Cancer MoonShot 2020(2020 癌癥「登月計(jì)劃」)是美國(guó)政府、學(xué)界、業(yè)界組成的聯(lián)盟共同發(fā)起的一項(xiàng)癌癥合作倡議,該計(jì)劃旨在用類似訓(xùn)練人類自身免疫系統(tǒng)的方法替代長(zhǎng)期以來生硬的試錯(cuò)治療方式。本文是Nautil.us對(duì)該計(jì)劃負(fù)責(zé)人黃馨祥的專訪,讓我們來聽聽他是如何在與癌癥的較量中打開新局面的。 本文選自,作者:John Steele,機(jī)器之心編譯出品,編譯:吳攀、孟婷。 黃馨祥(Patrick Soon-Shiong)想要顛覆癌癥治療。1月12日,黃馨祥與業(yè)界、政府和學(xué)術(shù)界組成的聯(lián)盟一起宣布了一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃Cancer MoonShot 2020(2020 癌癥「登月計(jì)劃」),這一計(jì)劃的目的是用類似訓(xùn)練人類自身免疫系統(tǒng)的方法替代長(zhǎng)期以來生硬的試錯(cuò)治療方式。黃馨祥指出人體免疫系統(tǒng)在尋找和消除癌癥方面具有完美嫻熟的精確度——只要它能一開始就識(shí)別出異變的細(xì)胞。希望這一方法能為癌癥找到強(qiáng)大的治療方法,就像流感疫苗一樣。 黃馨祥之前就已經(jīng)取得了驚人成就。去年7月,他的一家公司完成了生物科技行業(yè)歷史上最高的IPO。他開發(fā)的一種癌癥藥物Abraxane已在40多個(gè)國(guó)家被獲準(zhǔn)用于治療乳腺癌、肺癌和胰腺癌。從南非的醫(yī)學(xué)院到定居加拿大,再到加州大學(xué)洛杉磯分校教授、NASA科學(xué)家和企業(yè)CEO,黃馨祥的人生歷程給他帶來了統(tǒng)籌這一宏偉計(jì)劃所必需的全局視角,并幫他整合了世界級(jí)的計(jì)算和基因組測(cè)序設(shè)施資源。 「登月計(jì)劃」公布之后,我坐在他旁邊,我發(fā)現(xiàn)他非常著迷于新興的腫瘤學(xué)的力量和美麗,他對(duì)短期內(nèi)的成果也感到非常樂觀。看起來,這似乎是對(duì)付癌癥的全新時(shí)刻!下面是Nautil.us對(duì)黃馨祥的采訪內(nèi)容: 我們目前治療癌癥的方式有什么問題? 目前,治療癌癥的方式還是基于經(jīng)驗(yàn)的試錯(cuò)和不完美的信息。我們現(xiàn)在擁有的信息比科學(xué)史上任何時(shí)候都多。而這些數(shù)據(jù)加強(qiáng)了我做為一位年輕醫(yī)生時(shí)一直所擁有的信念,即我們具有與生俱來的能對(duì)抗癌癥、感染和傳染病的內(nèi)在保護(hù)機(jī)制。我們?cè)谑艿讲《靖腥净蚋焖毫褧r(shí)身體的反應(yīng)機(jī)制,與對(duì)抗癌癥時(shí)身體的反應(yīng)機(jī)制具有相同的生物學(xué)基礎(chǔ)。 難道我們一直將癌癥想得太簡(jiǎn)單了? 是的,我認(rèn)為這就是我們一直失敗的原因。作為醫(yī)生,我們被訓(xùn)練成了還原論者。我們嚴(yán)格遵循方案。但實(shí)際情況并非如此。癌癥不是線性的,它是完全非線性的;它屬于混沌科學(xué),并不存在任何可控點(diǎn)。你需要跨越時(shí)空用非線性的方式攻擊它,監(jiān)控它,并真正與之共舞。 我知道這聽起來有些哲學(xué),有些愚蠢,有些深?yuàn)W,但其實(shí)并非如此。如果你在同一天對(duì)一位患有乳腺癌的病人進(jìn)行兩次活檢,一次選取乳腺、一次選取淋巴結(jié)中的組織,你會(huì)得到具有不同序列的癌細(xì)胞。甚至即使你兩次都選取乳腺組織進(jìn)行活檢,序列也可能不一樣。這種異質(zhì)性(heterogeneity)直到最近才被發(fā)現(xiàn)。而這打破了所有還原論者的假設(shè),因?yàn)樵谶@種情況下,你該怎樣選取攻擊目標(biāo),選取的理由又是什么呢?只是因?yàn)槟慊顧z的是這里而不是那里?你是在打地鼠,但你不知道你打的是哪一只地鼠。你打了這只,另一只又冒了出來。 在我看來,我們唯一的機(jī)會(huì)是同時(shí)進(jìn)行被我稱之為「微觀殺滅(micro killing)」和「宏觀殺滅(macro killing )」。微觀殺滅意味著需要追蹤小目標(biāo),甚至要使用一點(diǎn)化療;而宏觀殺滅的意思是手術(shù)、放療或免疫療法。 你如何看待癌癥? 我將其看做一堆罕見的疾病。每一種癌癥都有自己的分子檔案。光是肺癌就有許多不同的子類型。它們都會(huì)劫持免疫系統(tǒng),欺騙你的身體相信它們并不存在。如果我們能訓(xùn)練免疫系統(tǒng),讓它比癌癥更聰明,然后意識(shí)到身體中的這些細(xì)胞需要被消滅掉,再加上如果我們能調(diào)動(dòng)免疫系統(tǒng),那么我們就獲得了一個(gè)治療癌癥的全新方法。 這一假設(shè)的另一面是:為什么你要給自己如此高劑量的化療,以至于抹殺了免疫系統(tǒng)?過去40年,我們一直在這么干。我不是說完全不應(yīng)該使用化療——但為什么要給自己那么高的劑量將自己已擁有的保護(hù)機(jī)制都給消滅了呢?讓我們理解癌癥的生物復(fù)雜性,然后應(yīng)用這種理解誘導(dǎo)癌癥自滅。我認(rèn)為我們已經(jīng)找到了方法。 癌癥是正常生命的一部分? 是的,我認(rèn)為癌癥事實(shí)上是你生理正常自我的一部分。細(xì)胞有一個(gè)被稱為「凋亡(apoptosis)」的過程,也就是說你的正常細(xì)胞會(huì)死亡,就像秋天樹葉變黃枯萎。癌癥其實(shí)并不只是失控的生長(zhǎng)——它也是預(yù)防死亡,意味著細(xì)胞拒絕了應(yīng)該到來的死亡。 現(xiàn)在我們坐在這兒進(jìn)行采訪的時(shí)候,我們的身體里也在產(chǎn)生癌細(xì)胞。但通常情況下,這些異常的變異細(xì)胞會(huì)被免疫系統(tǒng)中的自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells )識(shí)別并殺死。我認(rèn)為在進(jìn)化過程中沒有保護(hù)我們免受感染和癌癥威脅的自然殺傷細(xì)胞,人類就不會(huì)誕生。所以癌癥是再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞的另一面。多年來人們甚至不相信癌癥干細(xì)胞(CSC)的存在。但它確實(shí)存在——它只是變瘋狂了的正常細(xì)胞。癌癥代表著人類身體聯(lián)系發(fā)生了中斷。 你所說的這種細(xì)胞存在某種智能嗎? 如果你看到相互作用的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)時(shí),你就會(huì)認(rèn)識(shí)到它們非常聰明,我將它們的表現(xiàn)稱之為「蛋白質(zhì)之舞」。自然殺傷細(xì)胞擁有大約30000個(gè)受體。它只是一個(gè)細(xì)胞,但事實(shí)上它能看見它的周圍壞境,并能打開、關(guān)閉、激活、抑制。而且免疫系統(tǒng)最讓人驚奇的是其美到難以置信的組織方式。一旦你理解了這種組織方式,就會(huì)發(fā)現(xiàn)使用它來治療癌癥是如此驚人地簡(jiǎn)單。 2020 癌癥「登月計(jì)劃」是什么? 2020 癌癥「登月計(jì)劃」是一個(gè)旨在利用人體自身的免疫系統(tǒng)對(duì)抗癌癥的項(xiàng)目??斓?015年時(shí)副總統(tǒng)拜登為了兒子的腦癌打電話給我,我也參與了一些診斷。5月份他的兒子去世了。到十月份,我寫了一份討論使用基因組測(cè)序和大數(shù)據(jù)加速癌癥免疫療法的長(zhǎng)達(dá)兩頁的白皮書。這份白皮書成為了「登月計(jì)劃」的使命宣言。 作為一位醫(yī)師、外科醫(yī)生、癌癥腫瘤學(xué)家、免疫學(xué)家、NASA前科學(xué)家、前CEO,我的工作是協(xié)調(diào)好所有的一切。我們?cè)谕苿?dòng)一個(gè)非常非常宏偉的計(jì)劃。我不是說我們會(huì)在2020年治愈癌癥,但也許我們將有能力激活身體中的T細(xì)胞來對(duì)抗它。 就在這個(gè)星期,我們將介紹第一個(gè)新表位靶向抗體(neoepitope targeting antibody),其目標(biāo)是突變癌癥蛋白質(zhì)。我們已經(jīng)治療了使用化療和標(biāo)準(zhǔn)療法治療都無效的轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者。他們所接受的全部治療只是注射一種抗體。他們中有百分之三十今天還活著。其中一些患者已經(jīng)存活了兩年。而這些患者的存活時(shí)間原本應(yīng)該只有五個(gè)月。這個(gè)項(xiàng)目承諾的并不是一些假設(shè),它就在這里,明確卻又復(fù)雜。 現(xiàn)代遺傳學(xué)如何適應(yīng)癌癥「登月計(jì)劃」? 2003年,人們說我們已經(jīng)解決了癌癥,因?yàn)槲覀兘鉀Q了人類基因組,但這一想法太天真,因?yàn)榻鉀Q的不是基因問題,這點(diǎn)很重要。它(癌癥)由基因而來,我們所謂的無用DNA(junk DNA)實(shí)際上控制著基因表達(dá)。所以說「僅僅通過解決基因組問題,我們就知道自己想要什么了」的想法,是既天真又傲慢的假設(shè)。 我們需要獲得和理解這個(gè)含有30億個(gè)堿基對(duì)、控制著2萬個(gè)基因的無用DNA。要做到這點(diǎn),我們需要所謂的全基因組測(cè)序,我們已經(jīng)完成了第一次,然后我們發(fā)現(xiàn)這不是基因,而是由基因表達(dá)的蛋白質(zhì)。這2萬個(gè)基因和這個(gè)無用DNA控制著轉(zhuǎn)錄,其中包括2萬個(gè)rRNA(核糖體DNA)分子,然后這個(gè)rDNA通過1萬個(gè)不同途徑參與1000萬個(gè)蛋白質(zhì)的表達(dá)。所以,30億個(gè)堿基對(duì)乘以2萬個(gè)基因乘以2萬個(gè)rRNA分子乘以1萬種途徑,當(dāng)前的科學(xué)能否處理如此龐大的數(shù)據(jù)并從中找出實(shí)際引起癌癥的病因? 是的,我們可以。但是我們又一次傲慢地說這就是我們所需要的。有一種被稱為「乘客」基因(passenger genes)的基因,但我們似乎都對(duì)其不感興趣。然而事實(shí)證明,這些「乘客」基因就是欺騙機(jī)體相信突變癌癥蛋白為非外來物質(zhì)的基因。如果我們能隔離這些突變蛋白,并以疫苗形式將其帶到機(jī)體里,那么是不是就能像流感疫苗一樣?然后我們可以訓(xùn)練身體的T細(xì)胞來識(shí)別和追蹤它們。這就是我們已經(jīng)在結(jié)腸癌患者身上試驗(yàn)過的方法。 基因編輯技術(shù)也與此相關(guān)嗎? 我們比以往理解更多的attomolar 水平和細(xì)胞水平的機(jī)制。使用CRISPR 技術(shù)我們能以一種前所未有的方式實(shí)時(shí)查詢細(xì)胞??梢宰屛覀?cè)谠嚬苤写蜷_和關(guān)閉細(xì)胞并且實(shí)際測(cè)試我們的假設(shè)。我們已經(jīng)證明了其測(cè)量免疫系統(tǒng)中123小生物標(biāo)志物的能力。我們了解了更多蛋白質(zhì)間相互作用的機(jī)理。 大數(shù)據(jù)對(duì)癌癥「登月計(jì)劃」有多重要? 這是一個(gè)武器,但它是實(shí)時(shí)檢驗(yàn)假設(shè)過程中實(shí)際用到的信息。當(dāng)人們?cè)谡務(wù)摰酱髷?shù)據(jù)時(shí),最讓我沮喪的是他們實(shí)際上談?wù)摰氖悄切┭芯繖C(jī)構(gòu)回顧性注冊(cè)信息,如美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)中的資料。所有的這些大數(shù)據(jù)都關(guān)注的是過時(shí)的所謂數(shù)據(jù),而我說的是現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù),現(xiàn)在能動(dòng)態(tài)捕捉到的,用于治療的,知道治療方法對(duì)相關(guān)突變影響的數(shù)據(jù)。這就是大數(shù)據(jù)。這就是現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)。這就是我們所說的數(shù)據(jù)。 你是如何對(duì)科學(xué)產(chǎn)生興趣的? 我成長(zhǎng)于沒有電視的南非,因此我只能聽收音機(jī)和閱讀。有兩本雜志(《Knowledge 》和《Look and Learn》)上刊登了細(xì)胞的照片,并描述了其工作原理,那時(shí)我13歲,我說好吧,這就是我想要從事的事業(yè)。 我在一所被稱為中國(guó)高中的學(xué)校就讀(不能去白人學(xué)校,也不能去黑人學(xué)校,只能去中國(guó)高中)。我們的科學(xué)老師是一個(gè)經(jīng)歷了第一次世界大戰(zhàn)的牧師,他在我即將畢業(yè)的前一年或兩年的時(shí)候生病了。六個(gè)月都沒有老師來上課。而我被舉薦去教這個(gè)班,因此我閱讀科學(xué)教科書,給我的班級(jí)上了一段時(shí)間課。 請(qǐng)介紹一下你所受的醫(yī)學(xué)教育 我在南非的時(shí)候是一名醫(yī)生。六年的訓(xùn)練課程和一年的實(shí)習(xí),最后也沒有專業(yè)訓(xùn)練。我得到了一個(gè)完整的通才培訓(xùn),包括深層生理學(xué)、深層病理學(xué)、深層微生物學(xué)、深層兒科學(xué)和內(nèi)科學(xué)。我們必須以接生100名嬰兒而完成學(xué)業(yè)。我所接觸的醫(yī)學(xué)廣度是很令人吃驚的。 然后我有幸來到加拿大,在我當(dāng)外科住院醫(yī)師期間研究蛋白質(zhì)間的關(guān)系而獲得了碩士學(xué)位,那時(shí)我專注于抑胃肽(GIP)以及其在管理糖尿病患者胰腺時(shí)所起的作用。 然后我去加州大學(xué)洛杉磯分校任職,我被分配到一個(gè)充滿年輕住院醫(yī)師的外科學(xué)系,在那兒就是不停地做手術(shù)。后來,我厭倦了,我開始不做這些小手術(shù),我決定要做當(dāng)時(shí)名為Whipple的最難手術(shù)。Whipple是胰腺癌患者所要經(jīng)歷的手術(shù),手術(shù)過程中基本需要切除胰腺、胃、一塊肝臟和腸道。必須把胰腺周圍80%的區(qū)域都切除,而且要再次用鉤針將其縫合。這令我非常興奮。 然后,作為外科助理教授,我開始訓(xùn)練著去進(jìn)行胰腺移植。我做了加州大學(xué)洛杉磯分校的前兩例胰腺移植手術(shù)。你可能覺得我從通才到科學(xué)家到外科醫(yī)生到外科腫瘤學(xué)家再到胰腺移植的經(jīng)歷非常不和諧,但是這對(duì)我而言是在不同情況下對(duì)生物學(xué)的不同理解。 是什么讓你對(duì)癌癥有著特殊的興趣? 加州大學(xué)洛杉磯分校的兩個(gè)胰腺移植病例確實(shí)驚人,但是他們都產(chǎn)生了排斥反應(yīng)。胰腺移植排斥是最可怕的事情,因?yàn)槟阋呀?jīng)將胰腺用鉤針連接到膀胱上。當(dāng)器官出現(xiàn)排斥反應(yīng),葡萄酒色的血液就會(huì)從輸尿?qū)Ч苤辛鞒觥N覍?duì)自己說:哇,你真的認(rèn)為這對(duì)患者來說是正確的嗎?這讓我對(duì)我們的主席說我要閉關(guān)自己研究一個(gè)項(xiàng)目,我決定,我需要了解再生醫(yī)學(xué),我用細(xì)胞表達(dá)2%的腺體,然后將這些細(xì)胞封裝起來并預(yù)防排斥反應(yīng),然后進(jìn)行單針移植。 之后,我接觸到了美國(guó)國(guó)家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室( NASA Jet Propulsion Lab )讓宇航員在火星上創(chuàng)造干細(xì)胞的計(jì)劃,我參與了這個(gè)項(xiàng)目。我對(duì)免疫系統(tǒng)感興趣因?yàn)槲以噲D誘導(dǎo)糖尿病患者的身體產(chǎn)生耐受性,即相信我所移植的細(xì)胞就是自身的細(xì)胞,所以請(qǐng)不要排斥它。 此外還有兩件事,一個(gè)是Abraxane發(fā)明的癌癥藥物,也是全國(guó)第一個(gè)以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的粒子。另一個(gè)是意識(shí)到癌細(xì)胞其實(shí)已經(jīng)找到了如何誘導(dǎo)機(jī)體相信其是自身細(xì)胞的方法。所以,諷刺的是,我的職業(yè)生涯前半段是誘導(dǎo)移植,后半段是打破耐受性,告訴身體要?dú)⑺腊┘?xì)胞。 想要了解更多有關(guān)癌癥登月計(jì)劃的內(nèi)容,請(qǐng)點(diǎn)擊這里。 轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系公眾號(hào):機(jī)器之心(almosthuman2014)獲得授權(quán),個(gè)人微信號(hào)“jiqizhixin2014” *文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn),不代表虎嗅網(wǎng)立場(chǎng)
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