Immunotherapy (III)

在2011年Ipilimumab被FDA批准后四年左右的时间，先后有至少四种二代免疫疗法的药物（靶向PD-1和PD-L1的checkpoint）在这些新型文件的指导下进入临床试验阶段，分别来自BMS，AstraZeneca，Genentech和Merck，还有更多的药物在研发阶段或是临床试验的早期。据A Hoos未公开的数据表示，2014年举办的CIC讨论会邀约这四家巨头聚在一起，商讨评估免疫疗法评估方法，以及免疫相关的新概念的可行性，比如irORR，irDCR，irPFS和milestone survival等指标。（后来发现Axel Hoos在Heidelberg University获得MD，之后再DKFZ完成PhD。曾在Agenus从事临床研究四年，之后到BMS的全球临床研发中心负责肿瘤部门，同时还是CIC的Co-Director，哎！那就理解为何他有许多文章是关于免疫肿瘤学的了，资深专家啊！）事实证明了当时的决定是正确的。这也为后续的第三代免疫疗法提供了许多可参考的建议。

自2011年后人们看到了免疫疗法在临床试验中的突出作用，这使得免疫肿瘤学（immune-oncology）不仅成为免疫领域快速发展历程中的一匹黑马，也震动了整个制药领域的整体业务格局；2013年被《Science》定为癌症免疫疗法获得重大突破的一年；2014年和2015年免疫疗法获得了更多的资助，人们预测到2023年她的市场效益会达到350亿美元。发展如此之迅速，更新换代的事便不再遥远，有些像电子产品更新的节奏。第一代的产品如Supeuleucel-T（2010年）和Ipilimumab（2011年）的治疗是基于提高患者的生存几率；第二代的疗法如最热门靶向PD-1的Pembrolizumab (Merck，2014，耗时仅4年的临床试验，非常快！)和Nivolumab (BMS，2015) ，靶向PD-L1的Atezolizumab (Genentech/Roche) 合Durvalumab (AstraZeneca/MedImmune) 还处于临场试验阶段。此外还有一些双特异的T细胞（bi-specific T cell engager，BITE）和靶向CD19分子的CAR-T治疗，还有一种靶向肿瘤的病毒，Talimogene laherparepvec (T-vec)于去年九月份获FDA批准（很有意思，以毒攻毒）。各种各样的疗法面世，下一步即将问世的疗法都可混称为第三代免疫疗法（记得仅仅CAR-T自身的技术已经推行至少四代了，短短的几年时间，不得了！）。目前研究的范围之广度、复杂度和交叉性，都明显要优越与之前的领域。听说今年初美国又启动一项比较大的国家计划（Cancer Apollo Project），专攻免疫治疗的领域，这也表明了日后的科研热点将会有所偏移，将会有更多新的方案、更有疗效的药物或方法出现。

Guidance forindustry: clinical development of therapeutic cancer vaccines，FDA in 2011

这个导读简单描述了“癌症疫苗”（CancerVaccines）对肿瘤抗原特异的免疫反应，主要试用是抗体型的药物（所以称为疫苗），对细胞类的，比如T细胞、NK细胞所接到的特异型抗击肿瘤的反应并不适用。针对临床早期和晚期的研究重新拟定了参考参数，比如患者的选取、免疫反应的检测、Biomarker的分析、存活率的计算等方法。考虑到免疫系统的特异型与排斥能力，不能在体外利用合适的模型获得准确的临床参考数据，但在临床试验早期还是要确定疫苗的用量、安全性，为开展更大规模的试验提供Proof-of-principle的指导数据；根据免疫系统的加强效应，给药的频率和度量都与传统的小分子不尽相同，在体内的代谢时间以及可持续的免疫效应也是不可以按照in Vitro或in Vivo的方式来评估的，这需要实实在在地检测患者体内的免疫相关的指标；此外，由此引发的副作用或是毒性，也是难以提前评估，并且数据收集的时间也叫长，与八个星期的小分子化合物检测相比，数月的时间还是比较长的，若不是跟踪检测，说不好会在临床早期阶段就Pass掉。

Guideline on theevaluation of anticancer medicinal products in man，EMA in 2012

这里较为详细的说明了免疫疗法独享的一些方法，比较介绍了有细胞毒性的化合物（传统的小分子化合物，比如短期内诱导癌细胞死亡的药物，这些药物的毒性和对肿瘤的抑制效应可作为评价的指标）和非细胞毒性的化合物（比如信号转导抑制剂、细胞周期抑制剂，免疫调节剂等）。

对传统药物评价的临床试验主要分为三期：

PhI：确定剂量。这个时候毒副作用可作为结点的评价指标，尽管在不同应试者体内药物的PK效果不是很稳定，但这个步骤还是比较简单的。主要所需的结果包括MTD，DLT和RP2D，期间需观测的包括副作用、靶向器官的细胞毒性、剂量或时间依赖PK/PD相关数据等。

PhII：观测效果。用时有长短，需要几组对照的方案，与以往成功的药物比较治疗效果，继续优化给药剂量和方案、观察毒副作用，为PhIII做细致的准备。该时期的病人选择有较为严格的要求，对抑制肿瘤效应可依靠RECIST或者WHO的标准来评估药物的疗效。

而对于非毒性的化合物的试验主要分为两期：Exploratorystudies（也就是以往的PhI和PhII）和confirmatory trials（PhIII）。对于这类药物的细胞毒性或许不是首选的评价标准，ORR也不一定是分析抗肿瘤活性的最佳指标，由此对于此类新药的临床试验标准需要“私人定制”，比如对于免疫调节类的制剂（其中包括单抗）就有较为详细的指导意见。

单抗在免疫系统里的作用有很多方式，比如通过ADCC、生长因子、细胞凋亡的信号通路、拮抗抑制T细胞的抑制信号等。在体外的非临床实验中需要摸索一些单抗的特性，包括结合抗原的能力（Bindingassay）、肿瘤选择特异性（主要排除off-target效应）、抗体Fab区相关的作用（如中和作用、受体激活或抑制效应）以及Fc相关的作用（如ADCC，CDC和补体活化效应）。在临床试验中需要知道单抗的靶向性，而该项结果需要分析不同患者体内的效果，需要分析的biomarker也比较复杂，而这些数据却无法在试验早期获得，也就是说单抗PK的评估过程需占用临床试验大部分时间，一般情况下会同时对多种肿瘤分析单抗的作用效果。其中，单抗的清除率一般与FcRn IgG的循环相关，免疫原型也与不同患者的身体状况有直接关系。

PhIII：确认阶段。在更广泛的患者群体内检测药物的作用效果，有随机试验和双盲试验之分，一般选用PFS/DFS或OS来作为首要的评价参数。我想在这个阶段一样有许多药物因为Profile不够好而被撤回，这也是后期ADMET兴起的一个主要因素，尽量把药物的评价工作做在临床试验的早期。

其实这里面还有非常多的细节，不过现在临床的CRO也很多，推进临床试验他们有着Pro的经验，Quintiles的崛起就能告诉我们这临床试验需要专业的人士、标准化的流程。我国人口众多，按理说相关试验应该不难在人数上、病理上达到标准，可为何没有较大规模的CRO呢？难道国内的临床试验没有那么多？还是我们的经验没有那么丰富？

虽说目前单抗的应用已经得到大众的接受，免疫细胞的抗癌功能也有了丰富的经验，也有患者被治愈或是延长存活时间的现象，可临床上还是有许多病人亟需个更深一步的治疗，这也是人们探索下一代免疫疗法的主要动力。

把免疫系统拿出来剥开皮看看：里面主要有常谈的获得性免疫和先天性免疫，看来抗病毒和抗癌症有些不一样，病毒主要是外来物，需要先通过天然屏障、先天性免疫等部分，而癌症却是起火与内院，不得不依赖自身的获得性免疫，在内部把问题解决。这也是癌症难于治疗的原因，他们和正常的细胞相差不多，多有免疫逃逸的现象，很难对症下手。目前已有上市商品的比如基于T细胞治疗的Sipuleucel-T疗法，基于Checkpoint的单抗ipilimumab，pembrolizumab和nivolumab等，双特异抗体的blinatumomab还有前不久依赖肿瘤病毒的T-vec。还有很多Modality处于研究阶段，至少目前可以在短期内见到更多的小分子化合物和免疫疗法相结合的案例，也看到依赖T细胞、NK细胞和细胞因子等领域更多的突破。走着看吧，应该就在这几年内发生。

随着人们获得了更多的数据，A Hoos推测免疫肿瘤学领域中至少有五个关键的方向已经浮出水面。更新化疗为主的对药物生物活性的评估手段（SOC）正在进行，日后将会更加关注患者的存活率。还有一些新的技术将会随着更多临床试验的应运而生，比如快速筛选患者biomarker的方法便于精准的治疗，尝试新型联合疗法已获得最佳疗效，还有重新评估对endpoints的分析手段。在研究PD-1单抗疗效的过程中，人们发现需要长期跟踪临床试验的结果来获得较为准确的存活率相关数据，类似1，2或3年的milestone survival的指标或许会获得人们的认可。再有就是随着新型技术的诞生，免疫疗法的方式将会更加多样化，那时的评估方法也将随着发展而变化。

比如除了PD-1/PD-L1以外，一些新的Biomarker也在渐渐的走进人们的视野：比如有人关注如何增强免疫渗入肿瘤的能力，如何提升T细胞的复制能力，还有一种通过非免疫手段诱发的死亡能过激活免疫系统，也就是“自杀效应”（damageassociated molecular patterns，DAMPs）。监测免疫反应的Biomarker也在涌现，比如可诱导的T细胞共刺激因子（inducible T cell co-stimulator, ICOS），将有利于在早期分析患者接受免疫疗法后的反应。

Abb.：

irAEs, immune-related adverse events(immunotherapy toxicities)

irRC, immune-related responsecriteria

KM, Kaplan–Meier

CIC, Cancer Immunotherapy Consortium

irORR, immune-related overall responserate

irDCR, immune-related disease controlrate

irPFS, immune-relatedprogression-free survival (time from randomisation to objective tumourprogression or death from any cause)

RECIST, Response Evaluation Criteriain Solid Tumours

TCR‑Ts, T cell receptor-transduced Tcells

FDA, Food and Drug Administration

EMA, European Medicines Agency

BITE, bi-specific T cell engager

MTD, maximum Tolerated Dose

DLT, Dose Limiting Toxicity

RP2D, recommended Phase II dose

ORR: Objective response rate (theproportion of patients in whom a CR or PR was observed)

OS: Overall survival (time fromrandomisation to death from any cause)

DFS: Disease-free survival (time fromrandomisation to recurrence or death from any cause)

CBR: Clinical benefit response rate. (CRor PR or prolonged SD. “Prolonged SD” is defined condition specific, for breastcancer normally ≥24 weeks.)

ADCC, antibody-dependentcell-mediated cytotoxicity

CDC, complement-dependentcytotoxicity

SOC, standards of care

后记

现在才发现，原来免疫疗法也可以这样的复杂多样，丰富多彩，堪比当年小分子化合物的视场。随便走进一个领域、靶点活着方法进去看看，都是那么的深奥，追究细节已经是不可能力，毕竟没有机会从事那样的工作。假设有机会做相关的工作，也绝不会是一个人掌控如此广阔的领域。不过这样神奇的疗法，也不过是由几个部分组成：体外实验、体内实验和临床试验构成。最便捷的办法就是将目前市面有的知识放在一个大染缸里，看看能柔和出什么新鲜事物。

我知道WuxiApp Tech开展了许多生物平台的建设，在高通量基因测序上也下了不少心血，前不久在韩国成立新的子公司，不知是否准备进军免疫疗法的领域。现在我还不清楚国内在该领域内做的最强的都有那些公司，不知国家有那些科研单位在这个领域处于领先地位。接下来科研稍稍查阅一下小分子化合物在免疫领域里的强进势头和希望，单独靠哪一方都不会是最佳治疗癌症的手段，希望有更多的新报道能给患者带来福音。

这个时候感觉身边的知识很匮乏，要是有机会能听到大牛介绍科研工作的前沿该有多好，这个时候真的怀念大学的时光，还有很多教授在分享正在发生的变革，有很多交流和讨论的机会。要是有机会混到清华、北大听听讲座也不错哦，社会上要是多一些交流的平台就好了，活着有更多的媒体能够系统的介绍科研的发展前景和趋势也不错啊！期待吧，希望我们不要再次被甩在后面！

TJ Pharmaron

2016年4月5日星期二