通過激活自身免疫力來醫(yī)治腫瘤的設想早在1891年就被美國康奈尓大學醫(yī)生William Coley提出。因為他發(fā)現(xiàn)一個失去手術(shù)機會的肉癌病人因為意外的腸道感染而腫瘤不治自癒的現(xiàn)象,這個現(xiàn)象可能和激活病人自身免疫力有關(guān),何不把這個偶然變必然。可惜這個設想到現(xiàn)實,走過一百多年的道路,在今天終于看到曙光。筆者試圖對腫瘤免疫藥物的開發(fā)格局作一個總結(jié),但難免有個人側(cè)重的傾向。
1) 抗體
腫瘤免疫藥物的開發(fā),就技術(shù)成熟和開發(fā)成功來說,抗體技術(shù)是碩果累累。這幾年用抗體來提高非特異免疫力,主要是激活CD8 T細胞的領(lǐng)域成就斐然。施貴寶的抗CTLA-4抗體先聲奪人,在2011年被美國FDA批準治療黑色素瘤;后有PD-1/PDL-1的抗體研發(fā)大戰(zhàn),以Merck的KEYTRUDA率先于今年九月被FDA批準治療黑色素瘤而好戲連連。同期研發(fā)PD-1/PDL-1抗體的制藥廠家有施貴寶(BMS)、基因泰克(Genentech)、和Medimmune。就抗體研發(fā)來講,Genentech應該是最強的。Genentech雖然在這場T細胞免疫哨卡戰(zhàn)中稍微落后,但其強大的抗體藥物研發(fā)實力依占統(tǒng)治地位。近期該公司公布了多抗體聯(lián)合作用治療腫瘤的早期臨床實驗陽性結(jié)果,讓人對該公司的前景十分看好。BMS從十年前的困境中走出,目前自稱領(lǐng)導腫瘤免疫新潮流,是源自一次成功的商業(yè)收購。大約八九年前BMS買下Medarex公司,該公司當時有針對T細胞激活最完整的抗體在研線(Pipeline)。BMS最早推出抗CTLA-4抗體治療黑色素瘤,為抗體激活T細胞治療腫瘤開了先河。目前BMS在PD-1抗體的FDA申報上略輸Merck,但其領(lǐng)先其他廠家的時間與臨床實驗的總量,依然會在非小細胞肺癌,腎細胞癌的申報戰(zhàn)中后發(fā)制人。Merck本來并非抗體界實力派制藥廠家,然而這個公司只要看準方向,在一場關(guān)乎公司前途命運的戰(zhàn)爭中,常有后來居上,率先沖線之舉。這次Merck的抗PD-1抗體KEYTRUDA能率先被FDA批準,絕非偶然。一個一千多人一期臨床實驗設計可謂從未見過,而且僅用一個一期臨床實驗結(jié)果就獲FDA首肯也沒有先例可循。這種摶命的戰(zhàn)法沒有高人坐莊是不敢下注的。
抗體激活T細胞的游戲還會熱火一陣子,因為可以激活T細胞的靶點還有不少(Tim-3、BTLA、VISTA、LAG-3、CD28、OX40、GITA、CD137、CD27、HVEM等),尤其是針對T細胞激活聯(lián)合用藥的熱情也會持續(xù)高漲。目前抗CTLA-4和抗PD-1/PDL-1組合己在臨床試用。這個以T細胞激活為機制的免疫哨卡戰(zhàn),前面是上幾百億美元的大餅,除了Merck、BMS、Genentech之外Medimmune也是一個主要玩家。那么腫瘤免疫的下一個熱點是什么?
2) T細胞受體基因工程
免疫系統(tǒng)雖然復雜,而制藥的原則是越直接簡單越好。在所有免疫細胞中,CD8 T細胞是直接殺傷腫瘤的細胞,除了前面提到免疫哨卡調(diào)節(jié)來激活T細胞,另外一個機制是教會T細胞去識別并殺死腫瘤細胞。關(guān)鍵是讓T細胞如何通過自身的表面受體去認識外來抗原,從而殺死帶有這種抗原的細胞(腫瘤細胞)。但T細胞不直接認識未經(jīng)處理的抗原。識別外來物主要依靠樹突狀細胞(Dendritic cell)、B細胞、和巨噬細胞。T細胞能認識被dendritic cell表達在細胞表面并以MHC2結(jié)合一個小分子肽方式呈現(xiàn)出來的抗原。T細胞的表面受體可以認識這種方式表達的抗原,找到并殺死表達這種抗原的腫瘤細胞。T細胞受體基因工程的核心是攺造T細胞表面受體,讓T細胞直接認識腫瘤抗原,去殺死腫瘤細胞。
T細胞受體基因工程的想法早在1991年就提出,但是由于技術(shù)的制約,一路走來并非順風順水。
T細胞表面的基因工程主要有兩種途徑:一種是用高通量篩選的方法尋找對某一抗原親和力非常強的T細胞表面受體,并用基因工程的方法表達到T細胞表面,又簡稱TCR。TCR理論上說可以針對各種腫瘤抗原。T細胞表面基因工程的另外一個策略是把抗體技術(shù)移植過來。首先找到針對某抗原的有效抗體,再把抗體的V區(qū)偶聯(lián)到CD8細胞的表面受體,再偶聯(lián)CD3的一個跨膜蛋白。兩個蛋白這樣的組合便形成了一個類似T細胞表面受體嵌合的受體。這樣一個雜合的受體稱之為CAR(嵌合抗原受體)。根據(jù)這種設計,CAR與TCR一樣,理論上可以識別各種抗原。兩種設計都是基因治療平臺技術(shù)的受益者。這兩種設計的基因?qū)爰毎际怯胠enti- virus。CAR的發(fā)展歷經(jīng)了三代,關(guān)鍵是在信號傳遞的跨膜蛋白CD3的基礎上加上CD28(2代)和在CD28的基礎上增加CD134、或CD137等協(xié)同剌激因子(3代)來增加信號傳遞的效果。第一代的CAR基本沒有臨床療效,第二代、第三代也是逐步解決了第一代CAR的缺限,如細胞增殖,信號傳導的效率等。從技術(shù)上講,這兩個方法都能產(chǎn)生足夠量的T細胞。臨床實驗的總量來看,使用TCR的比CAR幾乎多一倍。TCR在黑色素瘤的臨床實驗中獲得不錯的陽性應答,而CAR從理論上說應該適合多種腫瘤,到目前為止,令人振奮的結(jié)果是針對CD19治療急性淋巴白血病。
當今世界CAR技術(shù)的領(lǐng)軍人物是賓西法尼亞大學的Car June醫(yī)生。由他和Novartis(諾華制藥公司)的團隊主導的二期臨床實驗取得了迄今腫瘤免疫界最好的結(jié)果。在三十?病人中,二十七人達到晚期緩解(Complete remission),也就是患者已經(jīng)沒有臨床腫瘤的癥狀和腫瘤的指征。這種療效在腫瘤免疫界聞所未聞。目前,諾華公司與Car June醫(yī)生聯(lián)手發(fā)展應用CAR技術(shù)治療多種腫瘤。諾華在小分子抗腫瘤藥物研發(fā)中據(jù)霸主地位,幾乎所有小分子化學藥可以開發(fā)的靶點都立了項目。這些年瑞士的同城大佬Roche(羅氏)旗下的Genentech幾個抗體藥年收入一百多億,而且增長幅度依然強勁。諾華在腫瘤免疫藥物開發(fā)的格局中自然不能落后,與Car June 醫(yī)生聯(lián)手開發(fā)CAR 是一張重牌。雖然諾華與賓西法尼亞大學合約的細節(jié)尚不明了,至少,諾華買下Dendreon在新澤西的GMP生物制劑廠房,讓賓大教授Car June醫(yī)生大為感嘆。這個GMP廠房是一般大學教授很難過去的坎,F(xiàn)DA的規(guī)章之嚴讓不少人望而卻步。CAR-T細胞療法發(fā)展到今天的成果讓Car June醫(yī)生深為感慨,且不說這GMP一關(guān)有多難,CAR-T的臨床實驗也如過山車一般驚險,不僅臨床療效一會兒有一會兒又沒有,更可怕的是兩例可致死性的過敏反應差點讓CAR-T療法的命運就此了結(jié)。無容置疑,CAR/CD19的成功帶動了一拔新的玩家和粉絲。一個小公司Juno therapeutics擺開陣勢與諾華叫板,IPO籌得上億美元立馬在美國頭牌癌癥中心Memory Sloan Kettering開展臨床實驗,連亞馬遜的創(chuàng)始人Jeff Bezone也自掏腰包兩千萬來淘寶,他身后還跟著當今天才級人物,包括當年Genentech的首席科學家(CSO)和如今的洺克菲勒大學校長Marc Tessier Lavigne。由此可見CAR-T這股旋風之大。如今誰靠上CAR都時髦,最近一個小公司(Kite)自稱是做CAR,IPO一把就一億五千萬進帳;法國的Cellectis也被Pfizer看上;另一家以CAR起家的BlueBird bio也與腫瘤藥業(yè)新秀Celgene結(jié)盟;一個以IT成功發(fā)家的投資人也注入一億來玩CAR,可見趕時髦的,什么人都有。
制藥巨頭葛蘭素史克(GSK)在腫瘤疫苗的研究上幾乎鬧了個血本無歸,這回也不甘寂寞來湊熱鬧,與以TCR技術(shù)見長的Adaptimmune結(jié)盟。至于諾華對CAR的垂愛,且看諾華CEO如何表態(tài)。他說他手里有一張支票,只要把事情弄好,寫多少錢沒有上限!
從技術(shù)層面看,二代、三代的CAR均針對一個抗原。最近在2014全美腫瘤免疫年會上,西雅圖的Jenssen Lab 推出了一款新的設計,該CAR的跨膜蛋白組合不同于以上所提的二代、三代設計,更令人關(guān)注的是一個CAR針對兩個抗原。CAR的未來就看能否治療實體瘤,但是難度不小。在CAR的游戲中,不能不提到中國解放軍301總院,該院有四?項目進入臨床一期至二期,均是第二代CAR針對CD19、CD20、CD33、和CD138,這個陣勢可以與世界上任何一個公司或者大學媲美。筆者認為GMP標準或許比CAR本身更具挑戰(zhàn)性。
3) 腫瘤疫苗
如果說抗體激活CD8或者T細胞表面受體的基因工程已經(jīng)被制藥工業(yè)垂靑,抗腫瘤疫苗的開發(fā)領(lǐng)域可能還是渾水一潭。針對宮頸癌的腫瘤預防性疫苗率先成功,但是經(jīng)濟效益不太顯著。Merck和GSK的疫苗只達到幾億美元的年銷售額。Dendreon的Provenge是第一個被FDA批準的治療性疫苗,與化療合用可以延長前列腺癌病人四個月左右的壽命。然而由于Provenge治療程序繁瑣,價格又昂貴,并沒有被醫(yī)生與病人很好的接受,遠遠沒有達到人們的預期。最近該公司申請破產(chǎn)保護,顯然,給腫瘤疫苗開發(fā)界是個打擊。
抗腫瘤疫苗的前景到目前為止還不是很明朗,按照投資銀行的估計應該是幾百億美元的市場。十年前GSK是最看好腫瘤疫苗的制藥企業(yè)。據(jù)腫瘤免疫的原則,首先要有一個好的抗原,再要一個好的佐劑。GSK這兩條都不缺。當年GSK發(fā)現(xiàn)一個MAGE-A3(Melanoma associated antigen 3)在黑色素瘤和肺癌病人組織中相比正常人達到千倍的區(qū)別;GSK又收購一個十分難得的佐劑PloyICLC(能激活toll like recrptor3)。理論上一個好的抗原加上好的佐劑可以誘導一個有療效的免疫反應。適應癥方面GSK同時開發(fā)黑色素瘤和肺癌。而且在2期臨床中有一些證據(jù)證明可以延長總生存期(OS)或無進展生存期(PFS),但P-Value沒有達到統(tǒng)計學區(qū)分。于是GSK做了一個豪賭:開展了一個前所未有的超過4000病人的三期臨床實驗,試圖達到統(tǒng)計學意義的終點。但事與愿違,兩個大試驗均未達到終奌(OS或PFS)。GSK的失敗不僅有自身不可承受之重,整個制藥業(yè)也深受影響,一些主要藥廠至此對腫瘤疫苗都持觀望的態(tài)度。筆者認為免疫疫苗還是有效的,只是效果并不顯著,或者所選人群還沒有優(yōu)化。如Il-2治療腎癌,有的病人一點作用也沒有,有人七八年下來還活著。不過目前并沒有一個生物標記物(Biomarker)可以用來預測有效人群。腫瘤疫苗不下三百種,中小廠家也近一百,到底誰能出線?肯定很少幸運兒。
腫瘤疫苗可以大致分為四種:全細胞型、樹突狀細胞靶向型、小分子肽、和DNA轉(zhuǎn)基因疫苗。筆者僅從三期臨床的公司作一個簡約的評估。首先是全細胞型,比如腫瘤細胞被放射線處理不再有增殖能力,這樣的腫瘤細胞或能表達特異腫瘤抗原,或能分泌有効的免疫因子。以分泌GMCSF因子而聞名的GVAX在前列腺癌的三期臨床實驗沒有達到臨床終點。其它在三期臨床實驗中陣亡的還有NovaRx的Lcanix、CaxInco的VaxObyvax-p,尚在繼續(xù)開發(fā)的還有NewLink Genetics的胰腺癌項目,也是處理過的腫瘤細胞表達了腫瘤相關(guān)抗原。全細胞疫苗的策略有待論證,要么單個的免疫因子不夠有效,要么腫瘤細胞表面的抗原不易被自身免疫系統(tǒng)很好的識別。以樹突狀細胞為靶向型的疫苗是迄今唯一成功過的一種腫瘤治療性疫苗。具體做法是提取病人自身的樹突狀細胞在體外與腫瘤抗原作用,讓樹突狀細胞識別腫瘤抗原,再教導T細胞去殺死帶有該抗原的腫瘤細胞。前面所敘,第一個以發(fā)明Provenge疫苗的Dendreon申請破產(chǎn),可以肯定,除了價格高昂以外醫(yī)生和病人都不太適應這類疫苗。目前,在這個領(lǐng)域帶來新意的是Northwest Biotherapeutics。該公司的核心技術(shù)是提取病人的骨髓細胞,體外培養(yǎng)分化樹突狀細胞,并把病人的腫瘤處理后與病人自體骨髓分化而來的樹突狀細胞作用。這個方案,保證了足夠的樹突狀細胞的產(chǎn)量(這往往是一個瓶頸);第二,樹突狀細胞可以認識腫瘤細胞所有的抗原。再把這些能夠識別所有腫瘤抗原的樹突狀細胞給回病人,以期達到完全消除腫瘤的目的。這個方案比Dendreon 應該更進了一步。
另一個值得重視的是Bavarian Nordic 公司的ProstVAC。這個疫苗是外源性樹突狀細胞用病毒導入PSA腫瘤抗原,再加其他三種免疫因子(B7.1、ICM-1、LFA-3),這樣處理過的樹突狀細胞再給回病人治療前列腺癌。二期臨床取得了非常不錯的結(jié)果,疫苗組比對照組無進展生存期延長了8.5個月,比起Dendreon 的Provenge 的4.5個月,顯然更有吸引力。目前三期還在進行,如果結(jié)果與二期一致,則出線的可能是較大的。上面提到的兩家公司都有十年以上的歷史,令人印象深刻的是都有State of the art水準的GMP廠房可以保證疫苗的標準。其中某些疫苗生產(chǎn)技術(shù)一點也不比設計疫苗容易。
以小分子肽或腫瘤抗原加佐劑的疫苗大都不太成功,主要還是免疫反應較弱,這些小分子肽或抗原或多或少會被樹突狀細胞DC吸收表達以激活T細胞,但是力度還不夠明顯。比如GSK的MEAE-A3項目的失敗,還有Immatics把十種腫瘤小分子肽作免疫源加佐劑的疫苗在三期實驗中亦沒有顯示明顯的療效,該公司的主要戰(zhàn)略伙伴Merck KG也決定終止合作。不過小分子肽疫苗也沒有全軍覆沒,Celldex therapeutics針對一個已知的抗原EGFRvIII研發(fā)了一個疫苗。EGFRvIII是一個Gain of function自身激活的受體,而且在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤高度表達。Celldex therapeutic選擇一段EGFRcIII特異的十四個胺基酸肽用化學偶聯(lián)的方法連上一個多肽攜帶蛋白KLH(Keyhole limpet hemocyanin),這種皮下注射的疫苗剌激機體產(chǎn)生抗EGFRvIII抗體,這個疫苗在一個有72人參與的二期臨床實驗中,以疫苗加阿瓦斯汀為治療組,單用阿瓦斯汀為對照組。結(jié)果治療組比對照組延長病人壽命3.2個月,這個結(jié)果在腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤的治療上是個鼓舞人心的結(jié)果。
DNA疫苗的研發(fā)也缺少亮點,MUC1是一個比較看好的腫瘤相關(guān)抗原,在多種腫瘤細胞髙度表達,Oncothyeton設計的用liposome包裹MUC1用于三期非小細胞癌的治療,這個三期臨床實驗招慕了1500病人,可惜沒有達到臨床終點,重要合作伙伴Merck KGaA也掃興退出。另一家DNA疫苗公司Vical有一個不錯的想法,首先把MCH2作成一個平臺,再把小分子肽表達到這個平臺,把這樣的DNA轉(zhuǎn)到體內(nèi),沒準可以表達出讓T細胞可以認識的小分肽在MCH2上。可惜這個設計在三期的黑色素瘤的治療上也沒有達到實驗終點。Inovio 是一個用電極轉(zhuǎn)基因技術(shù)較為成熟的公司,該公司的技術(shù)可以直接把DNA抗原轉(zhuǎn)到目的器官。該公司的INO-5150是把兩個前列腺癌相關(guān)抗原PSA和PSMA 同時轉(zhuǎn)到前列腺癌病人身上,以圖剌激T細胞免疫反應。羅氏藥業(yè)一度看好這個技術(shù),因為有證據(jù)證明這種方式轉(zhuǎn)入的基因是能夠表達的。但羅氏與Inovio只合作了一年就退出合作,看來這個技術(shù)還有不盡人意的地方。
4.Oncolytic virus(溶癌病毒)
溶癌病毒本不是什么新鮮事,兩年前生物制藥巨頭安進公司用10億美元買下一個小公司,該小公司的當家產(chǎn)品為代號TVAC的溶癌病毒。該病毒為泡疹病毒,理論上只在腫瘤細胞中復制而不在正常細胞中復制。2005年,第一代溶癌腺病毒在中國批準,用于治療頭頸癌。溶癌病毒在腫瘤中復制,讓癌細胞耗竭而亡,但其抗癌作用僅限局部。但TVAC與從前的溶癌病毒設計不同,除了溶癌之外,還表達樹突狀細胞分化成熟因子(GMCSF)。這樣一來,在局部壞死的腫瘤細胞周圍,可以吸引樹突狀細胞,樹突狀細胞可以把腫瘤細胞的抗原讓T細胞激活,可以殺死轉(zhuǎn)移腫瘤,這是一種既達到局部治療又達到整體治療的手段。安進公司接管的TVAC在治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤中,化療加TVAC對化療的對照組達到了預期的臨床終點。根據(jù)TVAC的臨床表現(xiàn),批準上市是遲早的事。TVAC 好像打開了一扇門,一個沉寂了許久的病毒性基因治療因新的設計而復興。可以預計,在不遠的未來還有不同的溶癌病毒可以登臺亮相,各以其病毒的特性爭奇斗艷。在2014年全美腫瘤免疫年會上,一款經(jīng)篩選出來的溶癌腺病毒,這株溶癌病毒可以靜脈給藥,竟能看到在結(jié)腸癌細胞中表達復制的證據(jù),讓人對其開發(fā)前景充滿期望。
筆者上述對腫瘤免疫藥物開發(fā)格局的劃分至今并無公認,不過是個人之見。這種劃分并沒有忽略其他領(lǐng)域的意思,如激活I(lǐng)nnate免疫,激活Toll like receptor的抗體和正在臨床開發(fā)的小分子藥物。一些針對免疫調(diào)節(jié)因子或細胞(Treg, MDSC)的抗體或小分子藥也在發(fā)展之中。白細胞介素7、15、和17也頗讓人看好,但是尚未展現(xiàn)令人信服的臨床結(jié)果。這些方向?qū)龝r間檢驗。
2014年全美腫瘤免疫年會依然是一次盛會,但較之去年重量級人物來的少,其中亮點也因參會者的興趣與視角不同而領(lǐng)受不同。以下是筆者的一家之言:
1. 腸道共生菌群
對腸道共生菌群研究的興趣源于1891年William Coley醫(yī)生的臨床覌察,一位失去手術(shù)機會的晚期肉瘤病人因一次偶然的腸道感染,腫瘤不治而癒。從這個事實可以推理,這個腸道感染可能激活了病人的Innate免疫系統(tǒng),導致腫瘤的消失。人體有非常大的共生菌群,有的是條件致病菌,有的是對人體有保護作用的菌群。腸道共生菌是個大類,其基因組復雜性超過人自身基因組的七八倍。腸道是一個非常復雜的免疫系統(tǒng),每天上萬種物質(zhì)經(jīng)過腸道,腸道的免疫系統(tǒng)一直處在髙度興奮中,而且有太多的信號需要處理。
腸道菌群的生理作用在使用過抗菌素的病人中得到印證。往往是長期使用抗菌素的病人,他們的消化功能也同時受到破壞。腸道菌群的研究經(jīng)過幾十年的摸索,基本上在腫瘤免疫界形成共識。可以肯定,腸道菌群在Innate免疫中對于腫瘤監(jiān)控有至為重要的作用,目前已有動物模型來闡明其部分機理。
Giorgio Trinchieri博士實驗室有兩個實驗很有說服力。其一是比較化療在正常小鼠和無菌小鼠中的治療效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn)化療療效在正常小鼠中比無菌小鼠好。第二個動物模型是比較正常小鼠和經(jīng)過抗菌素處理的正常小鼠的治療效果。同樣,化療的效果在抗菌素處理過的老鼠中更差。顯然,兩個模型都證明一件事,那就是腸道菌群對于腫瘤治療是至關(guān)重要的。然而到底那些因素決定腸道菌群,這個問題非常復雜,不過有些因子是肯定的,如Toll like receptors、interleukin-1 receptor、NOD-like receptors、IL-1、IL-10、IL-12、IL-17、IL-18、IL-22、TNF、INF、MyD88、ROS等都參與正反調(diào)控,下游的細胞分別為Th、Treg、MDSC等。這個領(lǐng)域大而復雜,不過未來在腫瘤免疫的貢獻也會很大,如果能通過菌群的調(diào)控達到腫瘤不治而癒,那真是造福人類。不過腸道菌群也不只是對腫瘤治療有幫助,也可以導致腸道腫瘤,是一把雙刃劍,只有更多的研究才能真正造福人類。
2. 細菌疫苗載體李斯特桿菌(Listeria monocytogenes)
基因治療的早期重點放在病毒上,而用細菌作載體很少見。早在九十年代中期,就有人開始研究李斯特桿菌作為外源基因載體的可能性。李斯特桿菌是一種十分毒的桿菌,人被感染后容易患致死性腦膜炎和敗血癥。李斯特桿菌的兩個致病基因分別為delta ActA和delta inlB,當這兩個致病基因去掉后才可以用來作基因載體。
李斯特桿菌進入人體后往往在肝臟增殖,并導致嚴重的炎癥反應。作為基因載體,李斯特桿菌較之病毒,沒有什么長處。然而從腫瘤免疫的角度看,李斯特桿菌就有不少過人之處。其一,可以剌激T細胞,包括CD4、CD8,還能激活樹突狀細胞、NK細胞等,能剌激Innate免疫。從腫瘤疫苗開發(fā)的角度,讓修改過的李斯特桿菌帶上腫瘤相關(guān)抗原,并利用其能激活樹突狀細胞的功能,能誘導T細胞殺死腫瘤細胞。從動物實驗的角度看,這種疫苗有減緩腫瘤增長的作用。從臨床上看也有一定的療效。Aduro公司代號為CRS-207的李斯特桿菌疫苗針對的是腫瘤相關(guān)抗原Mesothelin 。在一個二期臨床針對晚期胰腺癌的實驗中,似乎總生存期有一定的延長,但由于臨床實驗的設計有問題而沒有得到普遍的認同。目前該公司已經(jīng)啟動三期臨床實驗。制藥界大佬Johnson -Johnson看上了這種細菌載體,近期與Aduro 簽訂合約,用李斯特細菌載體開發(fā)治療前列腺的腫瘤疫苗。叧外一家公司叫Advaxis也有設計不同的李斯特桿菌載體,其中有針對前列腺癌的疫苗和宮頸癌的疫苗。也許是對李斯特桿菌為載體的腫瘤疫苗前景看好,制藥界大佬之一Merck同意Advaxis用Merck剛剛上市的PD-1 抗體KEYTRUDA與其抗前列腺病疫苗聯(lián)合使用。無獨有偶,另一家免疫治療藥物開發(fā)廠家MedImmune則與Advaxis的宮頸癌疫苗合作,用其進入三期臨床的PD-1 抗體合用,來共同開發(fā)宮頸癌的生物治療產(chǎn)品。從以上三家制藥界巨子對李斯特桿菌作為載體的腫瘤疫苗開發(fā)的興趣,可以看到制藥界對這種基因載體的重視。不過,這類產(chǎn)品的劑量不容易優(yōu)化,cytokines release syndrome將會是藥物安全性的一個危險伩號,能走多遠還要靠臨床實驗的數(shù)據(jù)來檢驗。
3. 針對腫瘤干細胞的免疫療法
腫瘤干細胞的發(fā)現(xiàn)與研究已經(jīng)有一段時間了。腫瘤干細胞的發(fā)現(xiàn)對解釋腫瘤耐藥性又提供了新的機理。問題是這種機理對化療放療已經(jīng)很挫折的腫瘤治療界,無疑是雪上加霜。腫瘤干細胞的特點是其增殖的潛能,一些生物標記也逐漸得到認同,但是到底多少個Biomarkers能確定腫瘤干細胞尚無定論。
原California stem cell 公司發(fā)明了一種針對腫瘤干細胞的免疫療法。首先,把黑色素瘤從患者身上切下來,用他們的專利技術(shù)分離提取腫瘤干細胞,然后增殖但限制分化。然后取病人外周血的粒細胞與腫瘤干細胞體外培養(yǎng)(加GMCSF),再把細胞打回病人皮下。這個設計是讓Dendritic 細胞認識腫瘤干細胞,這樣可以誘導T細胞識別并殺死腫瘤干細胞。在一個二期臨床實驗中,干細胞療法加五氟脲蜜啶,對照五氟脲蜜啶本身,總生存期明顯延長。這個二期實驗一共招募了七十幾個病人,三期臨床已經(jīng)開展。前不久,California stem cell 公司被另一家干細胞公司買下,如今統(tǒng)稱NeoStem。
加州的ImmunoCellular therapeutics 是另一家針對腫瘤干細胞的公司。其想法與California stem cell 略有不同,是Dendreon的同類產(chǎn)品,不過靶向的腫瘤抗原不同。ImmunoCell的第一個產(chǎn)品是ICT-107,針對六個腫瘤抗原AIM-2、TRP-2、NAGE-1、GP100、HER-2、和IL-12Ral。其中四個是腫瘤干細胞表面抗原。目前這個針對腫瘤干細胞的Dendritic疫苗已經(jīng)完成了二期臨床治療惡性程度較髙的腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤。總體上說疫苗加化療比化療單用好。在一個小群體的分析中,有些病人在疫苗組應答非常好,活過兩年。正因為腦神經(jīng)瘤惡性程度髙,又無很好辦法,F(xiàn)DA和EMA都給予孤兒新藥開發(fā)的綠燈。這兩家公司的思路都是集中在Dendritic細胞上面,一家是希望Dendritic細胞認識所有腫瘤干細胞的表面抗原(California stem cell),一家是讓Dendritic 細胞認識幾個與某種腫瘤特殊的干細胞表面抗原(ImmunoCell)),哪家公司能成功還要三到四年后見分曉。
4. Aptamers用于腫瘤免疫
Aptamers therapeutics是本屆年會的熱門話題之一。Aptamers是單鏈核酸(DNA或RNA)或者多糖,具有三維折疊的結(jié)構(gòu)可以與蛋白質(zhì)結(jié)合,這種結(jié)合可以用于抑制某種蛋白的功能,所以可以用于藥物開發(fā)。這種結(jié)構(gòu)與某些細胞表面受體結(jié)合,可以達到抑制受體活性的作用。
這種特殊的核酸結(jié)構(gòu)較之抗體和小分子化學藥有一些特點。Aptamers不一定非常適合細胞內(nèi)的靶點(相對小分子藥),但是比起抗體來說作用的靶點更多。非常適合調(diào)節(jié)蛋白與蛋白的作用。相對于抗體Aptamers分子更小,所以更快被代謝掉(腎臟淸除),更易受核酸酶降解。不過,Aptamers比抗體更容易制備,快速大量生產(chǎn),也不會受蛋白變性的影響,不會產(chǎn)生自身免疫性,不怕病毒細菌污染,比抗體更容易作用于細胞內(nèi)藥靶。Aptamers的特異性和親和性也可以采用小分子藥結(jié)構(gòu)作用反應(SAR)來篩選。第一個被FDA批準的Aptamers藥物是Nacugen,抑制VEGFR治療老年視網(wǎng)膜黃斑變性,目前幾十個藥品在臨床實驗中,由于技術(shù)特別,能夠使用的公司不多。
Aptamers 可以同時與兩個不同的蛋白結(jié)合,要么一藥二靶,或者用第一個蛋白聯(lián)接定位,第一個作用點是真正的藥靶,本屆年會展示的4-1BB Aptamers偶聯(lián)VEGF 比抗4-1BB 抗體治療腫瘤療果更好。?然,Aptamers可以為腫瘤免疫帶來新的思路。
5. 多糖與半乳糖凝集素在腫瘤維環(huán)境的調(diào)節(jié)
Galectins(半乳糖凝集素)是類較為復雜的蛋白,因其與乳糖的特異結(jié)合而命名,在人體中,有Galectin-1、2、3、7、8、9、10、12、13。研究較多的是GalectIn-3,其次為Galectin-1、Galectin-8、和Galectin-9。這類蛋白在上皮細胞上表達較多,生理情況下與新生血管有關(guān)。在腫瘤發(fā)生發(fā)展中與腫瘤的血管增生、腫瘤轉(zhuǎn)移、抑制免疫反應相關(guān)。這類蛋白又受Glycan(多糖)修飾,共同調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境。Glycan也是個大家庭,有多個成員如N乙酰半乳糖胺、N乙酰糖胺、乳糖、巖藻糖、唾液酸等。這些糖與Galectin相互作用。修飾的糖種類不同鏈的長短也不同。在前列腺癌的發(fā)展過程中,Galectins表達隨腫瘤的惡化而改變,如Gal-1和Gal-8表達增高,而Gal-1、Gal-3、Gal-4的表達則下降,Glycan也增加。不過每一種腫瘤都不一樣。Gal-1和Gal-9與血管增生關(guān)糸密切。Gal-8不僅與血管増生關(guān)系密切,而且與淋巴組織增生也有關(guān),在腫瘤趨化、轉(zhuǎn)移中扮演重要角色。Gal-1受hypoxia(低氧)調(diào)節(jié),可能與放療失敏有關(guān)。Gal-3是研究最多的一個,其在腫瘤血管增生和在腫瘤轉(zhuǎn)移中的重要作用使其成為抗腫瘤的一個靶點。
一些Galectins還參于抑制免疫功能,如Gal-1、Gal-9、Gal-1。要么抑制T細胞功能,要么誘發(fā)T細胞凋亡。在腫瘤微環(huán)境中,已經(jīng)有許多成員扮演壞蛋角色,如MDSC、Treg、NKT-2、巨噬細胞2、白細胞介素12、TGF-beta、MMPs等等,再加上Galectin和Glycan真讓人難以應付,這腫瘤的群狼戰(zhàn)術(shù),讓當今腫瘤治療界十分頭痛,也許解決腫瘤微環(huán)境的難題,可能要靠九零后或更年輕的一代。
6. 單細胞功能測試
眾所周知,不僅腫瘤細胞呈現(xiàn)多態(tài)性,而且每種細胞都具有多態(tài)性。我們所研究的T細胞、B細胞、NK細胞實際上是一種細胞的群落,在群落中的單個細胞對外界的刺激反應是不一致的。研究一個群落的細胞肯定不如研究單個細胞來的精確,但是研究單細胞在技術(shù)上難度不小。從生物醫(yī)學新技術(shù)的發(fā)展中,新技術(shù)的發(fā)明往往不是搞生物的人。往往是學其他專業(yè)的人,如化學、物理化學、數(shù)學等。加洲理工大學化學背景的James R. Heath是單細胞功能測試的領(lǐng)軍人物。單細胞的分離大約有三種辦法:螢光標記后用Flow cytometry sorting、利用細胞表面的分子binding、利用微流控技術(shù)(microfluidic flow )。在他的實驗室,單細胞都附在芯片上。在芯片上的單細胞可以測試其在某種刺激下分泌了哪些蛋白(如白細胞介素等)、信號傳遞(蛋白磷酸化圖譜)、蛋白array, RNA array 等。這種方法可以研究T細胞的功能、NK細胞的功能、腫瘤細胞的免疫應答反應,還能研究細胞細胞間的作用。單細胞功能測試可以更好的研究腫瘤免疫的相互作用。
一年一度的腫瘤免疫年會,并非腫瘤免疫全方位的展示,但也展示一些共同的興趣方向,也帶來一些前沿的進展。明年這?時間,再作一次跟蹤報導。
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