腫瘤免疫三件新兵器

引言

從去年的百濟神州、和記黃埔醫藥，到今年的再鼎醫藥成功上市，新一波中國創新型生物技術公司正在緊鑼密鼓的登陸美國資本市場。與此同時，三胞集團以8.2億美金從Valeant收購第一個上市的腫瘤疫苗Provenge，國內投資機構對於美國的新興生物技術公司也躍躍欲試。研發客特邀曾在美股上市生物技術公司工作，現從事美國中小型醫藥公司研究的邊士娟女士來撰寫美國生物技術專欄——邊研。該專欄將不定期介紹美國生物技術研究進展和新貴，也期望與對美國生物技術公司有興趣的讀者交流互動，一起見證來自邊緣的創新。

撰文 邊士娟

新生抗原疫苗的復興時代

從上世紀90年代就開始的腫瘤疫苗研究並非一帆風順，最近的一些早期臨床效果讓我們隱約看到下一個巨星。那時，科學家就開始針對癌細胞高表達一些多肽等腫瘤相關性抗原(tumor-associated antigen，TAA)來開發相關的腫瘤疫苗，但是腫瘤疫苗開發並沒有想像的那麼順利。雖然有眾多臨床試驗，然而至今只有一個Provenge (sipeulecel-T)得到了FDA批准，用於激素抵抗性晚期前列腺癌。使用老一代技術開發Provenge療效並不是很理想，上市後的銷售無法償還高昂的開發成本，導致開發Provenge的Dendreon宣布破產，2015年被Valeant以4.95億美金收購後。今年年初，中國三胞集團以8.2億美金又從Valeant手中收購了Dendreon。

腫瘤疫苗療效不理想的一個重要原因，就是這些在癌細胞高表達的抗原在人體中也存在，從而較易產生耐受。而最近，基於腫瘤新抗原(neoantigen) 或腫瘤特異性抗原(Tumor-specific antigen, TSA)，用新技術開發的新一代個性化腫瘤疫苗在早期臨床研究中取得令人欣喜的成果。

在此借用一篇今年Nature發表的Mark Yarchoan 等人的review，介紹一下新技術時代腫瘤新抗原療法涉及的關鍵點：

獲得腫瘤活檢標本，此過程需考慮腫瘤內部異質性對取樣分析的影響。

對腫瘤組織和正常細胞進行全基因組測序及比對，確定體細胞突變（體細胞突變相對胚系基因突變而言，後者意味著遺傳自父母的基因突變，存在於受檢個體全部細胞中）。

預測並遴選出合適的腫瘤新抗原：TSA類抗原是所有抗原中最適合作為免疫療法靶標的抗原。

對可預測新生抗原的個體化治療：一個是應用針對新生抗原的特異性細胞過繼療法，第二個是產生編輯有腫瘤新抗原的個體化疫苗。

腫瘤新抗原療法與其他免疫調節療法聯用：與輔助療法或CPI聯用，提高療效，減少免疫逃逸。

我們回顧一下近期Nature上美國和德國兩個較完整的腫瘤新抗原療法研究情況：

第一種方法是以患者RNA突變組為基礎的腫瘤新抗原疫苗，最近德國的Ugur Sahin教授實驗室首次報告了這種疫苗類型在人體內的概念驗證。在通過計算機預測的方法選定對每個患者合適的新生抗原表位後，分別設計併合成相應的DNA模版，在GMP條件下合成對應的RNA疫苗，分多次進行疫苗注射。這項研究在篩選患者時和注射疫苗的時間段內都進行了對T細胞狀態的監測，發現所有受試者都產生了一定程度的針對特定新生抗原表位的T細胞響應，儘管樣本量很小，但這些黑色素瘤患者的腫瘤轉移事件減少，可持續疾病無進展狀態。對兩位患者的後期活檢驗證了疫苗注射後T細胞在腫瘤內的浸潤，它們具有對患者特定新生抗原表位腫瘤細胞的殺傷能力。一位轉移性患者在聯用了PD-1後達到完全緩解，但受試者中仍然有一位黑色素瘤患者由於後期產生耐葯機制而疾病複發。

另外一種實現形式是以Dana Farber癌症研究中心的華人科學家Catherine Wu團隊為代表所研究的腫瘤新抗原多肽疫苗。他們選取了術後高複發風險III/IV期黑色素瘤患者，對患者的DNA序列和RNA序列都進行測序以更好確定腫瘤特異性表達的突變，同時檢測出患者的HLA類型，然後同樣通過計算機計算預測、設計出個體化的HLA結合型neoantigen多肽，隨後進行多肽的合成及混合。為了提高免疫系統的反應性，Catherine Wu的團隊為每位患者合成多達20種所預測的腫瘤新抗原多肽，在6位患者中發現的可以激活CD4+及CD8+T細胞的腫瘤新抗原將近100種。兩位病情較重的患者在完成疫苗治療周期後複發，但使用PD-1後仍然持續緩解。Catherine Wu團隊的技術已經在麻省劍橋成立的初創公司Neon Therapeutics進行進一步完善。

腫瘤新抗原疫苗療法篩選有效抗原的思路也是過繼性細胞療法（ACT）的基石，二者具有相似性。T細胞治療領域知名的先行者，與Kite開展TCR-T合作的美國國家癌症研究院（National Cancer Institute,NCI）教授Rosenberg近年的研究就著重在尋找可有效激活患者腫瘤浸潤T細胞（TILs）的個性化新生抗原（表位），並在體外對響應的TIL亞群進行擴增，以增加T細胞療法的精準性。

溶瘤病毒搭建IO療法新舞台？

隨著免疫療法逐步成為一些腫瘤患者亞群的標準治療，溶瘤病毒的價值再次被研究者重視起來。歷史稍顯悠久的溶瘤病毒吸引研究者的地方在於，它們既可作為腫瘤治療的輔助療法，又由於可釋放腫瘤抗原而具有可激活機體抗腫瘤免疫的疫苗效應。

理論上很多病毒在改造後都可以作為溶瘤病毒，但在腫瘤的微環境下，具有一定複製能力的病毒才可以在腫瘤內擴散，也只有溶瘤活性強的病毒才能釋放足夠多腫瘤抗原，激活腫瘤免疫。鑒於溶瘤病毒本身的病毒屬性，一直以來人們在開發的主要是人體常見的、有成熟抗感染治療方法的減毒毒株，同時對宿主的基因組無較大風險，因此DNA病毒如HSV，是較為理想的病毒源。而特異性加強針對腫瘤細胞的活性，則需要在設計上加強溶瘤病毒在感染和複製環節對腫瘤細胞的選擇性。在克服機制性難題的基礎上，溶瘤病毒需要有合適的瘤內注射途徑並能證明對遠隔轉移部位的活性。

溶瘤病毒目前在腫瘤治療方面面臨的挑戰，機制上在於一方面避免引起免疫系統過強的抗病毒反應，一方面需充分激活免疫系統對腫瘤細胞的反擊。聯合免疫檢查點抑製劑是重要策略之一。安進2013年上市的溶瘤病毒藥物T-VEC和默沙東的Keytruda (Pembrolizumab）近期在Nature雜誌上（UCLA的Antoni Ribas等人）公布了針對進展期黑色素瘤患者（IIIb-IV M1c期）的1b期聯合用藥研究，初步結果非常振奮人心。PD-1聯用T-VEC不增加免疫治療的副作用，21位患者中62%觀察到客觀緩解，33%的患者實現完全緩解。更重要的發現在於，出現客觀緩解的患者腫瘤組織內CD8+T細胞浸潤增加，PD-L1和IFN-gamma的表達均增加。而患者對聯合療法的治療響應與基線水平CD8+T浸潤水平及IFN-gamma水平無關，提示T-VEC可以增加T細胞腫瘤內浸潤，產生更利於PD-1發揮作用的免疫微環境。

除了唯一獲批上市的T-Vec，多個已進入III期臨床的在研溶瘤病毒產品也值得關注，包括Oncolytics Biotech獲得FDA快速通道資格的Reolysin、Cold Genesys針對膀胱癌開發的CG0070、Advantagene針對前列腺癌的ProstAtak，李氏大藥廠和SillaJen針對肝癌合作開發的PexaVec等。儘管回顧過去，溶瘤病毒項目在III期臨床試驗中的歷史成功概率並不高，但T-vec在聯合療法中的好消息和越來越科學的設計有機會給新溶瘤病毒療法廣闊的用武之地。國內亦諾微、復諾健兩家公司都是這個領域的佼佼者。

細胞療法新疆界在何方

方興未艾的嵌合抗原受體T細胞（chimeric antigen receptor T cell，CAR-T）療法和緊隨其後的T細胞受體（T-Cell Receptor，TCR-T）療法、嶄露頭角的CAR-NK療法也在本次研討會中佔據焦點。儘管2017年CAR-T療法領域將出現葯政審批上的重大里程碑，繼諾華Kymriah(CTL019)在急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）的首個CAR-T項目獲批後，Kite同樣靶向CD-19的CAR-T產品也即將在非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin lymphoma，NHL）適應症上得到FDA的審批決定。但總體而言，CAR-T領域的重大進展仍然局限在B細胞惡性腫瘤的適應症上，同時仍然存在科學上尚未解決的開發風險——人們仍不清楚如何通過CAR的設計、流程式控制制和在基線排除高風險的患者而規避在部分個體出現的細胞因子風暴及腦水腫併發症。另外一個層面，實體瘤領域不像B細胞惡性腫瘤那樣容易找到特異性強的CAR靶點，因此如果CAR靶向的抗原在部分患者的正常組織也存在少量表達，CAR-T療法將會失去療效與安全性的平衡，可應用的治療窗口會非常窄，無法體現相對藥物療法的優勢。

在比血液瘤更具挑戰性的實體瘤領域，一些小規模的臨床試驗正在利用CAR-T療法小心翼翼地探索與經典靶向葯一致的靶點和全新的靶點，而更多的細胞療法研究者正在探索新一代的TCR-T療法。TCR-T療法最近在產業界的重要進展主要來自於：與GSK合作的Adaptimmune，與NCI的Rosenberg教授合作的Kite，以及陸續與阿斯利康、禮來及GSK均建立合作的Immunocore等。未來將有機會對TCR-T療法的進展展開介紹。

面對CAR-T療法目前仍面臨的安全性和療效提升空間，CAR-NK(自然殺傷細胞natural killer cell，NK)細胞療法成為業界另一個關注點。在此CAR-NK可能對多數讀者還是新鮮的概念，但這一療法並非盲目的嘗試。NK細胞不依賴於TCR來識別腫瘤細胞及激活，可通過主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex, MHC)呈遞的抗原肽或其它一些NK細胞特異的激活途徑，同時在ADCC（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity， 抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用）依賴型抗體的療效發揮中起到作用，激活後對腫瘤細胞的殺傷作用堪比T細胞，科學家們很早之前就希望能夠在腫瘤治療中充分利用NK細胞。2011年BMS從Innate Pharma買下針對NK細胞的免疫檢查點阻斷劑KIR單抗Lirilumab的權益，並開展了多個臨床試驗，今年早些時候Sanofi又與Innate簽訂下針對NK細胞雙特異性抗體項目的合作開發協議，儘管目前為止這些在研產品還沒有在較大臨床試驗中有統計學顯著性的療效數據，但以激活NK細胞為原理的藥物在腫瘤免疫+的療法時代有希望實現突破。

回到NK細胞療法，CAR-NK療法和CAR-T的工程化目的相同，通過基因改造引入對腫瘤抗原的靶向性，增強NK細胞的抗腫瘤效能。

理論上，CAR-NK相較於CAR-T有一些潛在的優勢，首先是NK細胞在激活後不釋放大量炎症因子，因此即使在工程化改造後，其產生的CRS副反應很可能比CAR-T明顯更可控。

第二是適用於商業化生產的通用型CAR-NK更容易被應用。現在較為矚目的CAR-T療法還主要以自體T細胞為來源，和輝瑞(Pfizer)及施維雅(Servier)合作的Cellectis在開發的異體來源（即通用型）UCART療法也引起了業界關注，理論基礎是通過去除TCR和MHC分子的表達而降低移植物抗宿主反應，但目前UCART安全性和有效性的數據還尚未成熟。而NK細胞由於不存在TCR的表達，因此採用異體來源的CAR-NK細胞產生移植物抗宿主的可能性很低。

其三是，NK細胞殺傷腫瘤依靠的激活機制比T細胞的TCR途徑更多，目前已經觀察到靶向CD19的CAR-T療法治癒後仍複發的患者，少數腫瘤細胞由於低表達CD19而逃逸掉CD19 CAR-T的追擊，依靠多種配體受體而激活的CAR-NK細胞有望避免這種原因導致的免疫逃逸。

腫瘤免疫治療的武器庫又有了這些新生代兵器，今天PD-1/L1單葯對免疫系統的喚醒能力和幫助的時間限度將在患者亞群層面被重新定義。真實世界依然要靠臨床數據說話，我們期待全球範圍科學治療方法和癌症認知的加速演進。

責編 戴佳凌

Dai.Jialing@PharmaDJ.com

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