盘点│癌症研究这50年来的重大进展

科技   健康   2024-10-31 16:34   上海  


导语

2024年3月28日,CELL发文Five decades of advances in cancer research盘点了50年来人类在癌症研究方面的进展。回顾这50年,无数科研人员的付出与耕耘,得出的研究成果使癌症成为一种可预防、可控制、甚至可治愈的疾病,实现了更早、更准确的癌症诊断和药物开发,挽救了数百万人的生命。


图源丨CELL



50年前,人们认为癌症是由病毒引起的。


五十年可能在人类历史长河中连一朵浪花都算不上,但是,癌症研究的进展主要是近50年的事情。说起来可能有点不可思议,50年之前,人们认为所有癌症都是由病毒引起的。然后,经过研究发现,我们自己的细胞含有致病基因。我们对癌症的起源、进化和脆弱性的理解从那时起爆发了。



20世纪60年代,发现“癌/抑癌基因”


“癌基因”和“抑癌基因”在20世纪60年代被引入,用来表示某些病毒的遗传物质,这些病毒可以将正常细胞转化为肿瘤细胞。那时,我们认为人类癌症是由病毒引起的。


1976年,HaroldVarmus和MichaelBishop证明了病毒癌基因的细胞起源,促使我们向内看——我们自己的基因构成携带着能够转化正常细胞的物质。


大约在这个时候,抑癌基因的概念也从阿尔弗雷德·克努森的“两次打击假说”中出现。第一个原癌基因和抑癌基因于20世纪80年代初被克隆。


癌症研究界有一个共同的目标:通过基础、转化和临床研究改善患者的生活。专家开始通过专注于了解癌细胞与正常细胞的差异来实现这一目标,并推断这些知识将告诉我们可利用的癌细胞的脆弱性。



细胞免疫疗法横空出世


1893年,美国纽约骨科医生William Coley意外发现术后化脓性链球菌感染使肉瘤患者肿瘤消退,揭开了肿瘤免疫疗法的序幕。而科利医生也因此被公认为“免疫疗法之父”。


图丨William Coley


1958年,澳大利亚免疫学家Frank Macfrlane Burnet 提出了“免疫监视理论”,这为此后的癌症免疫治疗打下了理论基础。


1984年,美国国家癌症中心Steven A.Rosenberg成功利用高剂量IL-2治愈了首个晚期转移黑色素瘤患者Linda Taylor,这是人类历史上第一个被免疫疗法治愈的癌症患者。


1992年,日本京都大学Tasuku Honjo教授首次发现PD-1,为以后PD-1药物的上市打下坚实的理论基础。目前,有多种已批准的PD-1抑制剂,PD-1/PD-L1抑制剂已经成为肿瘤免疫治疗领域的基石。



2000年,提出“癌症标志物”


2000年,道格拉斯·哈纳汉和罗伯特·温伯格综合了不断增长的癌症生物学文献,并引入了癌症标志物的概念。这一具有里程碑意义的综述为该领域提供了概念化和理解癌症的框架,并从此成为癌症研究的指导原则。


随着我们对癌症的了解在广度和深度上不断增长,“你知道的越多,你就越意识到你不知道的越多”。例如,我们必须面对越来越多的证据表明癌症不仅仅是癌细胞。


2011年,Hanahan和Weinberg从更早期和更以癌细胞为中心的角度拓宽了癌症标志的概念,其中包括无限复制潜力、基因组不稳定和抗凋亡等特征,以涵盖更全面的特征,如免疫抑制和促肿瘤炎症微环境。



2003年,发现人类基因组序列


2003年人类基因组序列初稿的完成标志着生物医学研究基因组学时代的开始。DNA和RNA测序高通量技术的发展激发了多个联盟的努力,其中包括癌症基因组图谱(TCGA)计划。


自2006年推出以来,TCGA能够表征20,000多种原发性癌症,并与33种癌症类型的正常样本进行匹配,让我们了解它们的基因组、表观基因组、转录组和蛋白质组特征。这使得我们能够理解不同癌症类型之间相似和不同的基因组规模模式,并改变了我们对癌细胞起源、异质性和进化的认识。它还为今天正在进行的多组学研究奠定了基础。


2012年,美国科学家CAR-T细胞治疗的先驱Carl June教授用免疫疗法治愈了白血病女孩Emily,如今Emily已无癌生存12年。


2013年,癌症免疫治疗被《科学》杂志评为年度最重要的科学突破之一。


2013-2023,经过百年浮沉,免疫疗法得到了空前的发展,无数款细胞药物在这十年间不断被研发上市,逐渐攻克各类癌症肿瘤。


现在,侧重于更全面地看待癌症,涵盖免疫治疗、癌症神经科学、细胞外囊泡、癌症相关成纤维细胞、巨噬细胞和瘤间微生物群等主题。癌症研究人员正在利用空间单细胞多组学平台以前所未有的细节研究肿瘤。人工智能和机器学习进一步改变了数据分析以及患者诊断和分层的方式,个性化癌症治疗触手可及





结语


过去50年里,从癌症的病毒起源到人们认识到癌症是一种系统性疾病,该领域取得了如此长的发展,令人惊叹。最重要的是,在这50年来,癌症不再是死刑,而是一种可治愈的恶疾。如果及早发现及早干预,许多癌症是可以治好的,现在5年生存率可以超过90%。


当然,虽然免疫疗法彻底改变了癌症治疗,但由于科学(例如,无法忍受的副作用)或非科学(例如,成本影响)原因,许多患者尚未能从这场革命中受益。尽管挑战依然存在,但科学家、临床医生、制药公司、政策制定者和患者之间的集体决心和奉献精神仍然坚定不移,致力于更好地了解癌症并改善患者的生活。


参考资料

[1] Five decades of advances in cancer research

[2] It took a long, long time: Ras and the race to cure cancer

[3] Challenges and opportunities in oncology drug development and clinical research in China

[4] Only the beginning: 50 years of progress toward curing childhood cancer

[5] Embracing cancer complexity: Hallmarks of systemic disease



-END-

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