人体要长出肿瘤,两大机能要全部丧失,有一种完好,就长不出肿瘤: 一是细胞生命周期调控机能,确保细胞出错形成异常细胞时,凋亡自杀程序能自动启动,引导细胞自杀,这个靠的是细胞核里的抑癌相关基因。 二是免疫系统识别扑杀没有自杀的异常细胞,这个靠的是整个免疫系统的协作。 恢复前者功能,是基因疗法,恢复后者功能,就是免疫疗法。 以PD1/PD-L1检查点抑制剂为代表的免疫疗法,时下刚引入中国,处在正火热的状态。那基因疗法(Gene Therapy)现状如何? 基因疗法,是指将外源基因导入靶细胞,以纠正或补偿 因基因缺陷/或基因表达异常 而引起的疾病。 基因疗法用于肿瘤治疗的临床研究,占肿瘤临床试验总数的65%左右。肉瘤患者对北肿的今又生(P53基因注射针)熟悉,其实,基因疗法在中国有几个代表性的进展: 溶瘤病毒 病毒对细胞核有侵染性,能把自身的DNA基因片段强行嫁接到宿主的细胞核里,肿瘤细胞为了躲避人体免疫系统的攻击,不断突变,但恰恰容易被病毒攻击。 把经处理过(由基因改造后可特异性攻击和破坏癌细胞)的病毒,注射到肿瘤里,病毒攻击侵染到肿瘤细胞里,把肿瘤的细胞核里DNA搞乱搞崩溃掉,而对正常细胞损伤较小。 目前临床研究较多的是腺病毒、单纯疱疹病毒、痘病毒、柯萨奇病毒等,也有少数天然的未经改造的溶瘤病毒,比如呼肠孤病毒。 溶瘤病毒业内研究很多年,特异性较好相对安全的病毒较难找到。虽然有几十个临床产品在试验,但安进的T-Vec是目前唯一上市的溶瘤病毒。Oncorine(安科瑞)2005年在我国得到上市批准,加速了溶瘤病毒在我国的研究。 中国溶瘤病毒临床试验 恒瑞医药在2016年11月以不超过1.02亿美元(50万美元首付款,不超过1.015亿美元里程碑款)获得Oncolys BioPharma研发的溶瘤腺病毒产品Telomelysin(OBP-301)在中国大陆、香港、和澳门特别行政区的开发、生产及商业化的独家许可权 阿诺医药在2017年11月以866万美元获得了Oncolytics公司的REOLYSIN在大中华区(包括中国大陆、香港、澳门、台湾)、新加坡和韩国的独家开发及销售权利。 在海外,药企巨头,纷纷收购溶瘤病毒资产,辉瑞收购Ignite, 施贵宝出资5000万参股Psioxus的NG348,阿斯列康联手Omnis,BI牵手Viratherapeutics等。 PD1的药企,默沙东公司,2018-2-2日以3.94亿美元收购了澳大利亚溶瘤病毒厂家Viralytics,其核心产品是克沙奇病毒A21制剂 Cavatak。这令人联想到PD1未来联用甚至复方PD1,可能朝着溶瘤病毒方向。之前的一期临床结果 瘤内注射Cavatak能产生50%应答率。 溶瘤病毒药物的作用机理,可能是通过选择性感染肿瘤细胞、诱导免疫应答、暴露肿瘤特异抗原等起效。 肿瘤细胞为了获得生存优势频繁基因突变改动细胞结构,有时抵御病毒感染的机制被破坏了,相比正常细胞,肿瘤细胞更容易受到病毒袭击,同时病毒侵入又会激活先天和后天免疫系统,殃及肿瘤细胞,而死亡肿瘤细胞崩解后会暴露肿瘤特异抗原,进一步刺激免疫系统的反应。 反义寡核苷酸(ASOs) 经人工合成或构建的反义表达载体表达的寡核苷酸片段,长度多为15-30个核苷酸,通过碱基互补原理,干扰基因的解旋、复制、转录、mRNA的剪接加工乃至输出和翻译等各个环节,从而调节细胞的生长、分化等。 这一技术的优点在于,与常规药物靶向抑制蛋白质相比,其可抑制mRNA表达,会产生更快、更持久的临床反应。 这一技术的缺点在于,稳定性不佳,不能有效的进入目标细胞,对目标序列亲和性不高,同时,ASOs不易富集到肿瘤部位,而常常聚集在肝脏、肾脏等组织,带来严重的脱靶毒性。这使得ASOs相对于传统小分子或生物大分子药物在肿瘤治疗方面优势不大。
通常ASOs平均只能降解抑制80%左右的蛋白,这个比例对于多数驱动致癌基因来说或许不足以抑制肿瘤细胞的生长,或杀死肿瘤细胞。目前的技术通过增加对外切核酸酶和内切核酸酶降解的抵抗力提高稳定性,增加对靶RNA
/ DNA序列的亲和力,通过降低白蛋白结合率来增加体内循环。 自杀基因疗法 常用的单纯疱疹病毒胸苷激酶/丙氧鸟苷(HSV-tk/GCV)系统,胸苷激酶能将丙氧鸟苷代谢为有细胞毒性的核苷酸,以暂停DNA合成和导致细胞死亡。 该疗法的优势在于只攻击癌细胞,但目前传送自杀基因至肿瘤细胞的技术有限。 免疫调节肿瘤基因治疗 基因编辑技术CRISPR/Cas9 CRISPR/Cas是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御机制,用来对抗病毒和外源DNA的入侵。比如噬菌体病毒和外源质粒,它为细菌提供了获得性免疫,当细菌遭受病毒或者外源质粒入侵时,会产生相应的“记忆”,从而可以抵抗它们的再次入侵。 其中Cas(CRISPR associated protein)是一种核酸内切酶,在含有与靶标DNA互补序列的向导RNA的指引下识别DNA的特定位点并进行切割,形成双链DNA缺口,随后细胞借助同源重组或非同源末端连接机制对断裂的DNA进行修复,从而形成DNA插入或移除的突变,实现基因编辑。 CRISPR/Cas系统可以识别出外源DNA,并将它们切断,沉默外源基因的表达。这与真核生物中RNA干扰(RNAi)的原理是相似的。正是由于这种精确的靶向功能,CRISPR/Cas系统被开发成一种高效的基因编辑工具。 在自然界中,CRISPR/Cas系统拥有多种类别,其中CRISPR/Cas9系统是研究最深入,应用最成熟的一种类别。 CRISPR/Cas9是继锌指核酸内切酶(ZFN)”、“类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)”之后出现的第三代“基因组定点编辑技术”。 CRISPR/Cas9迅速风靡全球的实验室,成为了生物科研的有力帮手,在TALEN和ZFN的时代,科学家们往往要花费重金,把基因编辑工作交给生物公司。而现在,在实验室里,人们就可以使用CRISPR/Cas9技术轻松的实现基因编辑。 首个将CRISPR运用于肿瘤治疗的临床运用是四川华西医院于2016年启动,按照预期已完成I期临床试验。 虽然肿瘤是基因出错的异常细胞,但目前基因编辑修复肿瘤细胞的出错基因,技术上仍不可行,在肿瘤治疗临床试验中,主要是基因编辑免疫T细胞,让肿瘤对免疫T细胞的催眠屏蔽功能丧失,恢复甚至强化免疫T细胞对肿瘤细胞的识别和扑杀功能。 但是,近年来,临床试验发现基因编辑T细胞,有一个重大障碍是:T细胞的核里DNA上的P53抑癌基因,发现细胞基因有变,容易误将辛辛苦苦编辑好的细胞识作异常细胞,启动自杀调亡程序,让T细胞还没灭杀肿瘤细胞,便自身内部先出现衰亡事故。 |
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