文/陳根 作為對人類健康造成最重大威脅的疾病之一,一直以來,癌癥都是各國科學家們的重點研究方向。世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究署(IAR)發(fā)布的全球最新癌癥預估數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球新發(fā)癌癥病例 1929 萬例,死亡病例996 萬例。尋找癌癥預防和治療的有效手段,依然刻不容緩。 盡管人類與癌癥的斗爭史非常漫長,但時至今日,癌癥依然是一類讓我們感到畏懼的疾病——癌癥在基因水平上千變?nèi)f化,而人們用于治療的藥物和手段還非常有限。傳統(tǒng)的癌癥治療主要是手術、放療和化療,但隨著醫(yī)學科學的進步,免疫治療、細胞治療等治療方式不斷涌現(xiàn),也為癌癥患者提供了新的治療途徑。 其中,細胞療法作為第三代醫(yī)療手段,利用免疫細胞抗癌的過繼性免疫細胞治療,正在異軍突起,展現(xiàn)出巨大的前景。 ![]()
細胞療法走向臨床 從細胞水平到分子水平,是人類認識生命本質的一次飛躍;從分子水平回到細胞水平,人類更加理解細胞的行為,并且可以有目的地改造它用于疾病的治療,比如干細胞,又或者免疫細胞。其中,腫瘤的免疫細胞療法正在異軍突起,展現(xiàn)巨大的開發(fā)潛力。 免疫細胞療法是從患者體內(nèi)取出具有抗癌能力的T細胞,在體外進行增殖,然后再注射回患者體內(nèi),從而達到清除腫瘤細胞的作用。免疫細胞療法不同于常規(guī)的放療、化療,由于回注體內(nèi)的T細胞只針對腫瘤細胞高度特異性清除,對于身體的傷害較小,因此也成為目前極具潛力和挑戰(zhàn)的療法。 當然,腫瘤免疫細胞療法也不是一個一蹴而就的過程。從免疫細胞療法的技術更新來看,免疫細胞療法至少經(jīng)歷了細胞因子技術、細胞技術、CIK細胞技術、CAR-T細胞技術四個階段。 從1976年Morgan等人發(fā)現(xiàn)白介素2 (IL-2)對T 細胞的擴增效應并大量生產(chǎn)后,科學家就開始利用IL-2誘導出LAK(Lymphokine Activated Killer)細胞,用于治療黑色素瘤、肺癌等多種惡性腫瘤。這是最早的腫瘤免疫細胞治療方法。 但是,因為LAK細胞需要依賴大劑量的IL-2,治療副作用較大,最常見和最嚴重的毒副作用是出現(xiàn)毛細血管滲漏綜合征(CLS),主要表現(xiàn)為全身性水腫和多器官功能失調(diào),可引起胸腹腔積液、肺間質水腫和充血性心力衰竭。因此,研究人員開始尋找更適合的腫瘤免疫細胞治療方法。 比如,在LAK 療法后,Rosenberg 等人從腫瘤附近組織中分離出TIL(tumor-infiltrating lymphocytes)細胞。與LAK療法相比,TIL 療法具有一定的腫瘤特異性,臨床效果優(yōu)于LAK 療法,小鼠實驗證實其殺瘤效果比LAK高50-100倍。TIL技術體系比較復雜,培養(yǎng)成功率不高,極大地限制了臨床應用。 1991年斯坦福大學醫(yī)學院骨髓移植中心報道了具有高增殖力和高細胞毒性的CIK(Cytokine Induced Killer)細胞。CIK技術的出現(xiàn),首次擺脫了細胞培養(yǎng)及回輸過程中對大劑量IL-2的依賴,明顯減少了患者的臨床副反應。 在國內(nèi),CIK技術大力發(fā)展,已有超過五百家醫(yī)院將CIK及CIK基礎上的細胞治療技術用于腫瘤患者的治療,并證實CIK技術能明顯改善患者生活質量,延長晚期腫瘤患者的生存期。 此后的DC 和CIK 治療聯(lián)用,構建出了腫瘤特異的殺傷性T 細胞。自此開始,細胞治療進入了一個“個體化,精準化”的階段。隨著基因技術的發(fā)展,科學家嘗試以病毒為載體對T細胞進行改造。從患者體內(nèi)提取T細胞進行體外擴增的同時,向T細胞插入新的基因,增強它們識別攻擊腫瘤細胞的能力。 CAR療法就是通過基因轉導使患者的T細胞能夠表達嵌合抗原受體CAR,將改造后的T細胞回輸至患者體內(nèi),生成大量特異性識別腫瘤的CAR-T細胞從而殺死腫瘤細胞。CAR-T細胞以非MHC限制性的方式識別腫瘤細胞,因此得到了更廣泛的應用。到目前為止,CAR 載體構建已發(fā)展到第4 代,具有更好的特異性。 ![]()
自體免疫與異體免疫 作為免疫細胞療法的重要類型之一,近年來,基于工程改造的嵌合抗原受體T(CAR-T)細胞取得了關鍵的突破,數(shù)個療法接連獲批,受到了市場的廣泛關注。根據(jù)供體來源,CAR-T療法可以分為自體細胞療法和異體細胞療法。 目前獲批的幾款CAR-T療法都是“自體細胞療法”。自體細胞療法先要從病患體內(nèi)獲得足夠數(shù)量和質量的T細胞,進行工程化改造,使之成為CAR-T細胞,隨后,擴增到足夠的治療劑量,再重新輸入回患者的體內(nèi),展開對癌癥的治療。從免疫的視角來看,理論上經(jīng)過工程化的自體T細胞可以在體內(nèi)發(fā)揮更長時間的作用,不會產(chǎn)生機體的排斥反應或被機體很快清除。 2017年,CAR-T療法迎來成功上市的先行者,來自Novartis的Kymriah用于治療復發(fā)或難治性B細胞急性淋巴細胞白血?。?/span>ALL)。之后來自Kite Pharma的Yescarta和Tecartus也成功上市,分別用于治療復發(fā)/難治性惰性非霍奇金淋巴瘤(NHL)復發(fā)/難治性套細胞淋巴瘤(MCL)成人患者。 行業(yè)壁壘的成功突破,帶動了此后更多療法問世,更多的自體細胞療法提上研發(fā)日程,進入臨床研究中。目前,這種方法已經(jīng)取得一系列喜人的臨床結果。 自體CAR-T療法也有著一些天然的應用局限。由于自體免疫細胞的來源為患者本人,因而自體的CAR-T治療策略對患者本身的要求非常高,這成為了自體細胞療法廣泛應用的巨大挑戰(zhàn),比如,有些患者病情嚴重,體內(nèi)已經(jīng)沒有足夠質量和數(shù)量的T細胞用于工程化改造。 自體細胞療法的開發(fā)和制備需要數(shù)周的時間,這個等待時間,對于進展迅速的疾病來說,是巨大的風險;比如急性白血病患者,可能在等待自體細胞療法的時間里疾病迅速惡化。 另外,由于T細胞功能障礙,自體T細胞可能在一些患者中無效,這與癌癥微環(huán)境產(chǎn)生的多種免疫抑制機制有關。自體T細胞的生物學特性也受到以往治療的負面影響。雖然,接受治療前會經(jīng)過謹慎的評估,但可以預見,受限于患者自身的條件,短期內(nèi)由自體T細胞生產(chǎn)的細胞療法還很難成為一把“萬能鑰匙”。 異體細胞療法,也稱為通用型細胞療法。與自體細胞療法不同,異體細胞療法所使用的T細胞來自于健康的第三方供體,因而這些細胞沒有受到癌癥及化療藥物的影響,相對于患者自身的細胞更為健康。 事實上,通用型CAR-T產(chǎn)品正是在自體CAR-T的技術基礎上進行研發(fā)。不同于自體CAR-T中所使用的病人體內(nèi)可能已經(jīng)大量功能受損的免疫細胞,以健康供體或多能干細胞為來源的通用型CAR-T產(chǎn)品擁有更強力、穩(wěn)定的T細胞,擁有更強的腫瘤殺傷作用的同時也大大降低了提取T細胞和制備CAR-T的難度,提高了CAR-T在臨床中的成功率。 ![]()
而批量化生產(chǎn)制備、“立等可取”則是通用型CAR-T更大的優(yōu)勢所在。批量化的生產(chǎn)在一定程度上保證了細胞產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性,更好地保障了這一療法的治療效果,使CAR-T療法得以成為一種“藥品”。 其“立等可取”的特性更是為癌癥晚期的患者帶來希望,因為現(xiàn)有的自體CAR-T療法長達2-3周的制備時間可能會貽誤患者的最佳治療時機。因此,通用型CAR-T更能滿足臨床上的需求。 目前,中國已經(jīng)有335個進行中的CAR-T臨床試驗,其中包括19個通用型的CAR-T產(chǎn)品。這些通用型的CAR-T產(chǎn)品中,7個產(chǎn)品仍然在臨床前研發(fā)階段,1個產(chǎn)品在進行新藥臨床試驗申請,11個產(chǎn)品處于臨床I期或I/II期,總體研發(fā)階段仍在早期階段。 盡管從臨床上而言,患者和相關研究人員都對通用型細胞療法寄予了厚望,然而在未來的商業(yè)化過程中通用型細胞療法仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。 首先,通用型免疫細胞作為異體細胞,在回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后會被宿主體內(nèi)的免疫系統(tǒng)消除,這一問題對于不能在宿主體內(nèi)擴增、且本身生理周期就較短的NK細胞而言更為嚴重,極大地限制了細胞療法的作用。 其次,細胞療法有復雜的生產(chǎn)過程,同時在生產(chǎn)過程中需要嚴格的制備工藝和質量管理,盡管與自體細胞療法相比,通用型細胞療法通過規(guī)?;?、批量化生產(chǎn)可在一定程度上降低成本,但總體生產(chǎn)費用依然高昂。同時,通用型的細胞療法涉及到儲存和物流的步驟,在凍存和復蘇的過程中,相當一部分細胞會失活甚至死亡,因此需要增加輸入量,進一步提升生產(chǎn)成本。 最后,細胞療法的相關注冊方法包括按照新藥進行注冊或按照醫(yī)療技術進行注冊。然而,按醫(yī)療技術注冊的細胞療法主體需為醫(yī)療機構,在商業(yè)化方面也將有很多限制。而國內(nèi)尚無按照新藥進行注冊的細胞療法產(chǎn)品上市,進展最快的CAR-T產(chǎn)品為復星凱特的Yescarta,該產(chǎn)品的NDA申請在2020年2月獲得NMPA的受理,目前尚未獲批。 細胞療法的臨床路徑仍然有待驗證。此外,我國明令禁止血液制品的交易,相關企業(yè)如何獲得用于細胞療法的免疫細胞也是一個懸而未決的問題。 不可否認,數(shù)十年來基礎免疫學、遺傳工程學、基因編輯技術和合成生物學領域的蓬勃發(fā)展,都為T細胞免疫治療的發(fā)展與應用提供了有益的發(fā)展契機。盡管當前T細胞免疫治療猶有困境。 但從現(xiàn)有的研究來看,細胞療法的優(yōu)勢是明顯的,我們有理由相信,隨著醫(yī)學研究的進步,細胞療法很可能會和化療、放療一樣,成為許多腫瘤的常規(guī)治療手段。人類長期抑制、甚至治愈腫瘤的夢想也是有可能實現(xiàn)的。 |
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