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Immunotherapy (II) 精选

已有 2904 次阅读 2016-4-4 09:09 |系统分类:科研笔记

Immunotherapy (II)

最近我还在长期关注免疫疗法的进展,这个与我的专业背景毫不先关,与工作也毫无关联,是否表明我对这个领域比较感兴趣?还是说这个领域发展的太快,让我对她的未来充满好奇,如今免疫疗法的发展趋势是否和小分子药物的开端有些类似?真想花一些时间梳理一下免疫疗法的过去、现在和未来,以便对药物的研发流程加深理解,也好好的看看让Chemist不可一世的小分子化合物到底有何神奇之处,看看他们在免疫疗法里面能发挥那些作用。

这些年研究癌症的药物,有两条路线给患者带来极大的帮助:一个领域是研究癌细胞与正常细胞之间传递差异,发现了异常表达或是突变的基因、异常活化或失活的信号通路等原因诱发的癌变。这些发现促使人们专注于小分子化合物,特异的与那些异常的靶点作用,间接的抑制癌细胞的复制。另一条路线就是最近几年人们对免疫系统的深入了解,揭示了许多细胞免疫相关的调节机制,由此而来的靶点就包括免疫的检查点(Immune Checkpoint)。(Padmanee Sharma andJames P. Allison, Cell, 161, April 9,2015)两个方向各有优缺点,我想先来看看免疫这一块,下次再谈谈小分子化合物的相关进展。

关于Her2、ADC、CAR-T的故事曾经简单的描述过,暂不再做评论。我想引用一篇上个月发表的文章(Nature Reviews, Mar 11,2016, by Axel Hoos)来谈谈CTLA4到PD1再到下一代免疫疗法的一些变化。这篇文章解决了一直困扰我的疑问:免疫疗法临床前的研究有哪些步骤?如何进入临床?评价体系与小分子药物相比有哪些变化?近期听到一些免疫细胞依赖的治疗,比如基因改造的T细胞,B细胞,NK细胞,还有巨噬细胞等等,许多报道显示这些细胞拥有被开发的潜能,许多新的功能陆续被人们发现,这种开端,与早期人源化抗体的发现真的好想,甚至再早些看,这与人类血液分型早期的发展多么的相似,所以我总是有种感觉,现在就是这些免疫细胞进入免疫疗法的开端,太多美好的事情会接连见报的。


Alex这个人是GSK的R&D肿瘤部门的以为PI,我好奇的是GSK关于免疫疗法的报道和研究相对较少,可是多年来他发表的文章、综述却很多是关于免疫疗法、规则、创新和进展的,非常专业!早在十九世纪中期,德国的病理学家Rudolf Virchow发现免疫系统可以入侵到肿瘤细胞,这个发现可以算作开启免疫疗法的首发事件。后来美国的的一位医生William Coley利用灭活细菌的培养基(也就是后来所谓的Coley’stoxins)来诱发免疫系统的活性,他发现了能够清除癌细胞的炎症!这个如今大人们非常担心孩子发炎的炎症,其实也是机体抵抗外来抗原自身异常扩增细胞的一种手段。1970s之后,科学的发展开始提速,基因工程抗体、免疫调节分子、新型免疫细胞、新的免疫机制、诸多的免疫通路渐渐的被科学家们揭开面纱,人们意识到可以通过提升自身的抵御能力来抵抗癌症。后来的IL-2, IFNα和疫苗等激活T细胞的试剂问世就是基于这些新的发现才进入医药市场的。可是这里也有很多限制因素阻碍了该类免疫制剂的研发,因为当时的医药评审系统、临床评价还是倚靠小分子化合物的研发套路:PhI分析药物的安全性,摸索最大耐受剂量(maximum tolerated dose,MTD),观察药物对肿瘤的抑制能力;PhII的single-armstudies在更广的范围内检测药物对癌症的清除率;有潜力的drug candidate会进入更大规模的、随机的PhIII试验,评价药物的效用。这里面有很多的指标、评价标准,目前我还不太清除,这是免疫疗法在临床上观察到的现象,并不适合用这种已定的方法来评估,这也是抗CTLA4的单抗,BMS的Ilipimumab和AstraZeneca的Tremelimumab(早期属于Pfizer)的临床试验耗时约10年的原因,也是由于这两个先锋药物效果明显,中间的评价指标却不合格,这只能表明评价系统并不适合这类药物。变则通,通则达。如果不知进取,不知变革,我想也不会有后来几年免疫制剂、方法进入市场的现象了,大家现在也不会到处听到Immunotherapy了。

Pembrolizumab (Keytruda),是Merck公司研制的特异于识别PD-1的人源化单克隆抗体,用于治疗晚期的、不可切除的或是可转移的黑色素瘤,使用于ipilimumab(BMS)和BRAF V600阳性的的抑制剂之后。(RaewynM. Poole, Drugs, 2014, 74:1973–1981)随意浏览了一些关于PD-1单抗的药物,看着抗体的名字大概清楚她们的来源和公司,只是还不知道这些单抗的特性是否也与小分子药物一样具有多样性,不知临床上的应用是根据那些性征来决定哪个药物用于一线,那些用于二线或是备用。同样是靶向PD-1,难道二者的作用机理不同?下游通路不同?这是如何调节的?抗体药和小分子药连用倒是不足为奇,自从Herceptin之后,我也大概知道目前的癌症有各种各样的Biomarker,为了减少失误率,精准治疗还真的是势在必行。特别是癌症筛查和Biomarker的检测手段日益便捷,联用那些过表达的靶点的抑制剂会提升治疗的效果。


其实PD-1的表达不仅仅在抗原刺激的T细胞表面,在单核细胞、B细胞,NK细胞和DC细胞等表面也有表达。PD-L1(PD-1的配体)的发现让人们更加清楚的意识到PD-1的作用。之前我还不太理解为何免疫系统也有检查节点(Checkpoint),我想是不是可以理解为:免疫系统也是断断续续的。如细胞周期一样,进行DNA复制、蛋白合成和分裂的步骤之前,需要有Checkpoint来决定是否进行下一步。而曾经我们认为的免疫系统,这种渐变的过程,其实也是有许多的Checkpoint构成,也就是在进行下一步活化或是攻击之前,也是需要验明身份的。换句话说,免疫系统也有ON/OFF的开关。比如,正常细胞的表明表达了PD-1分子,那么活化的T细胞通过PD-L1与之进行“兵符对接”之后,发现是朋友,便不会增殖来行使杀伤的权利,而是选择继续游走。同样道理,肿瘤细胞的表明表达了更多的PD-1分子,便可轻松的逃逸T细胞的攻击(这里有种先有鸡还是先有蛋的意思)。如果这个时候在PD-1和PD-L1之间加入一个单抗,阻止这类作用,T细胞就可以对癌细胞开启攻击模式。其实如果视野进入细胞,在亚细胞或分子水平观察,这种checkpoint能够开启的是免疫反应中下游的信号通路,那些能够诱导T细胞增殖、释放细胞因子和产生细胞毒性的程序。

Keytruda是人源化的IgG4kappa型的单克隆抗体,通过抑制PD-1的活性能在小鼠体内抑制肿瘤的生长。通过静脉注射进入血液循环,其给药频率明显低于小分子药物, t1/2大概在20天左右,并且临床试验过程中并未发现抗Keytruda的抗体,真的觉得很神奇呢!用不了太久,这就会像是当年发现MHC分子一样,成为教科书中的一部分基础内容。她与其他的PD-1抗体联用,可用在不同的Indications中,比如Melanoma, NSCLC, Multiple Myeloma, solid tumors等等,我好奇的是这里是否有什么方法来探索药物在不同癌症中的生物活性?是不是也从体外不同肿瘤的细胞系中试验呢?一种药能应用在不同的疾病之中,这很正常,可是有哪些办法能够在知道机制的时候就可以推断能应用在哪些疾病之中呢?

其实,这几个先锋药物的研发过程是非常的波折的,因为没有先例,大家也是在摸着石头过河。在这就会充满传统和创新之间的不断摩擦,直到后来专门为免疫治疗开创了新的一套药物研发规则(drug-development paradigm),这些新的提议也是伴随着人们对免疫系统的Basic Science和Clinical Trails的了解更为广泛、深入。比如免疫系统的调节会产生传统试验所未曾发生的复合的、新型的效应,已经不再适合用以往的标准来评估(比如实体肿瘤的评估标准,RECIST, Response Evaluation Criteria in Solid Tumors);比如免疫疗法的评估时期较长,难以在短期收到time-to-event end points(如存活率需要耗时数月的时间才有结果,这样会干扰Kaplan-Meier survival curves的计算)。可想而知,人们必须要改变规则,这便有了免疫相关效应评估准则(irRC, immune-related response criteria)和相关的临床结点(clinical endpoints)。


看到这里,才发现有那么多新鲜的词语,又是一片值得我去了解和普及的领域。容我再多查阅些资料,再反复咀嚼。距离下一代的免疫疗法还有很多工作要做,看来不得不放慢脚步仔细回味这段精彩的历史变革。

(未完,待续…)

 

后记

反复看着自己写的内容,并没有那么系统,或许是由于我对这个领域也不是很了解,没法将那么多故事杂糅在一起展现出来。自己我感觉也比较吃力,因为不是这个专业,许多细节并不敢讲。没有看到发表的Paper是不敢随便以为的。关于免疫疗法的报道和CRISPR真的又一拼,要不是去年CRISPR的快速进展,我想免疫疗法一定会再次成为去年的明星。貌似我国的科研实力在小分子化合物的市场并没有多少空间,但是免疫疗法和其他新兴领域的发展并没有明显的落后,这也得益于当今世界信息交流过于便捷,国内的经济实力明显强于过去,再有最为关键的是我们一样有了那些优秀的人才,只是还需要更多的时间。今早看到一篇“人才和师资”(彭真明)的帖子,虽说目前引进的人才这种并非都有潜力发展成为大牛,精英计划本就是收获少许的成功人士即可。我还是感觉如今缺少大牛,能够引领国家团队的人才,因为我所能看到的只有结果。没有人会关心中间的艰难有多少,国家投入那么多的财力,不见结果那可是不行的。

这两天要准备搬家,项目结题,开展新的项目,工作还真是没有做完的时候。这和学习一样,永无止境。每天早上5点30分醒来的时候,发现外面蒙蒙亮,看着凡凡和丽丽的安静的睡着,心中到时踏实许多,有她们就是家啊!妈妈在身边,我生命之中最为重要的女人们都在身边,是不是感觉自己应该加把劲,让他们日后少吃些苦呢?这次租房非常之快,约好昨天早上八点看房,我们开门就决定是那一家了。后来我是有些后怕的,如果他们还是骗子?该怎么办!!!如果周边的人都可能是骗子,或是合作的第一要务就是思考对方会如何的欺骗我,这样的世道该怎么让人生活?还能不能让我感觉这个名族再愚蠢一些。其实,我相信,如今的小人是少数。期盼日后人们之间有更多的和谐、信任,否则真的难以融入世界,太丢人!

清明节是一个思念的节日,愿逝者安息,生者且珍惜。心中默默的思念已故的亲人,回想着在一起的简单生活,日出而作,日落而息,一切的记忆定刻在历史的足迹里。每日能看到日出月落,这就是幸福,这就是生活,我们应该尽早找到属于自己的那份幸福。

TJ Pharmaron

2016年4月4日星期一 清明节




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