Cancervaccine faktaark

Hovedpunkter

• Cancervacciner har til formål enten at behandle eksisterende kræft (terapeutiske vaccine) eller for at forhindre udviklingen af ​​kræft (profylaktiske vacciner). (Spørgsmål 1)

• Terapeutiske vacciner, der administreres til cancerpatienter, er designet til behandling af kræft ved at stimulere immunsystemet genkender og angriber humane cancerceller uden at beskadige normale celler. Profylaktiske vacciner gives til raske personer for at stimulere immunsystemet til at angribe kræft-fremkaldende virus og forhindre virusinfektion. (Spørgsmål 1 og 3)

• På dette tidspunkt har to vacciner blevet godkendt af den amerikanske Food and Drug Administration til at forhindre virus infektioner, der kan føre til kræft: hepatitis B-vaccine, der forhindrer infektion med hepatitis B virus, et smitstof er forbundet med leverkræft, og Gardasil ^TM, der forhindrer infektion med de to typer af human papillomavirus, der tilsammen forårsager 70 procent af tilfældene af livmoderhalskræft i hele verden. (Spørgsmål 2)

• Forskere vurderer i øjeblikket flere forskellige vacciner i store menneskelige forsøg at afgøre, hvilke metoder der er mest effektive for bestemte former for kræft. (Spørgsmål 6, 10 og 11)

1. Hvad er en cancer-vaccine?

   Cancervacciner har til formål enten at behandle eksisterende kræft (terapeutiske vaccine) eller for at forhindre udviklingen af ​​kræft (profylaktiske vacciner). Begge typer af vacciner har potentiale til at mindske byrden for kræft. Behandling eller terapeutiske vacciner gives til kræftpatienter og er designet til at styrke kroppens naturlige forsvar mod kræft, der allerede har udviklet. Disse typer af vacciner kan forhindre yderligere vækst af eksisterende kræftformer, forhindre en gentagelse af behandlede kræft, eller fjerne kræftcellerne ikke dræbt af tidligere behandlinger. Forebyggelse eller profylaktiske vacciner, på den anden side er administreret til raske individer, og er designet til at målrette kræft-fremkaldende virus og forebygge virusinfektion.

2. Hvad kræftrelaterede vacciner er i øjeblikket tilgængelig i USA?

   På dette tidspunkt har to vacciner blevet godkendt af den amerikanske Food and Drug Administration til at forhindre virus infektioner, der kan føre til kræft: hepatitis B-vaccine, som forebygger infektion med hepatitis B virus, et smitstof forbundet med nogle former for leverkræft og Gardasil ^TM, hvilket forhindrer smitte med de to typer af human papillomavirus (HPV) - HPV 16 og 18 - der tilsammen forårsager 70 procent af tilfældene af livmoderhalskræft i hele verden. Gardasil beskytter også mod infektion med HPV-typerne 6 og 11, som tegner sig for 90 procent af tilfældene af kønsvorter.

   Der er ingen licens terapeutiske vacciner til dato. Men flere behandlingsmuligheder vacciner er i storstilet afprøvning i mennesker.

3. Hvordan terapeutiske vacciner designet til at behandle kræft?

   Vacciner, der anvendes til behandling af kræft drage fordel af det faktum, at visse molekyler på overfladen af ​​cancerceller er enten unikke eller mere rigelig end dem, der findes på normale eller ikke-cancerceller. Disse molekyler, enten proteiner eller kulhydrater, virke som antigener, hvilket betyder, at de kan stimulere immunsystemet til at foretage en specifik immunrespons. Forskerne håber, at når en vaccine indeholdende cancer-specifikke antigener injiceres i en patient, vil disse antigener stimulere immunsystemet til at angribe cancerceller uden at beskadige normale celler.

4. Hvorfor immunsystemet brug for en vaccine til at hjælpe kampen kræft?

   Immunsystemet generelt ikke "se" tumorer som farligt eller fremmede, og ikke montere et stærkt angreb mod dem. En årsag tumor molekyler ikke stimulere et effektivt immunrespons kan være, at tumorceller stammer fra normale celler. Så selv om der er mange molekylære forskelle mellem normale celler og tumorceller, cancerantigener ikke reelt fremmed for kroppen, men er normale molekyler, enten ændrede i subtile måder eller mere rigelige.

   En anden grund tumorer kan ikke stimulere et immunrespons, at kræftcellerne har udviklet metoder til at "slippe" fra immunsystemet. Videnskabsfolk nu forstå nogle af disse former for flugt, som omfatter kaste tumorantigener, og reducere antallet af molekyler og receptorer, som kroppen normalt er afhængig af for at aktivere T-celler (specifikke immunceller) og andre immunreaktioner. Reduktion disse molekyler gør immunsystemet mindre lydhøre over for kræftceller, tumor bliver mindre "synlige" til de immunceller. Forskerne håber, at denne viden kan bruges af forskere til at designe mere effektive vacciner.

5. Hvilke strategier anvendes til at designe effektive kræftbehandling vacciner?

   Forskere har udviklet flere strategier til at stimulere et immunrespons mod tumorer. Den ene er at identificere usædvanlige eller enestående kræftcelle antigener, som er sjældent til stede på normale celler. Andre teknikker involverer at gøre det tumor-associerede antigen mere immunogene eller mere tilbøjelige til at forårsage et immunrespons, såsom (a) ændring af dets aminosyre-struktur lidt, (b) anbringelse genet for tumorantigenet i en viral vektor (en harmløs virus, der kan anvendes som et middel til at levere genetisk materiale til en målrettet celle) og (c) tilsætning af gener for en eller flere immuno-stimulerende molekyler i vektorer sammen med generne for tumorantigenet. En anden teknik er at fastgøre noget, der er klart fremmed, der er kendt som en adjuvans til tumor-molekyler (se spørgsmål 8). Ved anvendelse af adjuvans som en attrap, kan immunsystemet "lokket" til at angribe både antigen / adjuvans-kompleks (vaccine) og patientens tumor.

6. Hvilke typer af behandling vacciner er i øjeblikket under efterforskning?

   De typer af vacciner, der er anført nedenfor repræsenterer forskellige metoder efterforskere har udtænkt til at præsentere cancerantigener til kroppens immunsystem. Denne liste er ikke ment som udtømmende.

   Antigen / adjuvans-vacciner

   Antigen vacciner var nogle af de første cancer vacciner undersøgt. Antigen vacciner almindeligt brug specifikke protein fragmenter eller peptider til at stimulere immunforsvaret til at bekæmpe tumorceller. En eller flere cancercellelinier antigener kombineret med et stof, der forårsager en immunreaktion, der er kendt som en adjuvans. En kræftpatient vaccineres med denne blanding. Det forventes, at immunsystemet i at reagere på antigen-bærende adjuvans vil også reagere på tumorceller, som udtrykker dette antigen.

   Helcelle tumorvacciner

   Tages enten fra patientens egen tumor (autologe) eller tumorceller fra et eller flere andre patienter (allogene), idet disse helcellevaccine præparater indeholde cancerantigener, der anvendes til at stimulere et immunrespons.

   Dendritiske celle (DC) vacciner

   Specialiserede hvide blodlegemer, kendt som dendritiske celler (DC'er), er taget fra en patients blod gennem en proces kaldet leukaferese. I laboratoriet er DC'erne stimuleret med patientens egne cancerantigener, der dyrkes i petriskåle, og re-injiceres i patienten. Når det er injiceret, aktivere DC vacciner immunforsvarets T-celler. Forventes Aktivering af DC'er at forårsage T-celler til at formere sig og angribe tumorceller, som udtrykker dette antigen.

   Virale vektorer og DNA-vacciner

   Virale vektorer og DNA-vacciner anvende nukleinsyresekvensen af ​​tumorantigenet at producere cancer antigen proteiner. Den DNA, der indeholder genet for et specifikt cancerantigen manipuleres i laboratoriet, så det vil blive taget op og behandles af immunceller kaldet antigenpræsenterende celler (APC'er). APC-celler derefter vise en del af antigenet sammen med et andet molekyle på celleoverfladen. Håbet er, at når disse antigen-udtrykkende APC celler injiceres i en person, vil immunsystemet til at reagere ved at angribe ikke kun APC-celler, men også tumorceller, der indeholder det samme antigen. Vektorbaserede og DNA-vacciner er attraktive, fordi de er lettere at fremstille end nogle andre vacciner.

   Idiotype vacciner

   Da antistoffer indeholder proteiner og kulhydrater, kan de selv fungere som antigener og inducere en antistofreaktion. Antistoffer produceret af visse cancerceller (dvs. B-celle-lymfomer og myelomer), kaldet idiotype-antistoffer, er unikke for hver patient og kan bruges til at udløse et immunrespons på en måde svarende til antigen vacciner.

7. Hvilke antigener er almindeligt forekommende i cancervacciner under efterforskning?

   Cancer-antigener kan være unikke individuelle tumorer, der deles af flere tumortyper, eller udtrykt af det normale væv, hvorfra en tumor vokser. I 1991 blev den første human cancer antigen opdaget i celler af en patient med metastatisk melanom, en potentielt dødelig form for hudkræft. Opdagelsen førte til en byge af forskning for at identificere antigener til andre kræftformer.

   Behandling Vacciner

   Patient-specifikke vacciner bruge en patientens egne tumorceller til at generere en vaccine beregnet til at stimulere en reaktion mod en enkelte patients maligne celler stærkt immunforsvar. Hver behandling er tumor-specifikke, så i teorien bør andre end tumorceller celler ikke blive berørt. Der er flere former for patient-specifikke vacciner, der undersøges, der bruger antigener fra en patientens egne tumorceller.

   Prostata specifikt antigen (PSA) er et prostata-specifikt protein antigen, der findes cirkulerende i blodet, samt på prostatacancerceller. PSA generelt er til stede i små mængder i mænd, der ikke har kræft, men mængden af PSA generelt stiger, når prostatakræft udvikler sig. Jo højere en mands PSA-niveau, jo mere sandsynligt er det, at kræft er til stede, men der er mange andre mulige årsager til en forhøjet PSA-niveau. Patienter er blevet vist at montere T-celle responser på PSA.

   Sialyl Tn (STN) er et lille, syntetisk kulhydrat, der efterligner mucin molekyler (den primære molekyle til stede i slim) findes på visse cancerceller.

   Heat Shock Proteins (HSP'er) (fx gp96) er fremstillet i celler som reaktion på varme, lavt sukker niveauer og andre stress -signaler. Ud over at beskytte mod stress, er disse molekyler også involveret i den korrekte behandling, foldning og samling af proteiner i celler. I laboratorieforsøg, HSP'er fra musetumorer i kombination med små peptider, beskyttede mus fra at udvikle kræft. Den menneskelige Vaccinen består af varme shock protein og tilhørende peptidkomplekser isoleret fra en patients tumor. HSP'er er under undersøgelse til behandling af flere kræftformer, herunder lever, hud, colon-, lunge-, lymfom-og prostatakræft.

   Gangliosid molekyler (f.eks GM2, GD2 og GD3) er komplekse molekyler, der indeholder kulhydrater og fedt. Når gangliosid molekyler inkorporeres i den udvendige membran af en celle, de gør cellen mere let genkendes af antistoffer. GM2 er et molekyle udtrykt på celleoverfladen af ​​en række humane cancere. GD2 og GD3 indeholder kulhydrat antigener udtrykt af menneskelige kræftceller.

   Carcinoembryonisk antigen (CEA) er fundet i høje niveauer på tumorer i mennesker med kolorektal-, lunge-, bryst-og bugspytkirtelkræft sammenlignet med normalt væv. CEA menes at blive frigivet i blodbanen af ​​tumorer. Patienter er blevet vist at montere T-celle responser på CEA.

   MART-1 (også kendt som Melan-A) er et antigen udtrykt af melanocytter - celler, der producerer melanin, molekylet ansvarlig for farvning i hud og hår. Det er en specifik modermærkecancer markør, der genkendes af T-celler og er mere udbredt på melanomceller end normale celler.

   Tyrosinase er et vigtigt enzym, der er involveret i de indledende faser af melanin produktionen. Undersøgelser har vist, at tyrosinase er en specifik markør for modermærkekræft og er mere udbredte på melanom celler end normale celler.

   Forebyggelse Vacciner

   Virale proteiner på ydersiden lag kræft-fremkaldende virus er almindeligt anvendt som antigener for at stimulere immunsystemet til at forebygge infektioner med virus.

8. Hvad er adjuvanser? som adjuvanser er almindeligt anvendt i behandling vacciner?

   For at øge immunresponset over for cancer-antigener, forskerne normalt vedhæfte en lokkedue stof eller hjælpestof, at kroppen vil genkende som udenlandske. Adjuvanser er svækkede proteiner eller bakterier, som "trick" immunsystemet i montere et angreb på både attrap og tumorcellerne. Adskillige adjuvanser er beskrevet nedenfor:

   Nøglehulalbueskælhemocyanin (KLH) er et protein foretaget af en afskallede havdyr findes langs kysten af ​​Californien og Mexico er kendt som et keyhole limpet. KLH er et stort protein, der forårsager både en immunreaktion og virker som en bærer for cancercellelinier antigener. Cancerantigener ofte er relativt små proteiner, der kan være usynlig for immunsystemet. KLH giver yderligere steder til immunceller kaldet T-hjælper-celler og kan øge aktiveringen af ​​andre immunceller kaldet cytotoksiske T-lymfocytter (CTL'er) anerkendelse.

   Bacillus Calmette Guerin (BCG) er en inaktiveret form af tuberkulose bakterien. BCG tilsættes visse cancer-vacciner med det håb, at det vil øge immunresponset på vaccinen antigenet. Det er ikke godt forstået, hvorfor BCG kan være særligt effektive til at fremkalde immunrespons. Imidlertid har BCG været anvendt i årtier med andre vacciner, herunder vaccine mod tuberkulose.

   Interleukin - 2 (IL-2) er et protein foretaget af kroppens immunsystem, som kan øge kræft-drab evner visse specialiserede immunsystemets celler, der kaldes naturlige dræberceller. Selv om det kan aktivere immunsystemet, mange forskere mener IL-2 alene vil ikke være nok til at forhindre kræft tilbagefald. Flere cancervacciner anvende IL-2 for at øge immunresponset på specifikke cancerantigener.

   Granulocyt monocyt-kolonistimulerende faktor (GM-CSF) er et protein, der stimulerer proliferationen af ​​antigen-præsenterende celler.

   QS21 er en planteekstrakt, der, når de tilsættes til nogle vacciner kan forbedre immunrespons kroppens.

   Montanide ISA-51 er en oliebaseret væske beregnet til at øge et immunrespons.

9. Hvorfor er nogle vacciner anvendes til behandling af specifikke former for kræft?

   Mange cancervacciner behandler kun specifikke typer af kræft, fordi de målrette antigener fundet på bestemte kræftformer. For eksempel kan en vaccine mod prostatacancer kunne angribe cancerceller i prostata selv eller celler, der har spredt sig til andre dele af kroppen, men vil ikke påvirke kræft oprindelse i andre væv.

   Vacciner, der er rettet mod antigener, som findes på flere forskellige typer af cancerceller anvendes til behandling af forskellige cancertyper. Effektiviteten af ​​vaccinen kan forventes at variere alt efter mængden af ​​antigen på forskellige typer af cancerceller. Forskerne også undersøger en mulig "universel" cancervaccine, der kan forårsage et immunrespons mod kræftceller, der stammer fra enhver væv.

10. Er der andre vacciner under udvikling for at forebygge kræft?

    Ja, ud over FDA-godkendte Hepatitis B-vaccine og HPV-vaccine, er der andre vacciner for øjeblikket er under undersøgelse, der har potentiale til at reducere risikoen for kræft. Disse vacciner rettet mod infektiøse agenser, der forårsager cancer, der ligner traditionelle profylaktiske vacciner, der er rettet mod andre sygdomsfremkaldende infektiøse midler, såsom dem, der forårsager polio eller mæslinger. Ikke-infektiøse bestanddele af kræft-fremkaldende vira, almindeligvis de virale kappeproteiner (proteiner på ydersiden af ​​virus), tjener som antigener for disse vacciner. Det er håbet, at disse antigener vil stimulere immunforsvaret i fremtiden at angribe kræft-fremkaldende virus, som skulle til gengæld reducere risikoen for den tilhørende kræft.

11. Hvilke vacciner har nået fase III-test?

    Resultaterne fra igangværende eller ikke-offentliggjorte fase III-forsøg, som er anført i nedenstående tabel, vil afgøre, hvilken rolle vacciner vil spille i behandling og forebyggelse af forskellige kræftformer. Oplysningerne stammer fra offentlige databaser, herunder National Cancer Institute kliniske forsøg database http://cancer.gov/clinicaltrials/search, og National Institutes of Health kliniske forsøg hjemmeside, http://clinicaltrials.gov. Oplysninger om de enkelte forsøg også kan opnås ved at klikke på linkene i kolonnen længst til højre i tabellen.

Fase III forsøg med vacciner