2010年的一天,賓夕法尼亞大學(xué)的兩位免疫學(xué)專(zhuān)家Bruce Levine和Carl June在焦急地等待著(zhù)確認幾位病人的治療結果。
他們正在進(jìn)行一種新型的抗腫瘤療法的臨床試驗,三位已經(jīng)無(wú)藥可醫的白血病患者參與了這項臨床試驗。
當拿到治療結果的時(shí)候,他們發(fā)現經(jīng)過(guò)單次治療之后兩名患者體內的腫瘤細胞被完全清除,第三位患者也產(chǎn)生了部分應答。這樣的治療效果讓他們感到無(wú)比興奮。
這種新療法正是CAR-T細胞療法:通過(guò)提取病人體內的T細胞,在體外進(jìn)行編輯使其具有殺傷腫瘤細胞的能力,之后再回輸至病人體內。
由左至右: Bruce Levine, 病人Bill Ludwig及他的妻子,Carl June。Bill是三位最早接受Levine治療的病人中的一位。
此刻的Levine內心無(wú)法平靜。過(guò)去十幾年間,他和June一直承受著(zhù)很多科學(xué)家的質(zhì)疑,很多人并不相信CAR-T療法的潛力,在上世紀九十年代以及本世紀初,CAR-T療法一直是很冷門(mén)的領(lǐng)域。
盡管取得了臨床試驗的初步成功,但當時(shí)Levine以及June依然沒(méi)有足夠的經(jīng)費進(jìn)行后續的臨床研究,因此他們做了一個(gè)大膽的決定,將已有的數據發(fā)表。
在2011年Bruce Levine團隊把文章發(fā)表在《新英格蘭醫學(xué)雜志》之后 [doi: 10.1056/NEJMoa1103849.],CAR-T領(lǐng)域也迎來(lái)了爆發(fā)。
2017年8月,FDA批準第一款CAR-T產(chǎn)品Kymriah上市,用于25歲以下B細胞前體急性淋巴性白血病患者的治療。很快,在2017年10月FDA批準了另一款CAR-T產(chǎn)品Yescarta上市,用于成人彌漫性大B細胞淋巴瘤的治療。
CAR-T的下一個(gè)突破口在哪?
隨著(zhù)產(chǎn)品的獲批上市,CAR-T療法的先驅們也迎來(lái)了職業(yè)生涯的光輝時(shí)刻。而對于Levine來(lái)講,他與CAR-T療法的淵源,起源于多年前Levine在HIV領(lǐng)域的研究。
1992年,Levine還在讀免疫學(xué)專(zhuān)業(yè)博士,他當時(shí)了解到Carl June在進(jìn)行T細胞領(lǐng)域的研究,Carl June當時(shí)在合成生物學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)有了很大的影響力。Levine決定前往June位于海軍醫學(xué)研究所的實(shí)驗室進(jìn)行學(xué)術(shù)研究。
他當時(shí)的研究課題是培養健康的人免疫細胞,然后輸入艾滋病病人的體內,試圖重建病人的免疫系統。Levine最后也發(fā)現這種方式確實(shí)能夠一定程度上提高病人免疫系統的功能。
但由于當時(shí)艾滋病治療正在經(jīng)歷重大的變革,這種治療方式與高效抗逆轉錄病毒療法相比,確實(shí)沒(méi)有多少競爭力。
然而June以及Levine當時(shí)卻想出了另外一種研究思路:這種療法是否能夠用來(lái)治療癌癥,增強癌癥病人的抗腫瘤免疫功能呢?其實(shí)關(guān)于這個(gè)問(wèn)題,當時(shí)已經(jīng)有了很多的研究。
雖然理論上來(lái)講人體的免疫系統具有識別并且殺滅腫瘤細胞的能力,但腫瘤同樣也會(huì )存在多種機制來(lái)抵御免疫系統的識別和殺傷作用。為了解決這些問(wèn)題,Levine和June與一家公司Genesys合作,對T細胞進(jìn)行改造,使其表達能夠識別腫瘤抗原的嵌合抗原受體 (CAR),從而改變免疫細胞的特異性,使其能夠殺滅表達相關(guān)抗原的腫瘤細胞。
對于CAR-T療法而言,CD19確實(shí)是一個(gè)極其優(yōu)秀的抗原,其實(shí)從某種程度上講,也是CD19成就了CAR-T療法的早期成功。但在實(shí)體瘤領(lǐng)域想要獲得這樣的成功卻并不容易,因為很難找到一個(gè)像CD19這樣理想的抗原。
除了抗原的問(wèn)題,CAR-T細胞如何高效的浸潤腫瘤也是實(shí)體瘤領(lǐng)域面臨的重要問(wèn)題。再者,腫瘤的微環(huán)境也可能會(huì )對CAR-T細胞的功能產(chǎn)生抑制作用。
Levine認為CAR-T領(lǐng)域的下一個(gè)突破將在多發(fā)性骨髓瘤領(lǐng)域產(chǎn)生,而攻克實(shí)體瘤領(lǐng)域的難題,需要全球科研工作者的共同努力。
與此同時(shí),在血液癌癥領(lǐng)域也仍然存在很多亟需解決的問(wèn)題。比如雖然經(jīng)過(guò)CD19 CAR-T療法治療之后一部分病人出現病情緩解,但很多病人仍然有可能出現疾病復發(fā),因此Levine的團隊也在尋找CD19之外的其他靶點(diǎn)以用于復發(fā)患者的治療。
除了技術(shù)相關(guān)問(wèn)題,由于CAR-T療法是一種高度個(gè)體化的療法,CAR-T產(chǎn)品的成本控制也是影響該領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)很重要的因素。
Levine認為通過(guò)優(yōu)化CAR-T產(chǎn)品的制備過(guò)程能夠降低制造成本,從而有可能降低CAR-T產(chǎn)品的價(jià)格,以使更多患者獲益,因此Levine也在與多個(gè)研究中心合作,以?xún)?yōu)化CAR-T產(chǎn)品的制備過(guò)程。
生物醫藥領(lǐng)域的新技術(shù)很多,但想要把這些新的技術(shù)轉化為能夠讓病人獲益的新療法卻要面臨重重困難。Levine一直很清楚他的科研之路并不會(huì )一路坦途,但他依然沒(méi)有停下探索的腳步。
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