20年前,制藥業(yè)還是由小分子藥物、生物制劑所主導(dǎo)。但如今,科學(xué)家們正在創(chuàng)造「有生命的藥物」:細(xì)胞療法。
細(xì)胞療法是把活細(xì)胞送到患者體內(nèi),調(diào)節(jié)、替換或清除異常細(xì)胞,從而實現(xiàn)再生修復(fù)或免疫治療的過程。
現(xiàn)在的細(xì)胞療法發(fā)展趨勢如何,有多少產(chǎn)品和臨床研究?
有研究者分析了截止 2020 年 8 月的 28 種獲批上市的細(xì)胞治療產(chǎn)品(本文更新到 32 種)和 1705 種當(dāng)前活躍的細(xì)胞治療臨床試驗。他們發(fā)現(xiàn):和 6 年前相比,免疫細(xì)胞臨床試驗數(shù)量增長了 2 倍。細(xì)胞產(chǎn)品增加了 18 種,其中干細(xì)胞和其他細(xì)胞仍占據(jù)優(yōu)勢。
文章發(fā)表在期刊 Bioengineering & Translational Medicine 上。
研究者將全球細(xì)胞治療產(chǎn)品分為三類:免疫細(xì)胞(11種)、干細(xì)胞(21種)及其他細(xì)胞(不在本文討論)。
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免疫細(xì)胞產(chǎn)品
免疫細(xì)胞療法是利用人體免疫系統(tǒng)一部分,來對抗疾病的治療方法。
目前,只有 T 細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)產(chǎn)品被批準(zhǔn)上市。其中大多數(shù) T 細(xì)胞產(chǎn)品是用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤的嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)療法,而 DC 產(chǎn)品則用于實體腫瘤的疫苗。
CAR-T 療法是這 10 多年來研發(fā)的熱點成果。它的基本流程是從患者外周血中分離 T 細(xì)胞,在體外對 T 細(xì)胞進(jìn)行基因改造,擴增 T 細(xì)胞,回輸給患者以快速識別并殺死腫瘤細(xì)胞。目前,美國已有 5 款 CAR-T 產(chǎn)品上市,中國也在今年批準(zhǔn)了 2 款,全球在研的產(chǎn)品數(shù)量超過了 400 個。
DC 疫苗是免疫細(xì)胞治療另一個活躍領(lǐng)域,主要使用自體細(xì)胞。Provenge 是唯一獲得 FDA 批準(zhǔn)的 DC 療法,而 CreaVax 于 2007 年獲得 KFDA 批準(zhǔn)用于治療腎細(xì)胞癌。同樣,APCeden 被印度 FDA 于 2017 年批準(zhǔn)用于治療前列腺癌等腫瘤。
此外,ImmunCell-LC 是一種自體細(xì)胞因子誘導(dǎo)殺傷 (CIK) 細(xì)胞療法,于 2007 年獲得 KFDA 批準(zhǔn),并于 2018 年獲得 FDA 孤兒藥稱號。它被用作肝細(xì)胞癌、腦腫瘤和胰腺癌切除后的輔助治療。
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干細(xì)胞產(chǎn)品
干細(xì)胞在細(xì)胞生命活動中扮演著「火種」般的角色,被科學(xué)家寄予厚望。
1961年,人類發(fā)現(xiàn)造血干細(xì)胞;1966年,發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞;1988年,胚胎干細(xì)胞;2006年,誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。
盡管后兩種多能干細(xì)胞分化能力更強,但目前批準(zhǔn)的療法還都是成體干細(xì)胞:造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和角膜緣干細(xì)胞。
目前獲批的造血干細(xì)胞療法是 10 種。包括 FDA 的 8 種臍血產(chǎn)品,都用于血液病和免疫缺陷的治療。EMA 批準(zhǔn)了 2 種自體造血干細(xì)胞基因療法,Strimvelis 用于腺苷脫氨酶缺乏癥 (ADA-SCID),Zynteglo 用于治療輸血依賴性地中海貧血癥。
截至目前,有 10 種間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)產(chǎn)品在全球獲得批準(zhǔn)(參見 全球上市MSC藥物盤點),但沒有一款獲得 FDA 的批準(zhǔn)。目前的 MSC 產(chǎn)品根據(jù)其作用機制和批準(zhǔn)的適應(yīng)癥分為兩大類:組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)。
此外,還有角膜緣干細(xì)胞:EMA 2015 年批準(zhǔn)的 Holoclar(意大利凱西制藥)是一種將自體角膜緣干細(xì)胞(LSC)種植于纖維蛋白膠支架上的組織工程干細(xì)胞產(chǎn)品,用于治療眼部灼傷引起的 LSC 缺乏癥。
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臨床試驗趨勢
這篇文章指出,免疫細(xì)胞已經(jīng)成為細(xì)胞治療臨床研究的熱門。
5 年前,僅僅是間充質(zhì)干細(xì)胞的臨床試驗數(shù)量就超過了所有免疫細(xì)胞的總和。現(xiàn)在的情況則反過來,僅僅是 T 細(xì)胞的臨床試驗數(shù)量就超過了所有干細(xì)胞的總和。
而這一趨勢的改變,來自于 CAR-T 療法的成功。
* 按自體療法占比降序
從細(xì)胞來源看,異體細(xì)胞會增加排斥風(fēng)險(受體對供體)以及更危險的移植物抗宿主病(供體對受體)。
這篇文章統(tǒng)計,自體細(xì)胞主要用于 T 細(xì)胞(74%)、DC(87%)和單個核細(xì)胞(89%),后者主要用于心血管疾病和癌癥治療。
而在使用異體細(xì)胞的情況中,造血干細(xì)胞(61%)是因為移植通常就是用健康細(xì)胞替換患者細(xì)胞,間充質(zhì)干細(xì)胞(65%)是因為本身免疫原性低,NK 細(xì)胞(53%)是由于 KIR 錯配的異體 NK 細(xì)胞既減少排斥,也能提高抗腫瘤作用。
* 按Ⅲ期臨床試驗占比升序
CAR-T 占 T 細(xì)胞臨床試驗的 63%,其中 CD19 靶點占 37%。臨床試驗數(shù)量超過 10 的靶點還有 9 個,加起來占 36%。
干細(xì)胞臨床試驗仍以間充質(zhì)干細(xì)胞(46%)和造血干細(xì)胞(44%)為主,另有神經(jīng)干細(xì)胞(2%)、骨髓衍生干細(xì)胞(3%)等。
從基因改造的角度看,涉及 77% 的 T 細(xì)胞臨床試驗,而間充質(zhì)干細(xì)胞則不到 2%,造血干細(xì)胞不到 20%(大概值),CAR-NK 也只占 NK 細(xì)胞臨床試驗的 12%。
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未來
免疫細(xì)胞療法在中短期內(nèi)仍將是熱門。
此外,除了已經(jīng)紅得發(fā)紫的 CAR-T,雙重 CAR-T、CAR-NK 和 T細(xì)胞受體(TCR-T)或許能帶來新的好消息。
同時,既然 CAR-T 能點燃 T 細(xì)胞療法研究的熱度,那基因改造可以加速其他細(xì)胞療法的臨床轉(zhuǎn)化之路嗎?
最后,胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞目前還沒有上市的產(chǎn)品,但未來的前景依然值得憧憬。
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參考資料
Wang LL, Anselmo AC, Mitragotri S, etc. Cell therapies in the clinic. Bioeng Transl Med. 2021
高建超. 關(guān)于我國細(xì)胞治療產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況和監(jiān)管思路的淺見. 中國醫(yī)藥生物技術(shù) 2019
李玉 張曉. 日本細(xì)胞治療監(jiān)管雙軌制的經(jīng)驗及啟示. 中國生物工程雜志. 2020
其他文獻(xiàn) 略