医生寇尔（他后来不能忍受哈佛野蛮竞争放弃科学生涯而做了全职医生）掛在层析柱子上，然后把白细胞弄粹后过层析柱，洗脱出蛋白质后走电泳，像钓鱼一样找新受体。电泳结果表明同位素标记的蛋白有好几条带（见插图，原始文章于1985年发表在PNAS上)，上面的几条带分别是刚由霍普金斯组发现的CR1等分子，这些蛋白质的发现是他们在先，但是圣路易斯组加入竞争后克隆了CR1基因的部分片段，板回一城。现在就有个教科书很少会提及的史料供年轻人学习，就是电泳图下面的那些混融的停留在Mr. 45-70的电泳蛋白质条带。很可能是抗体的非特异性染色，但是阿肯森却发现那是一个新蛋白，并且把它命名为MCP, 后来成为CD46，分子量不同是因为基因在转录过程中外显子连接的不同造成的。

众多的病毒和细菌利用CD46为受体来滥用CD46，CD46成为病菌的磁铁石，也与小血管疾病HUS的发病机理相关。这里面有深刻的哲学含义，病毒，细菌和肿瘤细胞在面对强大免疫系统打击时，它们有效地将人体的免疫调节分子据为己有，这样才能存活下来。这就是所谓的免疫逃避机制，著名的CRISPR/Cas9基因编辑程序就是其中一例，来源于细菌的免疫系统。阿肯森有次在报告中途，望着幻灯图上的CD46分子停留片刻说：“这个分子在我心里特别的地方”，这次给Bin Liu的通讯里他再次写道：“CD46 is near and dear to our hearts"，感情之深可与作曲家对自己的交响曲的喜爱相比。

当时我们的这层楼可以说是人杰地灵：Dennis Loh在这里发现了淋巴细胞的阳性和阴性选择机理，为自身免疫机制提供理论解说；Korsmeyer在隔壁发现了Bcl-2系列凋亡蛋白，包括Bax, BID和BAD, 自从他把刚发现的Bcl-2质粒放口袋从NIH带到圣路易斯以后（Tim Ley说的，信不信由你)。其实CD46和CD47先后在华大被发现，以往它们分别具有不同的免疫功能，现在则都被发现与肿瘤逃避机制和肿瘤免疫治疗相关，简直是令人难以置信的巧合。发现CD47的Eric Brown（布朗)，自己都因为它的功能没有当时正热的Integrins重要而沮丧，怎么能预想到这个肿瘤“不要吃我”的信号分子成为当今大公司追踪的抗癌靶子？

曾经有篇微信文章谈及CD47在肿瘤免疫治疗的作用，我知道一些它的故事，所以一年多前在朋友圈发帖，以给小编弥补一些背景资料。现在基因技术公司（Genentech，人类生物技术的发源地）担任VP的布朗当年在华大是位比较抑郁的感染科共同主任，因为这里名流荟萃。他在华大时发现了一种当时并不引人注意的膜蛋白并命名为IAP，后来证实IAP与CD47为同一蛋白。他和博后瑞典人Fred Lindberg做出了CD47剔除老鼠。布朗去UCSF后，Lindberg在华大接着做，他做了一个很简单的实验，就是把CD47剔除鼠的红细胞转到野生鼠里面，结果发现来自CD47剔除鼠的红细胞一旦进入野生鼠就会大量被巨噬细胞吞噬，所以Lindberg当时提出CD47是细胞膜上抵抗吞噬的分子，也就是所谓“Don't Eat Me Signal"或“不要吃掉我信号”。没有想到刚刚做得火热，文章被Science发表后，Lindberg就带着他的北京来的太太和女儿，突然决定离开学术界去华尔街赚钱去了。当时计算机正热，这位瑞典人是无师自通的电脑玩童。

现在人们发现多种肿瘤细胞在细胞膜上高水平地表达CD47以抵抗免疫攻击，然而科学家通过单抗等手段封闭肿瘤细胞上的CD47后，肿瘤细胞就会被吞噬细胞清除。布朗当时在华大发现的一个不太起眼的分子，他后来也不做CD47而做细菌去了，却被隔壁斯坦福的实验室 (Irving Weissman)把它应用到肿瘤免疫治疗领域而做得引人注目。这里说的“隔壁斯坦福”是相对于布朗曾经工作的UCSF而言。

我在国内跟的留德导师史良如教授就是做淋巴细胞表面分化抗原单抗的专家，我也靠此工作和史教授的推荐来美国受训。史教授的导师谢毓晋教授则是几乎把单抗技术引入中国的人，我曾在实验室看过谢教授感叹单抗实现了几代免疫学家梦想的手写文字。我是1986年秋看到的谢教授多年前写给同济研究生的稿子，令我印象深刻，他感慨自己老了，但是年轻人总是他的希望。单抗是1975年在英国剑桥发明的，谢教授的视野可见一斑，他精通德文，英文也应该不错。谢教授于30年代在德国留学9-11年的老牌同济教授，风度翩翩，从裘法祖的回忆文章就知道他是多么尊重这位同济兄长的意见。人生巧的事情太多，谢教授半个多世纪前得博士的德国弗莱堡大学，正是后来因发明单抗技术得诺贝尔奖的德国科学家Koehler从剑桥返德工作的地方。文中有张插图为谢毓晋和裘法祖登船留德前的合影，谢教授在前排正中，裘教授在谢教授的右手边，裘教授回忆在船上连如何给小费都听谢毓晋的。谢教授晚年患肺癌，但是他当年即使到癌症的晚期，求生的愿望仍然非常强烈，直到晩期仍然问裘教授能否再上一次化疗。谢教授毕业致力于的免疫学最终仍然没有救他的命，但是他敏锐预测的单抗技术则是现在免疫治疗的主力军。