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從疫苗抗感染 到治癌求長壽…免疫治療的千年演進史

2018-11-25 12:21聯合報 楊崑德/馬偕兒童醫院醫研部主任;馬偕醫學院生醫所、

人類千年來應用免疫力防治感染與腫瘤的里程碑 製表/楊崑德醫師
人類千年來應用免疫力防治感染與腫瘤的里程碑 製表/楊崑德醫師
人體的免疫系統透過辨識敵我細胞,組成具有協防作用的部隊,免疫細胞靜如隨機散布的線民,監視外來感染和內在腫瘤,而動如核爆部隊,清除感染、腫瘤以及過度發炎。

預防天花 千年前的免疫學濫觴

早期的免疫概念,來自中國千年前的吸入天花皮屑預防天花,傳到中東土耳其人(突厥人)用皮內注射天花皮屑預防天花,再到歐洲(含英國)皮內種牛痘預防天花,開啟現代免疫學預防勝於治療的疫苗世界。

現代免疫學的發展與貢獻,可從諾貝爾醫學獎的得獎紀錄一窺內容,從1901年第一屆馬血清治療白喉到今年的抗體免疫查核點抑制劑抗癌,免疫學貢獻顯然已從求生存的免疫抗感染,進化為追求長壽的抗癌發展。

免疫學界貢獻多 平均4年獲諾獎1次

早期的免疫學家,大多是解決感染症的抗疫醫師,當時只有顯微鏡的時代,前3位諾貝爾醫學獎得主貝林(Behring)、科霍(Koch)、艾力克(Ernlich),都以細菌或原蟲的防疫和治療成就得獎。

其中以科霍最為人稱道,他用嚴謹的科學邏輯定義人類病原菌的要件,為了確認抗菌血清,鼓勵一直使用小動物進行實驗的下屬艾力克和貝林合作以證明注射白喉毒素的馬血清可以治療白喉,讓貝林因此獲得第一屆諾貝爾醫學獎。

科霍4年後才以結核菌診治得獎;再4年艾力克證實免疫力是後天誘發不是遺傳而獲獎。

百年來免疫學門平均每4年有一位免疫學家獲得諾貝爾醫學獎,可以看出免疫學對人類的貢獻;也可從早期獲獎者大多都是醫師,到近期大都是基礎免疫學家獲獎,而知道免疫的貢獻已由醫療擴及跨領域的生命科學。

近年聚焦抗癌 提升癌末存活期

回顧人類的抗疫軌跡,可以理解人們先是因為觀察和歸納得出人類具有免疫力,而推出「種牛痘預防天花」;繼而開發抗毒素血清,解救許多白喉、破傷風和毒素(蛇毒)的侵襲;接著是推展預防性疫苗應用,進而了解細胞免疫力和自體免疫疾病。

進入分子醫學時代,解析抗體結構與其多樣性的基因重組原理,開啟製造單株抗體和標靶治療;發現原發免疫力(innate immunity)細胞,特別是抗原處理細胞(樹突細胞),表面上具有如天線般的接受器,接收外來病原或內在腫瘤突變的抗原,加以處理並教育和擴增T細胞去執行特殊免疫力(adaptive immunity)對抗腫瘤(獲2011年諾貝爾獎)。

楊崑德 醫師
楊崑德 醫師
再到2018年獲諾貝爾獎的單株抗體拮抗免疫查核點抑制,促進細胞免疫力的抗腫瘤機制。後二者得獎的內容才從過去看到感染免疫力看不到腫瘤免疫力,進化到可以讓只有3個月存活的癌末患者,有25%得到1至2年以上存活期。

這個開端讓我們相信未來產官學研的合作,透過了解免疫系統和腫瘤知己知彼,「一方面標靶腫瘤降低腫瘤負荷,另一方面加上特殊免疫細胞的根除治療」,足以提升末期癌症的治癒率到達50%甚至80%的願景。

腫瘤
免疫力
免疫細胞
免疫系統

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