1. 個(gè)性化靶向新生抗原自體免疫 T 細(xì)胞注射液(Neo-T 注射液)
項(xiàng)目背景信息及優(yōu)勢(shì)
1. 什么是新生抗原(Neoantigen)?
由腫瘤細(xì)胞基因突變所產(chǎn)生,能被免疫細(xì)胞所識(shí)別并能激活免疫系統(tǒng)的異常蛋白質(zhì)就是 Neoantigen(新生抗原)。
2. Neoantigen 兩個(gè)重大的特點(diǎn):
1)腫瘤細(xì)胞特有,正常細(xì)胞沒(méi)有,所以稱為“新生”,或者也有學(xué)者建議翻譯成“癌 生”。
2)一個(gè)腫瘤細(xì)胞所攜帶的基因突變可能是成百上千個(gè),所產(chǎn)生的異常蛋白也可能是數(shù)十甚至數(shù)百個(gè),但是并不是所有的異常蛋白都能激活免疫系統(tǒng),只有那些能激活免疫系統(tǒng)的,才能被稱之為“抗原”。
3. 相比于常規(guī)治療方法,基于 Neoantigen 的 Neo-T 注射液的獨(dú)有優(yōu)勢(shì):
1)特異性強(qiáng)、副反應(yīng)低。Neo-T 注射液靶向的 Neoantigen 是腫瘤所獨(dú)有的,免疫原性比癌-睪丸抗原等其它腫瘤相關(guān)抗原更強(qiáng);同時(shí) neoantigen 是腫瘤特異性標(biāo)識(shí),不出現(xiàn)在體內(nèi)的其他器官上,靶向 Neoantigen 的 Neo-T 注射液在強(qiáng)效抗腫瘤的同時(shí),不會(huì)引起重要器官如心、肝、肺等的致命性毒性,也就避免了免疫相關(guān)不良反應(yīng)的發(fā)生。在 Neo-T 注射液早期的探索性臨床試驗(yàn)中沒(méi)有出現(xiàn) 3~4 級(jí)的嚴(yán)重不良反應(yīng),2 級(jí)不良反應(yīng)也只出現(xiàn)了 3 次。目前的免疫治療,無(wú)論是 PD-1 抗體還是 CAR-T,都比較容易發(fā)生免疫相關(guān)的副作用,究其原因在于它們所針對(duì)的靶點(diǎn)并不是腫瘤所獨(dú)有的。比如,腫瘤細(xì)胞會(huì)通過(guò) PD-1 和其受體 PD-L1 的結(jié)合來(lái)逃避免疫系統(tǒng)的清除,心臟、肺、腎臟等器官也可通過(guò)這個(gè)分子機(jī)制來(lái)避免免疫損傷,一旦 PD1 抗體阻斷結(jié)合,腫瘤細(xì)胞被清除的同時(shí),其他器官也可能同時(shí)出現(xiàn)免疫損傷。而 CAR-T 常用的幾個(gè)靶點(diǎn),靶向 CD19 會(huì)導(dǎo)致 B 細(xì)胞缺乏,靶向癌胚抗原(CEA)會(huì)導(dǎo)致腸炎和腹瀉,靶向 HER2 可能誘發(fā)心衰等等。
2)靶向性強(qiáng)、有效率高。Neo-T 注射液可同時(shí)靶向腫瘤多種新生抗原,一方面可克服腫瘤的異質(zhì)性,另一方面也讓腫瘤難以產(chǎn)生耐藥性。在 Neo-T 注射液早期的探索性臨床試驗(yàn)中,8 位晚期實(shí)體瘤患者接受了 Neo-T 注射液治療,其中 2 人評(píng)估部分緩解(PR),3 人疾病穩(wěn)定(SD),3 人疾病進(jìn)展,疾病控制率達(dá) 62.5%,2 例緩解受試者 PFS 分別為 10.5 個(gè)月和 15 個(gè)月。而 CAR-T 注射液的單靶點(diǎn)治療,腫瘤細(xì)胞容易通過(guò)突變逃避 CAR-T 的殺傷,造成耐藥。比如 CAR-T 治療 CD19 陽(yáng)性的急性淋巴細(xì)胞白血病,有效率超過(guò) 80%,但約有一半的病例會(huì)在一年內(nèi)復(fù)發(fā)。
4. Neo-T 注射液是如何生產(chǎn)制備進(jìn)而實(shí)施給藥治療的呢?
1)個(gè)性化腫瘤新生抗原的篩選鑒定;
2)體外制備出靶向腫瘤新生抗原的 Neo-T 細(xì)胞,再回輸患者體內(nèi)。其中,篩選鑒定個(gè)性化腫瘤新抗原是決定治療成敗的關(guān)鍵,需要通過(guò)比較精細(xì)嚴(yán)密的生
物信息學(xué)技術(shù)來(lái)完成,主要包括以下 3 個(gè)步驟:
1)腫瘤基因組測(cè)序獲得突變位點(diǎn):針對(duì)患者的腫瘤細(xì)胞和正常組織進(jìn)行 DNA 水平和RNA 水平測(cè)序,利用自主搭建的高性能的專業(yè)生物信息分析流程鑒定出腫瘤組織內(nèi)具有主克隆優(yōu)勢(shì)的腫瘤基因組突變。
2)預(yù)測(cè)新生抗原:通過(guò)自主研發(fā)的抗原親和力預(yù)測(cè)軟件 PSSMHCpan 和 Mutilpan,以及抗原呈遞能力預(yù)測(cè)軟件 EPIP,篩選獲得新生抗原。
3)鑒定新生抗原:在蛋白水平上通過(guò)海量的腫瘤基因組突變數(shù)據(jù)庫(kù)和高敏感的的質(zhì)譜分析儀測(cè)定新抗原在腫瘤細(xì)胞表面的表達(dá)。運(yùn)用高效的體外細(xì)胞功能試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,鑒定出具有免疫原性的腫瘤突變抗原肽,并應(yīng)用于特異性 T 細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)。
5. 國(guó)內(nèi)外開(kāi)展的臨床研究
在細(xì)胞制備過(guò)程中,利用全外顯子組鑒定腫瘤特異性變異和抗原,該生物信息方法在臨床中已經(jīng)使用過(guò),而且相應(yīng)地進(jìn)行腫瘤特異性治療也取得了不錯(cuò)的療效,舉例如下。Rosenberg 在 2013 年報(bào)告過(guò)該方法,一例黑色素瘤患者進(jìn)行特異性細(xì)胞治療后截止報(bào)道經(jīng)歷了 7 年的完全緩解,并且在患者外周血中能持續(xù)監(jiān)測(cè)到特異性 T 細(xì)胞存在達(dá) 5 年之久;Rosenberg 在 2014 年的Science 雜志上也報(bào)告,應(yīng)用基因組測(cè)序技術(shù)與細(xì)胞免疫治療結(jié)合的方法治療腫瘤患者獲得了較好的臨床效果,其中一例膽管癌患者生存期超過(guò) 5年,體內(nèi)腫瘤病灶消失;2015 年的 Science 雜志也刊發(fā)了 3 個(gè)黑色素瘤患者進(jìn)行特異性細(xì)胞免疫治療,第 1例患者病情持續(xù)完全緩解,沒(méi)有出現(xiàn)復(fù)發(fā)或代謝性轉(zhuǎn)移;第 2 例患者接收治療后腫瘤組織縮減 30%并且沒(méi)有新發(fā)病灶,在后續(xù)治療中病情一直維持穩(wěn)定;第 3 例患者治療后病情持續(xù)穩(wěn)定,截止報(bào)道前沒(méi)有出現(xiàn)腫瘤組織增大。
2017 年,科學(xué)家 Patrick A. Ott 等在 Nature 雜志報(bào)道了他們開(kāi)發(fā)的基于每位受試者的腫瘤特有基因突變的個(gè)性化疫苗,在黑色素瘤受試者中取得了良好的效果。六位腫瘤已經(jīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的黑色素瘤受試者在接受治療 32 個(gè)月后,體內(nèi)均無(wú)腫瘤存在。這些疫苗在受試者體內(nèi)引起了強(qiáng)烈的 T 細(xì)胞免疫反應(yīng),同時(shí)也沒(méi)有嚴(yán)重的副作用。在這個(gè)過(guò)程中,有兩位病情最嚴(yán)重的受試者出現(xiàn)過(guò)短暫的復(fù)發(fā)。后續(xù)給這兩位受試者使用了 PD-1 免疫檢查點(diǎn)抑制劑,體內(nèi)復(fù)發(fā)的腫瘤再次完全消失了??茖W(xué)家 Ugur Sahin 等(2017 年)也在 Nature 雜志報(bào)道了開(kāi)發(fā)的一種基于 RNA 的癌癥新抗原疫苗。他們對(duì) 13 位晚期黑色素瘤受試者注射了針對(duì)包含 10 種新抗原的疫苗。在 26 個(gè)月后,其中 11 位受試者體內(nèi)沒(méi)有腫瘤跡象,這包括了 1 位出現(xiàn)短暫復(fù)發(fā)的受試者,同樣在接受了 PD-1 抑制劑后腫瘤再度消失。一年后,這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)的癌癥疫苗又都在腫瘤突變負(fù)荷較低,的新抗原較少的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中獲得了成功。2020 年,美國(guó)的 Lakshmi Srinivasan 等人又在黑色素瘤、非小細(xì)胞肺癌和膀胱癌患者中聯(lián)合使用癌癥疫苗和 PD-1 抑制劑,獲得了持久的特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)。
6. 目前 Neo-T 注射液臨床試驗(yàn)情況
目前,全球已經(jīng)有多家科技公司專注于 Neoantigen 技術(shù)的優(yōu)化并推進(jìn)臨床研究。我國(guó)華南地區(qū)最好的腫瘤醫(yī)院中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院與華大基因合作也正在開(kāi)展腫瘤新生抗原的臨床試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)患者的腫瘤組織和血樣進(jìn)行測(cè)序,得到腫瘤特異性的異常蛋白,之后模擬這些異常蛋白被呈遞到細(xì)胞表面的過(guò)程,篩選出具有強(qiáng)親和力和高呈遞性的腫瘤新生抗原。然后利用這些新生抗原去刺激和擴(kuò)增從患者體內(nèi)分離的T 細(xì)胞,獲得靶向新生抗原的特異性 T 細(xì)胞(Neo-T 細(xì)胞)再回輸患者體內(nèi),進(jìn)行腫瘤治療。在早期研究者發(fā)起的探索性臨床試驗(yàn)中,8 位晚期實(shí)體瘤患者接受了 Neo-T 注射液治療,其中 2 人評(píng)估部分緩解(PR),3 人疾病穩(wěn)定(SD),3 人疾病進(jìn)展,疾病控制率達(dá) 62.5%。而且試驗(yàn)中沒(méi)有出現(xiàn) 3~4 級(jí)的嚴(yán)重不良反應(yīng),2 級(jí)不良反應(yīng)也只出現(xiàn)了 3 次。
目前,Neo-T 注射液臨床研究已獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)(受理批號(hào): CXSL1900109)和醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),已于 2020.12.25 日在研究中心中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院?jiǎn)?dòng),正在國(guó)內(nèi)開(kāi)展 I 期注冊(cè)臨床研究。中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院是位居中國(guó)前三甲的腫瘤中心,在新藥臨床研究和免疫細(xì)胞治療方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。華大基因是全球最大的基因組學(xué)研發(fā)機(jī)構(gòu),憑借其在二代測(cè)序和生物信息學(xué)技術(shù)方面有著獨(dú)特優(yōu)勢(shì),開(kāi)發(fā)出快速鑒定及驗(yàn)證腫瘤新生抗原的技術(shù)平臺(tái)和用腫瘤新生抗原誘導(dǎo)患者自體細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞的技術(shù)平臺(tái)。中山大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院和華大基因的合作為完成本項(xiàng)目提供了有力保障,為腫瘤患者打開(kāi)另一道希望之門(mén)。