本文作者：Patrick

全球癌癥疫苗研究已有近20年的歷史，目前在ClinicalTrials.gov注冊Cancer Vaccine的臨床研發(fā)項目累計多達1638項，但是迄今為止還沒有特別成功的治療性腫瘤疫苗面世。2010年4月，Dendreon公司的Provenge 是首個且目前唯一獲得FDA批準上市的治療性癌癥疫苗，用于治療晚期前列腺癌。遺憾的是，由于療效有限且研發(fā)這個產品的公司經營不善，公司幾經轉手后已經被中國公司三胞集團收購。

尋找新的腫瘤特異性抗原或打開了靶向癌癥治療的大門

圖片來源：Parker institute

新生抗原是腫瘤組織中的突變多肽，同時具有很強的腫瘤特異性和很高的免疫原性。如果基于新生抗原的腫瘤藥物研制成功，不僅可以避免現有腫瘤藥物的毒性問題，而且可以實現更好的療效。不少生物醫(yī)藥的資本已經開始關注這一新興技術。目前進入臨床一期的企業(yè)階段基本都在A輪之后，融資額度在5000萬美金左右。而在nature上發(fā)表引起熱議文章的Catherine Wu和Ugur Sahin教授成立的公司，初始融資額度更是分別達到1.06和2.7億美元。

根據數據統(tǒng)計可以發(fā)現，通過幾十年的發(fā)展，科研文章和相關專利在2015年開始呈現爆發(fā)式的增長。

數據來源：PubMed，數據截至2018年中

數據來源：WIPO，數據截至2018年中

世界范圍92項公布新生抗原Clinical Trial的適應癥

數據來源：ClinicalTRIALS

國際上，歐美領頭新生抗原應用于腫瘤疫苗的研發(fā)，合計65項臨床研究；中國緊跟其后，共13項臨床研究。其中應用的適應癥前三為黑色素瘤（12%）、乳腺癌（9%）及肺癌（9%）。根據披露資料的不完全統(tǒng)計，國際上大約有34家在腫瘤新生抗原領域的公司，而且不斷有新的公司嶄露頭角。

簡略分析，國際上不同國家的企業(yè)發(fā)展方向及進展都有差異。其中美國企業(yè)基本已經開展臨床一期，融資額達到2500萬~1億美元之間，在行業(yè)早期美企傾向于新生抗原預測和制藥（多肽疫苗及細胞免疫治療）的全產業(yè)鏈打通。

歐洲企業(yè)以德國為主，已經開展臨床一期，融資額也在億元級別。其它歐洲國家的企業(yè)尚在早期，融資額為2000萬美元左右，主要依托于制藥（多肽及mRNA疫苗）的優(yōu)勢發(fā)展。

中國進入相對較晚，出現了一批以測序生信為切入口的公司做新生抗原的預測，處于天使輪，融資額約為1000~3000萬元。以制藥為主的公司也開始臨床前研究。整體來看，無論是融資額、技術特點、技術優(yōu)勢，還是對于產業(yè)鏈的打通程度較于國外企業(yè)有一定的差距，而資本的猶豫也造成了行業(yè)發(fā)展速度的緩慢。

腫瘤新生抗原領域公司概況

（截至2018年中不完全統(tǒng)計）

基因檢測公司

拿到患者的樣本，在進行生物信息分析之前需要進行二代測序，以獲得最全面的遺傳信息，提供給生信公司進行分析。一般測序公司都能夠完成測序工作，所以生信公司或者藥企等采用CRO的形式外包給測序公司。

生物分析公司

通過基因檢測進行neo-antigen預測和分析,是實現該精準免疫療法的最關鍵一環(huán)。要建立該平臺,有兩個關鍵能力建設。首先是高通量基因測序的能力,另一個是核心的 neo-antigen分析和預測算法。醫(yī)院要建立這個平臺難度非常大,一般采取合作的方式，獲得新生抗原的信息共享。藥企或免疫治療公司建立該平臺的難度也非常大，僅有寥寥數家具有新生抗原預測和分析的能力，所以必定會出現相應的生信分析公司做新生抗原預測篩選。

藥企/免疫治療公司

藥企通過合作或者自主研發(fā)篩選新生抗原后，根據neo- antigen制備個性化疫苗或者精準免疫細胞。一般來說，藥企和免疫治療公司都需要有非常強的技術優(yōu)勢。研發(fā)個性化腫瘤疫苗的企業(yè)大部分都有自主的疫苗遞送系統(tǒng)，如斯微的納米遞送系統(tǒng)，Advaxis的李斯特菌遞送系統(tǒng)，還有脂質體包裹的遞送系統(tǒng)。為了把新生抗原做成疫苗的形式，藥企還需要具備多肽合成與RNA合成的能力或外包給第三方。

醫(yī)院

醫(yī)院是獲取患者樣本的最佳渠道，同時醫(yī)院是免疫療法的入口。患者到醫(yī)院就診，醫(yī)生根據患者的病情推薦適合的治療方案。醫(yī)院也是完成免疫療法的主要場所，確定病人需要采取免疫治療方案后，醫(yī)院會安排患者手術或采血，并進行接下來的治療工作。在整個產業(yè)鏈條中，醫(yī)院可以建立實現該療法需要的所有平臺，包括基因檢測、neo- antigen生信分析、疫苗或免疫細胞制備以及液體活檢的平臺，從而實現患者在醫(yī)院的一站式服務。而這些工作對應的具體職能部門有外科、病理科、檢驗科和生物治療科。

腫瘤疫苗行業(yè)技術壁壘極高，而涉及到新生抗原的預測屬于新興領域，仍有許多技術難點需要攻破。有競爭力的企業(yè)必然在新生抗原的預測、分子藥物合成、藥物遞送系統(tǒng)等環(huán)節(jié)掌握核心技術。下面分析三個代表性的公司其核心技術的優(yōu)勢及獨特性。

Neon Therapeutics-人工智能生信平臺

Neon Therapeutics是一家美國公司，2017年12月獲得1.06億美元的B輪融資，2018年6月27日上市，截至目前市值1.57億美元。核心技術有RECON?生信平臺，獨立合成多肽能力及NEO-STIM?平臺測試新生抗原的免疫原性。其研發(fā)的生信平臺RECON?結合MS的分析平臺，能夠有效的開發(fā)優(yōu)于現有通過肽親和力數據訓練的算法。

基于MS數據的HLA-肽結合預測因子的評估

數據來源：Mass Spectrometry Profiling of HLA-Associated Peptidomes in Mono-allelic Cells Enables More Accurate Epitope Prediction

Neon Therapeutics有兩條產品線，其中包括針對個人新生抗原疫苗和個體自體T細胞治療的NEON / One，以及針對患者人群共享的選擇性新生抗原目標的NEON / Select計劃。

圖片來源：Neon Therapeutics官網

產品一：NEO-PV-01是一種個人新生抗原疫苗，目前進展最快，已經進入臨床1b期。臨床試驗中將評估NEO-PV-01聯(lián)合nivolumab治療轉移性黑色素瘤、非小細胞肺癌或膀胱癌患者。2017年研究成果在Nature發(fā)表，團隊使用的是多肽疫苗，他們?yōu)槊课换颊咧圃炝税?3-20種不同的含有新生抗原的多肽片段疫苗，然后在6位有高復發(fā)風險的黑色素瘤患者身上開展了臨床試驗。數據顯示，60% 的多肽在患者體內引起了T細胞免疫反應。在這6位患者中，4位患者在接受疫苗兩年后沒有出現復發(fā)跡象。另外2名患者出現了復發(fā)跡象，但是在接受了PD-1抗體藥物治療后獲得了完全緩解。

產品二：NEO-PTC-01是一種個人新生抗原T細胞療法，從每個病人收集免疫細胞后，使用NEO-STIM?平臺來生成特異于多個個人新生抗原靶標的T細胞群體。適用于廣泛的實體瘤和血液腫瘤。目前在歐洲申請人體第一階段臨床試驗。

產品三：Select Neoantigen Program（共享新生抗原）依托自身生物信息學能力，包括預測性算法訪問大型基因組數據庫，去發(fā)現跨腫瘤類型的特定患者群體的一組共享新生抗原靶點。目前項目處在目標驗證階段。

Advaxis-藥物遞送平臺

Advaxis是一家專注于使用活的LM( Listeria monocytogenes, 李斯特菌)科研平臺的新型腫瘤療法的發(fā)現、發(fā)展以及商業(yè)化的公司。公司產品中使用的LM都是經過減毒的，能分泌抗原和輔助性融合蛋白，刺激患者的免疫系統(tǒng)(特別是T細胞)，產生一個針對分泌出的抗原的免疫應答反應。如果抗原是癌癥細胞特有的，則會產生一個有針對性的消滅腫瘤的免疫反應，該公司在2005年已經IPO，截至目前市值1284萬美元。

圖片來源：Advaxis官網

ADXS-NEO是Advaxis的產品，使用其Lm Technology?將腫瘤特異性抗原的編碼序列整合到基于質粒的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)在包含LLO分子片段的融合蛋白序列的背景下表達它們。Lm載體被抗原呈遞細胞攝取。在載體內，產生大量具有突變的新表位的蛋白質并將其分泌到抗原呈遞細胞的胞質溶膠中，其中它們被處理并用于激活腫瘤特異性T細胞，然后可以找到癌細胞并將其摧毀。

ADXS-NEO構建體也被設計為通過降低腫瘤微環(huán)境中調節(jié)性T細胞和髓源性抑制細胞的免疫抑制活性來中和腫瘤保護機制。由于免疫反應僅針對突變的新表位而被激活，因此預期對系統(tǒng)的耐受性幾乎沒有阻礙，并且不存在脫靶毒性。該產品已經進入臨床1期，并與Amgen合作使用ADXS-NEO載體靶向患者獨特的腫瘤特異性抗原。

在抗原呈遞細胞內，李斯特菌表達腫瘤特異性抗原

腫瘤特異性抗原被呈遞到免疫細胞（1）

腫瘤特異性抗原被呈遞到免疫細胞（2）

Genocea Biosciences-離體新生抗原篩選平臺

Genocea是一家美國公司，利用自主研發(fā)的ATLAS平臺進行候選疫苗開發(fā)的企業(yè)，于2014年2月6日在納斯達克上市，市值為3292.65萬美元。Genocea同樣也是通過NGS發(fā)現突變位點，用E·coli表達系統(tǒng)進行突變表達，最后使用受試者自身的抗原呈遞細胞（APC）和T細胞進行體外篩選。

圖片來源：Genocea poster

Genocea自己報道的數據認為，離體篩選新生抗原的效率和識別率比通過算法預測的要高。其中通過ATLAS平臺篩選而未被算法篩選出來的占69%。其官網上還有一些支撐的數據

（https://static1./static/5ad0dd36aa49a1a3dfa660f9/t/5b644ebd8a922ddb011c956c/1533300415670/2018_AACR_NeoAg_Poster_FINAL2.pdf )。

1. 有價值的新生抗原篩選難度大

HLA基因是人體中最多態(tài)的基因，迄今已鑒定出10,000多種HLA I類等位基因變體。每個HLA等位基因會表達~1,000-10,000個獨特的肽并呈遞給T細胞。鑒于HLA表達的多樣性，準確預測肽與特定HLA等位基因之間的關聯(lián)是非常具有挑戰(zhàn)性的。

主流生信分析軟件

圖片來源：AACR

其次由于核酸到蛋白的過程需要經歷一系列的編碼、轉錄、加工、修飾等，從突變分析到預測出有價值的新生抗原跨度很大，一般以腫瘤非同義突變總數量或每1Mb的突變數量來表示，10個/Mb的突變相當于腫瘤基因組編碼區(qū)含有150個非同義突變，而其中只有10%的非同義突變可以產生與MHC高親和力結合的突變肽段，而能夠與MHC高親和力結合的肽段又只有1%能夠被腫瘤患者體內的T細胞識別。

2. 疫苗研制時間長

疫苗研制時間長，整體來說個性化疫苗常規(guī)案例基因測序需要約1個月，生物信息分析需要一周，合成多肽需要1周。拿到成品后續(xù)進行體外實驗、小鼠實驗和人體實驗，整體下來需要至少3個月。對于后期患者來說等待的時間過長，在流程上縮短個性化疫苗的研制時間非常關鍵。評估測序的環(huán)節(jié)會是一個可能加快的環(huán)節(jié)，如果企業(yè)有測序平臺，可以把測序時間縮短至一周。

3. 理論尚未完善，臨床數據不足，無法證明療效

副作用尚不明確，由于新生抗原技術的誕生時間并不長，理論基礎并不完善。相關的臨床實驗最快也在臨床Ⅰ/Ⅱ期，關于疫苗的副作用尚未明確，目前只是突變頻率較高、突變數較多的黑色素瘤臨床研究較多。對于抗原在體內的生化途經學術界也尚未研究透徹。現做一例臨床的費用接近80~100萬元，無法快速大規(guī)模地收集臨床數據及做驗證，現有研制的疫苗響應率也僅達到20%左右。

4. 費用昂貴

由于通用型疫苗研發(fā)難度非常大，共同的突變其突變頻率常常低于5/1000，導致很難找到通用靶點。個性化的疫苗由于無法通過規(guī)模效應來降低成本，現在成本很高，主要體現在研發(fā)成本和疫苗生產成本（包括佐劑及免疫檢查點抑制劑聯(lián)合用藥）。

任何一種新技術的出現都會面臨諸多困難，無論是技術成熟度、生產工藝、應用方向還是商業(yè)模式等。如果新技術能夠在本質上滿足需求，從科研到市場化的道路是可以通過各個環(huán)節(jié)的發(fā)展去突破，對其無需過于悲觀或苛求。

對于新生抗原應用于腫瘤治療，是新的突破口。相關產業(yè)處于生命周期的初創(chuàng)階段，市場相對有限，產業(yè)發(fā)展尚未形成規(guī)模，所以相關的產業(yè)分工還只是處于初級階段，沒有達到精細化的程度。通過對整體行業(yè)的粗略觀察，筆者覺得在未來行業(yè)爆發(fā)的節(jié)點，該賽道的黑馬會是一家整合產業(yè)鏈上下游的公司，無論是在新生抗原篩選、治療藥物的制備（疫苗/細胞治療），還是在臨床資源上都有非常強的把控力，而且在各個環(huán)節(jié)都有一定的技術或資源優(yōu)勢。無論是建立團隊還是收購控股的方式，在測序時間、生信分析及藥物制備上能夠大幅度縮短時間，而且在新抗原篩選、藥物制備以及臨床驗證上能夠形成閉環(huán)，通過閉環(huán)不斷的優(yōu)化和迭代。

吹開行業(yè)的東風，仍要依托于學術上更深入理論的研究、新生抗原篩選標準的建立、政府對于個性化治療的監(jiān)管制度完善以及更大樣本和更長期的臨床實驗和前瞻性實驗。而資本早期的果斷進入，也會極大的促進東風的到來。