CIK細胞(Cytokine induced killer cell (CIK))是將人體外周血單個核細胞在體外用多種細胞因數共同培養後而獲得的一群異質細胞,它具有強大的抗瘤活性和非限制性殺瘤的優點,可用於任何一期的癌症患者。 該細胞對腫瘤細胞的識別能力很強,尤其對手術後或放化療後的患者治療效果顯著,能消除殘留微小的轉移病灶,防止癌細胞擴散和復發,提高機體免疫力。

人類經過演化出的免疫系統多元而複雜,其中主要撲殺不正常細胞的有先天性免疫系統之自然殺手細胞(簡稱NK細胞)與適應性免疫系統之T細胞。正常的細胞在人體中會表現主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex,簡稱MHC),並且因基因多變性,每個人所表現的MHC不同,人體的免疫系統皆會藉由MHC的基因表現來區分正常與不正常之細胞;其中NK細胞測到細胞沒有相合的第一型MHC或是消失(有些細胞不表現來躲避T細胞辨認)就會啟動撲殺不正常細胞,其機制主要透過分泌細胞激素調節免疫功能或者利用先天性辨認不正常細胞(如被病毒感染的細胞或癌細胞)上膜蛋白直接執行毒殺變性細胞抑或啟動了變性細胞的細胞凋亡(apoptosis),除此之外,NK細胞上也有免疫球蛋白G的受體(Fc gamma receptor),配合免疫球蛋白(俗稱抗體)能更有效率精準地辨認和撲殺標的細胞;而在T細胞上的接受器(T cell receptor; TCR)辨認到不相合之第一型MHC則會啟動撲殺機制;比較特殊的另一群細胞同時具有NK和T細胞特性的為自然殺手T細胞(簡稱NKT細胞),NKT細胞除了具有先天性和適應性免疫反應之外,如同上游總司令可以同時調控NK和T細胞以及辨認特殊的癌細胞醣抗原(a-GalCer:Alpha galactosylceramide)活化樹突細胞等多種功能。如下圖(圖一):

精準生技之PB101產品歸類於細胞因子誘導的殺傷細胞(Cytokine induced killer; CIK)一類(圖二),一般認為CIK細胞以活化T細胞為主要成分,精準生技PB101含上述的三大元素,先天性免疫系統NK細胞以及適應性免疫系統T細胞和雙種特性的NKT細胞,精準生技的專利製程不需透過磁珠篩選或其他方式單一選擇NK細胞,則可以將NK/NKT(CD56陽性)細胞由原本週邊血淋巴球占比不到10%,在體外擴增實驗(預製程)之數據顯示PB101主要成份為以NK和NKT為主,其CD56+ 細胞純度可達平均73.55%,因此與其他線上自體CIK或是T細胞產品更具有療效功能,其中NKT細胞在其中可以扮演活化免疫系統的關鍵角色,協助NK細胞於第一線撲殺腫瘤細胞。

(圖二)CIK細胞同時具有T細胞和NK細胞雙重特性。CIK具有先天性和後天免疫特性辨認不正常細胞,藉由限制型和非MHC限制型之辨認機制來毒殺標的細胞(如腫瘤細胞),T細胞主要由TCR來辨認MHC表現不正常的細胞,NKG2D/NKp30則為非專一性之毒殺不正常細胞(J Autoimmun. 2017 Dec;85:32-44.)

 

NKT細胞的生物特性及其在抗腫瘤免疫中的作用

NKT細胞是一類特殊的 T淋巴細胞亞群,既表達 NK細胞受體,也表達 T細胞的相關受體NKT細胞在多種免疫應答的調節中發揮重要作用,包括感染、自身免疫性疾病、代謝性疾病和癌症,其通過連接固有免疫系統和適應性免疫系統顯示出強大的抗腫瘤活性

前言

NKT細胞不僅能殺傷腫瘤細胞,也可啟動其他抗腫瘤免疫細胞間接地發揮抗腫瘤作用,還能在腫瘤微環境中啟動衰竭的免疫細胞,在抗腫瘤免疫中發揮重要的作用。自然殺傷性 T細胞(natural killer T cell,NKT cell)是一類特殊的 T淋巴細胞亞群,既表達自然殺傷細胞(NKcell)受體也表達 T細胞的相關受體(Tcell receptor,TCR)。NKT細胞受體一般由恒定的 TCR α鏈和半恒定的 TCRβ鏈組成,識別由非經典 MHCI類分子 CD1d提呈的脂質抗原。CD1d是一種結合自身和外來糖脂類的抗原提呈分子,在單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和 B細胞等多種免疫細胞上均有表達。NKT細胞殺傷腫瘤的活性高,並且 NKT細胞的啟動還可以使衰竭的 CD8+T細胞和 NK細胞重新活化。

1 NKT細胞的生物學特性  NKT細胞在多種免疫應答的調節中發揮重要作用,包括感染、自身免疫性疾病、代謝性疾病和癌症。即使在穩定狀態下,NKT細胞產生的細胞因數也可影響其他免疫細胞的基礎狀態和功能,如樹突細胞和 CD8+T細胞。與常規 T細胞一樣,NKT細胞經歷胸腺發育和選擇,具有 T細胞受體(TCR)以識別抗原。然而,與常規 T細胞不同,NKT細胞表達的 TCR識別由非經典 MHCⅠ類分子 CD1d提呈的糖脂類抗原。除 TCR外,NKT細胞還具有細胞因數受體,如 IL-12R、IL-18R、IL-25R和 IL-23R。

1.1Ⅰ NKT細胞Ⅰ型 NKT細胞是最常見的 NKT細胞類型,表達恒定的 TCR鏈(在人體中為 Vα24-Jα18和 Vβ11,在小鼠中為 Vα14-Jα18和為 Vβ2、Vβ7或 Vβ8.2),NKT細胞的原型抗原是 α-半乳糖神經醯胺(α-galactosylce­ramide,α-GalCer或稱 KRN7000)。α-GalCer是從海洋生物海綿提取物中得到的糖脂類物質,是Ⅰ型 NKT細胞的強效啟動劑,誘導Ⅰ型 NKT細胞釋放大量 IFN-γ,有助於 CD8+T細胞和 APC細胞的啟動。 CD1d缺陷小鼠(缺乏Ⅰ型和Ⅱ型 NKT)或 Jα18缺陷小鼠(僅缺乏Ⅰ型 NKT)模型是研究Ⅰ型 NKT細胞的功能的有效工具。Ⅰ型 NKT細胞在小鼠和人類的不同組織中都存在,但在小鼠中的比例更高。 NKT細胞在功能上與傳統 T細胞的 Th1、Th2、 Th17和 TFH亞群相似,這些亞群表達傳統 T細胞相關的細胞因數、轉錄因數和表面標誌物。多種轉錄因數調控Ⅰ型 NKT細胞的的生長,如早幼粒細胞白血病鋅指蛋白 (promyelocytic leukemiazinc finger, PLZF)是Ⅰ型 NKT細胞發育和啟動記憶表型的關鍵調節因數之一。研究顯示,PLZF缺陷型小鼠模型中嚴重缺乏 I型 NKT細胞,細胞因數產生減少。其他已知影響Ⅰ型 NKT細胞分化的轉錄因數包括 c-Myc、 RORγt、c-Myb、Elf-1和 Runx1。除了轉錄因數, SLAM-相關蛋白(SLAM-associated protein,SAP)信號通路也可以選擇性地控制Ⅰ型 NKT細胞的擴增和分化。Ⅰ型 NKT細胞對自身和外源 α和 β連接的鞘糖脂(glycosphingolipid,GSL)、神經醯胺和磷脂均有反應,主要增強對腫瘤的有效免疫反應。

1.2 Ⅱ NKT細胞與Ⅰ型 NKT細胞相反,Ⅱ型 NKT細胞表達不同的 TCR,被稱為非經典 NKT(non-classical NKT)細胞。儘管 TCR鏈的重組形式多種多樣, Ⅱ型 NKT細胞也以 CD1d依賴的方式識別抗原,但是不識別 α­GalCer。Ⅱ型 NKT細胞是人體中的主要亞群,其比例高於Ⅰ型 NKT細胞。雖然整個Ⅱ型 NKT細胞群體在不同器官中的分佈比例尚不清楚,但是 Ⅱ型 NKT細胞在小鼠和人類肝臟中含量豐富。 Ⅱ型 NKT細胞不僅可以識別脂類抗原,也能識別 CD1d上的疏水結構。在腫瘤和自身免疫性疾病模型中, Ⅱ型 NKT細胞通常與免疫抑制有關。

1.3Ⅲ NKT細胞 Ⅲ型 NKT細胞即 NKT樣細胞,是一組不依賴 CD1d方式識別抗原且對糖脂類抗原無反應的 T細胞亞群,表達不同類型的 TCR和 NK相關受體。由於相關研究較少,目前其特徵和功能尚不明確。在 3種 NKT細胞中,目前研究較多的是Ⅰ型 NKT細胞,其抗腫瘤活性高於其他類型的 NKT細胞。通常所說的 NKT細胞多指Ⅰ型 NKT細胞,本文將重點介紹其生物學特性及其在抗腫瘤免疫中的作用。

2 NKT細胞的抗腫瘤免疫作用

Ⅰ型 NKT細胞在介導抗腫瘤保護性免疫反應中起著重要作用。不同類型癌症患者外周血中Ⅰ型 NKT細胞比例減少和功能受損,提示其在有效抗腫瘤免疫中作用的降低;癌症患者外周血中Ⅰ型 NKT細胞比例增高預示著良好的治療效果。此外,研究發現,腫瘤浸潤 NKT的數量增加與更好的臨床療效有關聯。Ⅰ型 NKT細胞可通過以下機制獲得有效的抗腫瘤免疫: (1)直接溶解腫瘤細胞,作為抗腫瘤效應細胞直接發揮抗腫瘤作用; (2)通過啟動 Th1細胞因數級聯反應來招募和啟動其他固有和適應性免疫細胞,間接發揮抗腫瘤作用。

2.1 NKT細胞的直接抗腫瘤作用

NKT細胞具有強大抗腫瘤活性,可通過 Fas/FasL途徑、釋放穿孔素、顆粒酶 B和腫瘤壞死因數 α相關的凋亡誘導配體等途徑直接殺傷表達 CD1d表達的腫瘤細胞,表達 CD1d的腫瘤細胞主要來源於髓鞘細胞和 B細胞系。隨著 CD1d表達的升高,腫瘤細胞裂解率增加、轉移率降低;而 CD1d在腫瘤中的表達缺乏則導致腫瘤細胞逃避 NKT細胞的識別及腫瘤的進展,推測 CD1d在腫瘤表面的表達與 NKT細胞介導的細胞毒性直接相關。研究假設 CD1d表達的缺失或下調有利於腫瘤細胞的存活,並允許腫瘤細胞從 NKT細胞介導的免疫監視中逃逸。研究發現,乳腺癌和多發性骨髓瘤中 CD1d的下調與轉移潛能的增加以及疾病的進展有關,進一步強化了這一概念。同樣,人乳頭瘤病毒對感染宮頸上皮細胞表面 CD1d的下調與其進展為宮頸癌有關。

2.2 NKT細胞的間接抗腫瘤作用

除了直接殺傷腫瘤外, NKT細胞啟動後可分泌多種細胞因數,如 IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、 IL-13、IL-17、IL-21、IL-22、TNF-α、TGF-β和 GM­CSF,啟動大量的免疫細胞,包括樹突狀細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、 NK細胞以及 T和 B細胞間接發揮抗腫瘤免疫作用。此外,活化的 NKT細胞表達 CD40L,並通過 CD40-CD40L相互作用誘導樹突狀細胞的成熟。成熟的樹突狀細胞表達更高的共刺激分子,如 CD40、CD8,產生更多的 IL-12和 IL-18,進而啟動 NKT細胞、 NK細胞和 CD8+T細胞分泌 IFN-γ,並加速這種正回饋。樹突狀細胞上調 NKG2D配體和 CD27的配體 CD70的表達,促進 NK細胞的活化。此外 ,NKT細胞和樹突狀細胞共同啟動 CD8+T細胞,分泌趨化因數 CCL17促進抗腫瘤免疫。B細胞也在 NKT細胞抗腫瘤免疫中發揮作用,通過上調 IgG的產生介導抗體依賴性細胞毒性 (ADCC)作用。因此,增強 NKT細胞的抗腫瘤機制具有較大的研究意義。然而 NKT細胞在抗腫瘤免疫中具有兩面性,一方面,許多腫瘤模型中,在 a-Gal­Cer和 IL-12的共同刺激下, NKT細胞上調抗腫瘤免疫應答,從而抑制腫瘤的發生和轉移;另一方面, NKT細胞下調機體的免疫監視功能,從而導致腫瘤的發生。因此,增強 NKT細胞的抗腫瘤免疫應答以及抑制 NKT細胞下調機體的免疫監視功能是未來利用 NKT細胞進行抗腫瘤治療時需要解決的問題。

2.3通過啟動 NKT細胞恢復腫瘤微環境中的免疫衰竭

在腫瘤微環境中,往往由於 T細胞和 NK細胞功能低下而處於免疫衰竭狀態,其特點是 T細胞和 NK細胞表面共抑制受體 PD-1、Tim-3、LAG3等高表達,這些 T細胞和 NK細胞在增殖和免疫效應功能方面存在缺陷。然而 ,最近發現 α-GalCer介導啟動的 NKT細胞可以有效逆轉衰竭的免疫細胞的功能。進一步的研究表明 ,α-GalCer介導啟動的 NKT細胞不僅重新啟動了 NK細胞,也啟動了 CD8+T細胞。 α-GalCer具有強大的抗腫瘤活性,但重複注射 α-GalCer也可能誘導 NKT細胞功能喪失。此外, PD-1可由 α-GalCer高度刺激誘導,理論上抗 PD-1藥物與 α-GalCer聯合治療晚期腫瘤可能是一種有效的郭偉春,等 .NKT細胞的生物特性及其在抗腫瘤免疫中的作用方法。這些結果表明, NKT細胞的啟動在克服免疫衰竭中起著至關重要的作用,提示使用 NKT細胞啟動劑在腫瘤免疫治療中具有極大的應用價值。

3 NKT細胞在臨床抗腫瘤治療中的應用

利用 NKT細胞的臨床試驗正在進行。其中一個代表性的臨床試驗是將 NKT細胞配體 α-GalCer用於啟動癌症患者中 NKT細胞的抗腫瘤作用,其Ⅰ期臨床研究中,向實體瘤患者慢速靜脈內注射不同劑量的 α-GalCer,24名患者中的 7名表現出穩定的疾病進展並且沒有嚴重的副作用。 NAGATO等還使用荷載 α-GalCer的 APC細胞進行了臨床研究,結果顯示腫瘤浸潤淋巴細胞中 NKT細胞數量顯著增加,腫瘤浸潤淋巴細胞中 IFN-γ產生增加。癌症患者中 iNKT細胞數量顯著減少。為了補充腫瘤患者體內的 NKT細胞,對晚期非小細胞肺癌患者進行了體外擴增 NKT細胞的臨床試驗。 EXLEY等用來源於外周血單個核細胞以及 IL-2和 CD3單抗擴增的自體 NKT細胞回輸到晚期黑色素瘤患者體內,結果顯示患者體內癌組織中 IFN-γ產生增加。 YAMASAKI等在頭頸部鱗狀細胞癌患者中,使用體外擴增的 NKT細胞,用 IL-2和 α-GalCer以及用 APCs脈衝的 α-GalCer進行了 Ⅱ期臨床研究, 50%的患者表現出穩定的疾病進展。這些研究表明 NKT細胞療法具有應用於臨床治療腫瘤的潛力。

4結語

腫瘤免疫治療是目前治療腫瘤最有效的手段之一。 NKT細胞的啟動不僅可以直接發揮抗腫瘤免疫作用、間接啟動多種免疫細胞,還可以啟動衰竭的 CD8+T細胞和 NK細胞,從而快速而持久地增強抗腫瘤活性。因此, NKT細胞免疫治療是目前對免疫治療耐藥癌症患者的一個良好的選擇。在體外擴增 I型 NKT細胞再回輸到患者體內的治療方式則展現出了一定的臨床療效。然而 NKT細胞療法在臨床試驗仍處於研究的初級階段,原因在於國內外開展的臨床試驗規模較小、受試者較少。臨床效果取決於多重因素,包括體外擴增數量以及在注射劑量、頻率、時相,諸多因素的干擾使得到的可行性資料較為局限,因此尚不能大規模應用於臨床。 NKT細胞可以調節其他免疫效應細胞發揮抗腫瘤作用,相信以 NKT細胞為基礎的免疫治療將為腫瘤免疫治療臨床應用開闢新途徑。

 

 

NKT細胞是一類特殊的 T淋巴細胞亞群,既表達 NK細胞受體,也表達 T細胞的相關受體NKT細胞在多種免疫應答的調節中發揮重要作用,包括感染、自身免疫性疾病、代謝性疾病和癌症,其通過連接固有免疫系統和適應性免疫系統顯示出強大的抗腫瘤活性

前言

NKT細胞不僅能殺傷腫瘤細胞,也可啟動其他抗腫瘤免疫細胞間接地發揮抗腫瘤作用,還能在腫瘤微環境中啟動衰竭的免疫細胞,在抗腫瘤免疫中發揮重要的作用。自然殺傷性 T細胞(natural killer T cell,NKT cell)是一類特殊的 T淋巴細胞亞群,既表達自然殺傷細胞(NKcell)受體也表達 T細胞的相關受體(Tcell receptor,TCR)。NKT細胞受體一般由恒定的 TCR α鏈和半恒定的 TCRβ鏈組成,識別由非經典 MHCI類分子 CD1d提呈的脂質抗原。CD1d是一種結合自身和外來糖脂類的抗原提呈分子,在單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和 B細胞等多種免疫細胞上均有表達。NKT細胞殺傷腫瘤的活性高,並且 NKT細胞的啟動還可以使衰竭的 CD8+T細胞和 NK細胞重新活化。

1 NKT細胞的生物學特性  NKT細胞在多種免疫應答的調節中發揮重要作用,包括感染、自身免疫性疾病、代謝性疾病和癌症。即使在穩定狀態下,NKT細胞產生的細胞因數也可影響其他免疫細胞的基礎狀態和功能,如樹突細胞和 CD8+T細胞。與常規 T細胞一樣,NKT細胞經歷胸腺發育和選擇,具有 T細胞受體(TCR)以識別抗原。然而,與常規 T細胞不同,NKT細胞表達的 TCR識別由非經典 MHCⅠ類分子 CD1d提呈的糖脂類抗原。除 TCR外,NKT細胞還具有細胞因數受體,如 IL-12R、IL-18R、IL-25R和 IL-23R。

1.1Ⅰ NKT細胞Ⅰ型 NKT細胞是最常見的 NKT細胞類型,表達恒定的 TCR鏈(在人體中為 Vα24-Jα18和 Vβ11,在小鼠中為 Vα14-Jα18和為 Vβ2、Vβ7或 Vβ8.2),NKT細胞的原型抗原是 α-半乳糖神經醯胺(α-galactosylce­ramide,α-GalCer或稱 KRN7000)。α-GalCer是從海洋生物海綿提取物中得到的糖脂類物質,是Ⅰ型 NKT細胞的強效啟動劑,誘導Ⅰ型 NKT細胞釋放大量 IFN-γ,有助於 CD8+T細胞和 APC細胞的啟動。 CD1d缺陷小鼠(缺乏Ⅰ型和Ⅱ型 NKT)或 Jα18缺陷小鼠(僅缺乏Ⅰ型 NKT)模型是研究Ⅰ型 NKT細胞的功能的有效工具。Ⅰ型 NKT細胞在小鼠和人類的不同組織中都存在,但在小鼠中的比例更高。 NKT細胞在功能上與傳統 T細胞的 Th1、Th2、 Th17和 TFH亞群相似,這些亞群表達傳統 T細胞相關的細胞因數、轉錄因數和表面標誌物。多種轉錄因數調控Ⅰ型 NKT細胞的的生長,如早幼粒細胞白血病鋅指蛋白 (promyelocytic leukemiazinc finger, PLZF)是Ⅰ型 NKT細胞發育和啟動記憶表型的關鍵調節因數之一。研究顯示,PLZF缺陷型小鼠模型中嚴重缺乏 I型 NKT細胞,細胞因數產生減少。其他已知影響Ⅰ型 NKT細胞分化的轉錄因數包括 c-Myc、 RORγt、c-Myb、Elf-1和 Runx1。除了轉錄因數, SLAM-相關蛋白(SLAM-associated protein,SAP)信號通路也可以選擇性地控制Ⅰ型 NKT細胞的擴增和分化。Ⅰ型 NKT細胞對自身和外源 α和 β連接的鞘糖脂(glycosphingolipid,GSL)、神經醯胺和磷脂均有反應,主要增強對腫瘤的有效免疫反應。

1.2 Ⅱ NKT細胞與Ⅰ型 NKT細胞相反,Ⅱ型 NKT細胞表達不同的 TCR,被稱為非經典 NKT(non-classical NKT)細胞。儘管 TCR鏈的重組形式多種多樣, Ⅱ型 NKT細胞也以 CD1d依賴的方式識別抗原,但是不識別 α­GalCer。Ⅱ型 NKT細胞是人體中的主要亞群,其比例高於Ⅰ型 NKT細胞。雖然整個Ⅱ型 NKT細胞群體在不同器官中的分佈比例尚不清楚,但是 Ⅱ型 NKT細胞在小鼠和人類肝臟中含量豐富。 Ⅱ型 NKT細胞不僅可以識別脂類抗原,也能識別 CD1d上的疏水結構。在腫瘤和自身免疫性疾病模型中, Ⅱ型 NKT細胞通常與免疫抑制有關。

1.3Ⅲ NKT細胞 Ⅲ型 NKT細胞即 NKT樣細胞,是一組不依賴 CD1d方式識別抗原且對糖脂類抗原無反應的 T細胞亞群,表達不同類型的 TCR和 NK相關受體。由於相關研究較少,目前其特徵和功能尚不明確。在 3種 NKT細胞中,目前研究較多的是Ⅰ型 NKT細胞,其抗腫瘤活性高於其他類型的 NKT細胞。通常所說的 NKT細胞多指Ⅰ型 NKT細胞,本文將重點介紹其生物學特性及其在抗腫瘤免疫中的作用。

2 NKT細胞的抗腫瘤免疫作用

Ⅰ型 NKT細胞在介導抗腫瘤保護性免疫反應中起著重要作用。不同類型癌症患者外周血中Ⅰ型 NKT細胞比例減少和功能受損,提示其在有效抗腫瘤免疫中作用的降低;癌症患者外周血中Ⅰ型 NKT細胞比例增高預示著良好的治療效果。此外,研究發現,腫瘤浸潤 NKT的數量增加與更好的臨床療效有關聯。Ⅰ型 NKT細胞可通過以下機制獲得有效的抗腫瘤免疫: (1)直接溶解腫瘤細胞,作為抗腫瘤效應細胞直接發揮抗腫瘤作用; (2)通過啟動 Th1細胞因數級聯反應來招募和啟動其他固有和適應性免疫細胞,間接發揮抗腫瘤作用。

2.1 NKT細胞的直接抗腫瘤作用

NKT細胞具有強大抗腫瘤活性,可通過 Fas/FasL途徑、釋放穿孔素、顆粒酶 B和腫瘤壞死因數 α相關的凋亡誘導配體等途徑直接殺傷表達 CD1d表達的腫瘤細胞,表達 CD1d的腫瘤細胞主要來源於髓鞘細胞和 B細胞系。隨著 CD1d表達的升高,腫瘤細胞裂解率增加、轉移率降低;而 CD1d在腫瘤中的表達缺乏則導致腫瘤細胞逃避 NKT細胞的識別及腫瘤的進展,推測 CD1d在腫瘤表面的表達與 NKT細胞介導的細胞毒性直接相關。研究假設 CD1d表達的缺失或下調有利於腫瘤細胞的存活,並允許腫瘤細胞從 NKT細胞介導的免疫監視中逃逸。研究發現,乳腺癌和多發性骨髓瘤中 CD1d的下調與轉移潛能的增加以及疾病的進展有關,進一步強化了這一概念。同樣,人乳頭瘤病毒對感染宮頸上皮細胞表面 CD1d的下調與其進展為宮頸癌有關。

2.2 NKT細胞的間接抗腫瘤作用

除了直接殺傷腫瘤外, NKT細胞啟動後可分泌多種細胞因數,如 IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、 IL-13、IL-17、IL-21、IL-22、TNF-α、TGF-β和 GM­CSF,啟動大量的免疫細胞,包括樹突狀細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、 NK細胞以及 T和 B細胞間接發揮抗腫瘤免疫作用。此外,活化的 NKT細胞表達 CD40L,並通過 CD40-CD40L相互作用誘導樹突狀細胞的成熟。成熟的樹突狀細胞表達更高的共刺激分子,如 CD40、CD8,產生更多的 IL-12和 IL-18,進而啟動 NKT細胞、 NK細胞和 CD8+T細胞分泌 IFN-γ,並加速這種正回饋。樹突狀細胞上調 NKG2D配體和 CD27的配體 CD70的表達,促進 NK細胞的活化。此外 ,NKT細胞和樹突狀細胞共同啟動 CD8+T細胞,分泌趨化因數 CCL17促進抗腫瘤免疫。B細胞也在 NKT細胞抗腫瘤免疫中發揮作用,通過上調 IgG的產生介導抗體依賴性細胞毒性 (ADCC)作用。因此,增強 NKT細胞的抗腫瘤機制具有較大的研究意義。然而 NKT細胞在抗腫瘤免疫中具有兩面性,一方面,許多腫瘤模型中,在 a-Gal­Cer和 IL-12的共同刺激下, NKT細胞上調抗腫瘤免疫應答,從而抑制腫瘤的發生和轉移;另一方面, NKT細胞下調機體的免疫監視功能,從而導致腫瘤的發生。因此,增強 NKT細胞的抗腫瘤免疫應答以及抑制 NKT細胞下調機體的免疫監視功能是未來利用 NKT細胞進行抗腫瘤治療時需要解決的問題。

2.3通過啟動 NKT細胞恢復腫瘤微環境中的免疫衰竭

在腫瘤微環境中,往往由於 T細胞和 NK細胞功能低下而處於免疫衰竭狀態,其特點是 T細胞和 NK細胞表面共抑制受體 PD-1、Tim-3、LAG3等高表達,這些 T細胞和 NK細胞在增殖和免疫效應功能方面存在缺陷。然而 ,最近發現 α-GalCer介導啟動的 NKT細胞可以有效逆轉衰竭的免疫細胞的功能。進一步的研究表明 ,α-GalCer介導啟動的 NKT細胞不僅重新啟動了 NK細胞,也啟動了 CD8+T細胞。 α-GalCer具有強大的抗腫瘤活性,但重複注射 α-GalCer也可能誘導 NKT細胞功能喪失。此外, PD-1可由 α-GalCer高度刺激誘導,理論上抗 PD-1藥物與 α-GalCer聯合治療晚期腫瘤可能是一種有效的郭偉春,等 .NKT細胞的生物特性及其在抗腫瘤免疫中的作用方法。這些結果表明, NKT細胞的啟動在克服免疫衰竭中起著至關重要的作用,提示使用 NKT細胞啟動劑在腫瘤免疫治療中具有極大的應用價值。

3 NKT細胞在臨床抗腫瘤治療中的應用

利用 NKT細胞的臨床試驗正在進行。其中一個代表性的臨床試驗是將 NKT細胞配體 α-GalCer用於啟動癌症患者中 NKT細胞的抗腫瘤作用,其Ⅰ期臨床研究中,向實體瘤患者慢速靜脈內注射不同劑量的 α-GalCer,24名患者中的 7名表現出穩定的疾病進展並且沒有嚴重的副作用。 NAGATO等還使用荷載 α-GalCer的 APC細胞進行了臨床研究,結果顯示腫瘤浸潤淋巴細胞中 NKT細胞數量顯著增加,腫瘤浸潤淋巴細胞中 IFN-γ產生增加。癌症患者中 iNKT細胞數量顯著減少。為了補充腫瘤患者體內的 NKT細胞,對晚期非小細胞肺癌患者進行了體外擴增 NKT細胞的臨床試驗。 EXLEY等用來源於外周血單個核細胞以及 IL-2和 CD3單抗擴增的自體 NKT細胞回輸到晚期黑色素瘤患者體內,結果顯示患者體內癌組織中 IFN-γ產生增加。 YAMASAKI等在頭頸部鱗狀細胞癌患者中,使用體外擴增的 NKT細胞,用 IL-2和 α-GalCer以及用 APCs脈衝的 α-GalCer進行了 Ⅱ期臨床研究, 50%的患者表現出穩定的疾病進展。這些研究表明 NKT細胞療法具有應用於臨床治療腫瘤的潛力。

4結語

腫瘤免疫治療是目前治療腫瘤最有效的手段之一。 NKT細胞的啟動不僅可以直接發揮抗腫瘤免疫作用、間接啟動多種免疫細胞,還可以啟動衰竭的 CD8+T細胞和 NK細胞,從而快速而持久地增強抗腫瘤活性。因此, NKT細胞免疫治療是目前對免疫治療耐藥癌症患者的一個良好的選擇。在體外擴增 I型 NKT細胞再回輸到患者體內的治療方式則展現出了一定的臨床療效。然而 NKT細胞療法在臨床試驗仍處於研究的初級階段,原因在於國內外開展的臨床試驗規模較小、受試者較少。臨床效果取決於多重因素,包括體外擴增數量以及在注射劑量、頻率、時相,諸多因素的干擾使得到的可行性資料較為局限,因此尚不能大規模應用於臨床。 NKT細胞可以調節其他免疫效應細胞發揮抗腫瘤作用,相信以 NKT細胞為基礎的免疫治療將為腫瘤免疫治療臨床應用開闢新途徑。

儲存免疫細胞=締造自己的生命金庫

人體的免疫系統

我們生活的環境中有很多的致病源,比如各種細菌和病毒,它們無時無刻都想入侵人體。但是不用太過擔心,因為我們每個人都有一套強大的免疫系統來保護我們。

01

什麼是免疫系統?

在生活中我們經常會聽到免疫力這個詞,它其實就是我們對於免疫系統一個模糊的認識—免疫力越強大的話,一般就不容易生病;我們的免疫系統越強大的話,我們患病的概率就越低。

02

免疫系統的作用是什麼?

  • 防禦功能—保護生物不受損害,幫助生物消滅外來的細菌、病毒以及避免發生疾病。
  • 穩定清潔功能—不斷清除衰老或死亡的細胞,保持體內的淨化更新。
  • 監控功能—及時識別和清除染色體或基因突變的細胞,防止癌瘤的發生。

 

免疫系統的發育規律

 

01

免疫力並不是一成不變的

隨著年齡漸增,我們的免疫器官會不斷地萎縮,無法產生足夠的新生免疫細胞;並且在這個過程中,我們的免疫細胞的種類會不斷地減少,導致我們可以清除的變異細胞的種類越來越少,於是很多疾病就會發生。

  • 20歲時,免疫細胞數量和活性達到高峰;
  • 40歲時,免疫細胞數量和活性衰減加速,只剩20歲的一半;
  • 70歲時,免疫細胞數量和活性只有20歲裡的1/10。免疫細胞的數量和質量每天都在不斷下降!

我們可以發現,在年輕的時候,我們的免疫細胞的種類是最多的,可以應對各種各樣的疾病。如果把每一種疾病比做一把鎖的話,我們有各種各樣可以配對的鑰匙來打開這把鎖,於是問題就可以迎刃而解。
但是隨著年齡的增加我們的細胞的種類就會越來越少,這樣當不同突變的細胞越來越多的時候,我們的免疫系統就無法針對性的解決這類疾病。這樣疾病就會發生,其中最重要的2種疾病就是癌症和心血管疾病。

02

為什麼癌症患者越來越多?

因為癌症的發病率會隨著年齡的增加而不斷增加。
隨著細胞不斷地分裂,雖然產生癌細胞的概率是一定的,但是隨著年齡的增加,我們分裂次數的增加使得癌細胞越來越多,從而產生癌症的概率就會增加。而隨著年齡增加,有的細胞雖然到了該被清除的時候卻沒有足夠的免疫細胞進行清除的時候,這些細胞就會變成衰老細胞,它們佔著位置卻並不執行對應的功能,就會誘發疾病的發生,心血管疾病的發生就和衰老細胞密切相關。
當我們的免疫細胞功能一切正常的時候,就可以很好的保衛我們的健康,那麼如何保存我們的免疫力呢?這就需要提到我們目前最新的技術—— 自體免疫細胞存儲。

自體免疫細胞存儲的作用

 

  • 抗衰,清除老化死細胞,促進新細胞的生長;
  • 抗疲勞,調節亞健康,增加機體活力;
  • 預防及治療癌症,免疫細胞具有免疫監視、免疫防禦、免疫平衡作用,可以及時發現、殺滅異型癌變細胞;
  • 調節性T細胞可精準保護器官,調節免疫平衡。

免疫治療與傳統化療連手出擊,造福更多癌症病患

抗齡新科技 1週前

全球每年約有880萬人死於癌症,佔全球每年死亡總人數近六分之一。每年有1400多萬新發癌症病例,預計到2030年這一數字將增加到2100多萬,末期的癌症在過去往往令醫療團隊束手無策,幸而近年來標靶藥物、癌症免疫藥物的降臨為癌末病患帶來曙光。最近則有臨床試驗結果顯示,同時以免疫療法合併傳統化療來治療癌末病患更能有效地提高存活率,而且有更多的病患能受惠於這種合併療法(combination therapy)。

 

一、傳統的癌症治療仍有不足

B細胞沒有攻擊感染細胞的能力,只能產生抗體。當B細胞被刺激會產生漿細胞(plasma cell)和記憶B細胞,漿細胞是人體製造抗體的工廠,可以產生抗體標記外來物入侵者的蛋白質,協助細胞毒性T細胞辨識入侵者。而記憶B細胞可以記憶入侵的抗原,若再次受到相同的抗原,就會迅速產生新的漿細胞和新的記憶細胞,漿細胞再次產生抗體消滅抗原。

 

三、T細胞:

手術、放射線療法和化療是民眾較為熟悉的,但是這些療法卻仍舊無法根治病情,病人也可能因為治療後的副作用而導致身體更加虛弱,擴散快速且狡猾是癌細胞最難解決的特性,不過現今的新治療技術有辦法針對傳統療法的不足來輔助!

 

二、標靶治療

標靶治療的原理,是利用藥物抗體,找到腫瘤細胞表面表達的特定分子作為抗原,專一性辨識結合之後,抑制腫瘤細胞的訊息傳遞,進而抑製或毒殺腫瘤細胞。

 

三、癌症免疫治療

 

癌症免疫治療新的進展,源自於對人類免疫系統中的T細胞研究,有了突破性的了解和發現。正常人的T細胞是被嚴密調控的,在正常情況下,身體的免疫反應過度抑製或活化皆可能為身體帶來危害。癌症免疫治療的原理為科學家們使用單株抗體,抑制T細胞的控制樞紐(checkpoint),希望藉由大大加強T細胞的免疫反應功能,進而達到抑制癌症的效果。

要啟動免疫療法,首先的條件是「本身的免疫系統要夠強壯」,效果才會好。但反過來說,也不能「太強壯」,因為免疫系統太強,用藥物刺激活化後,除了殺死癌細胞,也會讓身體正常的組織器官受到攻擊。所以個人的「免疫系統」要剛好足夠發揮效果,又不會太強,是很重要的,也因此,比起「單一」做免疫療法,如果配合像是化療、放療、標靶的療法,效果是可以最大化的,所以即使想要試試看免疫療法,也同樣要評估其他療法,讓所有的治療可以互相配合,達到最高的效益。

 

另外,隨著癌症基因的研究發展,也慢慢發現,免疫療法會因為每個人的基因狀況不同,而產生不同的效果。像是肺癌,如果在做治療之前,先偵測到PD-L1的標記,效果可以比一般人大2.5倍,所以建議在做之前,先檢測相關標記會更好。

 

無論多好多有效的藥物,終究無法百分之百的保住每一位病患的性命。許多研究結果都指向,將傳統化療藥物與免疫檢查點抑製劑合併使用時可獲致更好的療效!

 

圖片/數據源:

1.yahoo新聞,https://reurl.cc/YlRndO
2.康健雜誌,https://www.commonhealth.com.tw/article/article.action?nid=79029
3.中國癌症報告書,https:/ /ek21.com/news/2/76466/

4.科技新報,https://technews.tw/2019/11/15/immunotherapy-combination-therapy/

5.資料來源: https://mp.weixin.qq.com/s/N5T8hae9fKAIgDSaQqmNdQ

原創: 奇點糕奇點網3天前

今年年初,有關檳榔的討論再次登上熱搜,通過一個個驚心觸目的病例,普通人終於發現原來身邊還有這麼一種可怕的疾病,口腔癌。其實,包括口腔癌在內的頭頸癌雖然並不總在話題中心,但兇殘卻並不遜於肺癌、肝癌等癌症大戶。

從臨床數據來看,頭頸癌病程獨特、患者預後差,與之相對的是有限的治療方法和多年來並無進展的生存率。如何突破桎梏,為頭頸癌患者尋一條新的出路是重要的問題。

近日,首個登陸中國的免疫檢查點抑製劑納武利尤單抗再獲中國國家藥品監督管理局批准擴大適應症,適用於治療接受含鉑類方案治療期間或之後出現疾病進展且腫瘤PD-L1表達陽性(表達PD-L1的腫瘤細胞≥1%)的複發性或轉移性頭頸部鱗癌(SCCHN)患者

值得一提的是,本次獲批是基於全球III期臨床研究CheckMate 141,在沒有國內臨床試驗的情況下獲批,足見對新療法的迫切需求了。

頭頸癌到底有什麼魔力,值得如此關注?讓我們一同來了解這種特殊的、看得見的惡魔。

 

看得見的惡魔

頭頸癌是一大類癌症的總稱,指的是始於頭頸部如口、鼻、咽、喉、鼻竇和唾液腺等部位的腫瘤。

雖然看似小眾,但實際上頭頸癌並不罕見。根據世界衛生組織(WHO)報告,頭頸癌是第七大常見癌症,也是第九大致死癌症[1]。而在中國,每年約有13.5萬人患上頭頸癌,死亡病例約7 [2]。從癌細胞起源算起,超過90%的頭頸癌為鱗狀細胞癌(SCC)[3]。

頭頸癌的預後很大程度上取決於發病階段。早期患者通過手術、放療治療後預後良好,但是這樣的患者在臨床上只有不到三分之一,典型的頭頸癌病例發現時已經是晚期伴隨淋巴結轉移,放眼全球能實現5年生存的患者不到一半 [3]。

頭頸癌的治療方法以手術、放化療和靶向治療的結合為主,這就意味治療時很可能要在頭臉上動刀子。頭頸癌的特殊發生部位決定了患者必須得面對治療後面部的損傷,以及器官缺失帶來的一系列生活的不便。在諸多媒體報導中,頭頸癌患者被稱為“割面人”。

近二十年來,無論是手術還是放射治療技術都有了很大的進步,患者也得以最大程度地保有器官,但是縱使生活質量有了一些改善,但遺憾的是患者的生存率並沒有顯著的提高 [3]。

這就必須要提到頭頸癌的特殊病程了。頭頸癌極易發生復發/轉移或再發原發腫瘤,其中再發原發腫瘤是導致頭頸癌高死亡率的首要原因,它造成的死亡數比遠端轉移造成的死亡數高3 [4 ]。至於為什麼,我們下一節說。

頭頸癌治療遲遲沒有進展,我們對頭頸癌認知的局限必須背鍋。

前文提過,90%的頭頸部癌症是鱗狀細胞癌,因而很長一段時間裡,科學家是把頭頸癌當作一種相對來說同質性比較高的疾病看待的。但是事實上,頭頸癌異質性很高,這全面影響了頭頸癌預後、治療決策和癌基因的識別

 

舉個簡單的例子,提到肺癌,你想到的是什麼?在免疫治療出現之前,毫無疑問,是EGFR、ALK等各種驅動基因和靶向藥,而這些都是基於對肺癌分子生物學的深入理解。在頭頸癌上也是一樣,知己知彼,才能找到製勝的方法。

縱覽近些年的相關研究,科學家們已經發現了一些有參考價值的臨床指標,包括EGFR突變[5]、高危HPV感染、核型[6]等等。但反觀頭頸癌多年沒有進展的生存率,想來目前的科學探索還是遠遠不夠的。

說到底,癌細胞的諸多變化賦予它們的是與免疫系統一爭高下的本事,而打贏這場戰爭,還是要回歸到免疫上。

 

不平衡的免疫戰爭

先回答之前留下的問題,為什麼頭頸癌這麼容易出現復發/轉移和再發原發腫瘤?

1953年,科學家們提出了一個新的概念,區域化癌變(field cancerization [7]。他們檢查了很多口腔腫瘤標本,發現腫瘤周圍組織細胞頻繁出現異常,科學家認為這可能就是頭頸癌治療後高複發和多發原發腫瘤的原因。

分子生物學研究發現,這些區域化癌變與癌前病變不同,主要以遺傳學變化為基礎、宏觀上表現得很正常。當手術切除腫瘤的時候,區域化癌變往往位於切除部位的邊緣,成為留在患者體內的火種 [8]。對患者進行的回顧性研究也證明了這一點[9]。

光有火種當然不夠,腫瘤最終形成還是要取決於它和免疫誰佔上風。

理想條件下,在腫瘤形成之前,新生的癌前細胞就會被免疫系統破壞,也就是所謂的免疫監視(immune surveillance。癌細胞則有兩大手段來逃避免疫監視,第一降低自己的免疫原性,第二抑制抗腫瘤免疫。

癌細胞能夠通過多種方式“脫掉”被免疫細胞識別的人類白細胞抗原(HLA)[10],它們也能夠產生轉化因子、白介素等細胞因子,激活STAT1信號通路抑制細胞介導的抗腫瘤免疫[11]。除此之外,就是利用包括CTLA-4、PD-1、LAG3等在內的免疫檢查點。

頭頸癌正是一種非常典型的免疫抑制性癌症。

根據臨床數據,頭頸癌患者的淋巴細胞計數顯著低於正常人[12]NK細胞活性和抗原遞呈功能受損[13,14]腫瘤浸潤T淋巴細胞功能缺陷 [15]

尤其是後者,是臨床治療預後不佳的重要影響因素[16]。

由此可見,免疫應該是戰勝頭頸癌的一道繞不開的關隘。

T細胞、癌細胞和PD-1/L1之間的恩怨情仇我們已經聊過不少,這裡就不再贅述了。已經在多個癌症大殺特殺的免疫治療,是否也能夠在頭頸癌領域取得一席之地呢?

 

 

 

承載希望的征程

 

對頭頸癌免疫治療的初步嘗試始於2014年,也就是文章最開始提到的CheckMate 141研究。

  CheckMate 141是一項在全球範圍內進行的隨機3期臨床研究,旨在評估納武利尤單抗單藥對比標準治療針對含鉑治療失敗的複發/轉移頭頸鱗癌患者的有效性和安全性。研究共納入261名患者,隨機2:1分配。試驗組採用納武利尤單抗單藥治療,對照組則選擇標準治療,包括西妥昔單抗、甲氨蝶呤、多西他賽,由研究者擇一而用。

令人欣慰的是,這次我們終於迎來了久違的勝利。

在2015年底進行的中期分析中,納武利尤單抗單藥組的中位OS7.5個月,1OS率達到36%;反觀標準治療組,中位OS5.1個月,1OS率僅有16.6% [17]。根據這一漂亮數據,CheckMate 141宣布研究提前終止,納武利尤單抗拿到了歐盟和FDA的批文。

2018年,CheckMate 141的兩年隨訪數據公佈,結果更加振奮人心。相較標準治療,納武利尤單抗單藥可降低死亡風險32%2OS率幾乎是標準治療組的3 [18]!在持久穩定的生存獲益之外,納武利尤單抗的安全性也更好、嚴重不良反應更少。

免疫治療的2年OS幾乎達到標準治療的3倍

在衝破關隘迎來了頭頸腫瘤治療新篇章的同時,CheckMate 651中納武利尤單抗進一步聯手ipilimumab又向復發/轉移頭頸鱗癌的一線標準治療發起挑戰。此前我們也曾介紹過PD-1/L1與CTLA-4兩條通路存協同作用,二者在臨床治療上很可能相輔相成,且納武利尤單抗聯手ipilimumab已在黑色素瘤、腎細胞癌、結直腸癌以及非小細胞肺癌捷報頻傳。CheckMate 651是否進一步書寫傳奇,讓我們期待下一個好消息吧。

另外,免疫治療與放射治療的聯合應用也值得關注。此前已有研究者發現,放射治療在本身直接的細胞毒性作用之外,也會改變腫瘤的免疫表型,激活抗腫瘤免疫 [20]。在幾項早期臨床中,免疫治療聯合化療治療局部晚期頭頸癌的安全性已經得到證實[21],更進一步的III期研究也正在進行中,如果能夠進一步產生生存獲益,那麼對於那些無法耐受化療的患者來說意義重大。

包括新輔助治療在內,免疫治療已經在頭頸癌領域多點開花。之前我們常說,免疫治療正在顛覆整個肺癌治療格局,現在看來把它用在頭頸癌領域也同樣合適。

從認識免疫到擁有免疫治療藥物,科學走過了漫長的百年;現在是坐在巨人的肩膀上騰飛,希望免疫治療一飛沖天。

 

注:納武利尤單抗在中國大陸僅獲批非小細胞肺癌和頭頸部鱗癌相關適應症,ipilimumab尚未在中國大陸上市。

 

參考資料:

[1] World Cancer Report 2014. World Health Organization. 2014. pp. Chapter 5.8. ISBN 978-9283204299.

[2] Chen W, Zheng R, Baade PD, et al. Cancer statistics in China, 2015[J]. CA: a cancer journal for clinicians, 2016, 66(2): 115-132.

[3] Leemans CR, Braakhuis BJM, Brakenhoff R H. The molecular biology of head and neck cancer[J]. Nature reviews cancer, 2011, 11(1): 9.

[4] Morris LGT, Sikora AG, Patel SG, et al. Second primary cancers after an index head and neck cancer: subsite-specific trends in the era of human papillomavirus–associated oropharyngeal cancer[J]. Journal of clinical oncology, 2011 , 29(6): 739.

[5] Chung, CH et al. Molecular classification of head and neck squamous cell carcinomas using patterns of gene expression. Cancer Cell 5, 489–500 (2004).

[6] Hermsen, M. et al. New chromosomal regions with highlevel amplifications in squamous cell carcinomas of the larynx and pharynx, identified by comparative genomic hybridization. J. Pathol. 194, 177–182 (2001).

[7] Slaughter, DP, Southwick, HW & Smejkal, W. Field cancerization in oral stratified squamous epithelium; clinical implications of multicentric origin. Cancer 6, 963–968 (1953).

[8] Tabor, MP et al. Persistence of genetically altered fields in head and neck cancer patients: Biological and clinical implications. Clin. Cancer Res. 7, 1523–1532 (2001).

[9] Schaaij-Visser, TBM et al. Differential proteomics identifies protein biomarkers that predict local relapse of head and neck squamous cell carcinomas. Clin. Cancer Res. 15, 7666–7675 (2009).

[10] Ferris R L. Immunology and immunotherapy of head and neck cancer[J]. Journal of clinical oncology, 2015, 33(29): 3293.

[11] Leibowitz MS, Andrade Filho PA, Ferrone S, et al: Deficiency of activated STAT1 in head and neck cancer cells mediates TAP1-dependent escape from cytotoxic T lymphocytes. Cancer Immunol Immunother 60:525-535, 2011.

[12] Kuss I, Hathaway B, Ferris RL, et al: Decreased absolute counts of T lymphocyte subsets and their relation to disease in squamous cell carcinoma of the head and neck. Clin Cancer Res 10: 3755-3762, 2004.

[13] Bauernhofer T, Kuss I, Henderson B, et al: Preferential apoptosis of CD56dim natural killer cell subset in patients with cancer. Eur J Immunol 33:119-124, 2003.

[14] Ferris R, Whiteside TL, Ferrone S: Clinical significance of downregulated antigen processing machinery in head and neck cancer. Clin Cancer Res 12:3890, 2006.

[15] Ferris RL: Progress in head and neck cancer immunotherapy: Can tolerance and immune suppression be reversed? ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec 66:332-340, 2004.

[16] Galon J, Costes A, Sanchez-Cabo F, et al: Type, density, and location of immune cells within human colorectal tumors predict clinical outcome. Science 313:1960-1964, 2006.

[17] Ferris RL, Blumenschein Jr G, Fayette J, et al. Nivolumab for recurrent squamous-cell carcinoma of the head and neck[J]. New England Journal of Medicine, 2016, 375(19): 1856-1867.

[18] Ferris RL, Blumenschein Jr G, Fayette J, et al. Nivolumab vs investigator’s choice in recurrent or metastatic squamous cell carcinoma of the head and neck: 2-year long-term survival update of CheckMate 141 with analyses by tumor PD- L1 expression[J]. Oral oncology, 2018, 81: 45-51.

[19] https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02741570

[20] Demaria S, Kawashima N, Yang AM, et al: Immune-mediated inhibition of metastases after treatment with local radiation and CTLA-4 blockade in a mouse model of breast cancer. Clin Cancer Res 11:728-734, 2005

[21] Karam SD, Raben D. Radioimmunotherapy for the treatment of head and neck cancer[J]. The Lancet Oncology, 2019, 20(8): e404-e416.

健康源於細胞

細胞是構成人體的最小基本單位。人體由50-75兆個細胞構成。如果有一天,世界上不存在了細胞,包括我們人類在內的所有生命都必將消亡,所以,細胞又稱為生命的基礎。

人體必須的七大營養素是:蛋白質、維生素、礦物質、碳水化合物、脂肪、纖維、水。細胞必需全面、足量而均衡的攝取這些營養才會健康。如果細胞不健康,人就會生病。無論是感冒,還是憂鬱症,或是癌症,所有的病症都是細胞功能不全所引起的。

幹細胞科學化腐朽為神奇

 

幹細胞科學是目前全世界生命科學中最前沿、最尖端的科學之一,隨著抗老化和預防醫學的新興,再生醫學正在給人類帶來一個嶄新的時代——年輕、健康、長壽的傳統概念將被重新改寫。

幹細胞征服人類三大天敵—衰老、免疫力、癌症

 

用傳統預防、干預手段難以根治衰老、免疫失衡、癌症等相關慢性疾病,只能控制病情發展和緩解症狀;生存環境和各種生活壓力使不少人未老先衰,各種因免疫系統失衡而導致的急、慢性疾病和癌症耗盡精力、財力和體力!

幹細胞是人類最初始的細胞,為細胞的源頭,充滿了活力,具有兩大特色,一是有「自行再生」的能力,二是有「分化成各種細胞」的潛能。

然而,隨著年齡的增長,身體內的細胞數量得不到補充,器官功能不斷下降,老化,以致出現功能障礙和疾病。通過靶向誘導技術分化成特定的專能幹細胞補充給特定的器官和組織,從而產生更多的年輕細胞,這樣,特定器官、組織的功能就得以改善和鞏固,讓器官組織年輕化、讓衰老更加緩慢。

身體就像是房子,如果老得細胞死亡了,那麼就好比這幢房子有許多牆磚壞了,如果沒有新的牆磚來更新維修,必將是一幅破破爛爛的樣子,成為危房。而表現在身體上就會出現各種衰老現象和退行性疾病。比如,老年人常見的貧血症就是紅血球不足,關節炎就是軟骨細胞再生不足,肌肉萎縮就是骨骼肌細胞調亡了,心、肝、脾、肺、腎功能下降,以及抗病力下降,也都與細胞再生能力不足有關。細胞總量減少了,人體就像是火爐缺少了煤。火爐因少煤而不旺,人體則會因為細胞減少而各器官功能下降。人體超過70%的細胞死亡而得不到再生時,我們的生命也就終結了。

疾病造成的細胞損傷,必須通過細胞修復和再生促使疾病康復。

如果房子著火了,我們會怎麼辦?大家一定會首先撥打119尋求消防隊滅火,消防隊把火撲滅以後,我們會遇到麼問題?自然是重建。房屋重建,我們需要重新蓋房的建築材料—營養。

生活中,之所以會有那麼多老病號久治不愈,之所以又會有些人的病總是反反復復發作,其實道理很簡單,就是忘了先修好房子,而一直再找火源 (即病因)。所以,我們要想讓身體擺脫疾病的困擾,就必須積極補充細胞營養,把損傷的細胞修復好,讓細胞得以再生。

總而言之,細胞的再生就是人體最重要的自我修復、自我治療機制。

 

資料來源: https://mp.weixin.qq.com/s/SubkEHCaOHrwqurJRWIMDg

引用本文:虞淦軍,萬濤,王聞雅等.國際細胞和基因治療製品監管比較及對我國的啟示[J].中國食品藥品監管.2019.8(187):4-19.

 

 

以細胞治療、基因治療為代表的生物治療產業正在蓬勃發展,這一新興治療手段也給監管部門帶來了極大的挑戰。如何科學合理地施政監管,促進產業健康有序和高品質發展是非常值得思考的問題。本文在充分調研和瞭解我國細胞和基因治療行業發展現狀的基礎上,總結了該領域面臨的主要問題和挑戰,橫向梳理了國際上其他國家或地區細胞和基因治療監管政策體系和特點,結合我國國情,進一步探討監管路徑,為建立該領域符合中國國情、科學的監管體系提出建議。

 

生物治療是現代生物技術、基因工程技術、分子生物學、醫學遺傳學、臨床醫學等多學科交叉、融合而形成的,用於治療人類重大難治性疾病的新型治療手段,包括細胞治療、基因治療等。隨著科學技術和生物技術的不斷發展,人們開始使用分子更大、結構更複雜的生物技術用於疾病的治療,如今細胞也已經成為了一種重要的治療“藥物”[1]。細胞和基因治療在惡性腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等重大難治性疾病的治療中日益顯示出良好的前景,成為人類干預疾病的又一重要手段。近十年來,國際上細胞和基因治療應用研究取得了一系列突破性進展,相關產業也方興未艾。特別是2017 年美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration,FDA) 批准了2 項CAR-T(Chimeric antigen receptor-T,CAR-T)細胞治療產品,國際上相繼批准多項免疫細胞治療產品,引起了國內外細胞和基因治療領域的研發熱潮,並已逐漸形成全球新興產業發展集群[2-5]

 

回顧中國細胞和基因治療的發展歷史,在細胞治療技術屬性和產品屬性的不斷爭議中,其基礎研究和臨床轉化與應用積累了一定的經驗,已有多項相關規範性檔和行業準則發佈實施,但在該領域尚未形成完善的監管政策體系。作為一個新興的產業,從基礎研究到產品研發、審批上市、市場准入到臨床應用的全鏈條、全生命週期管理著眼,細胞和基因治療發展過程中還存在諸多挑戰。為此,在深刻理解細胞和基因治療產品特點的基礎上,全面瞭解產業發展現狀和目前以及未來可能遇見的問題,理清監管思路,出臺具有前瞻性的細胞和基因治療監管政策,制定科學有效的實施路徑,對推動產業發展,對解決公眾和患者對新興治療產品的臨床治療需求將有重大的意義。

 

本文綜合分析了中國細胞和基因治療行業發展現狀,總結了該領域面臨的主要問題和挑戰,橫向梳理了國際上其他國家或地區以及我國細胞和基因治療監管政策體系和特點,為進一步厘清符合我國國情的監管路徑,探索建立和逐步完善符合國情、具有中國特色的科學的監管政策體系提出建議。

 

一、細胞和基因治療國內外研發現狀

 

近年來,隨著分子生物學技術、基因工程技術和基因編輯技術的不斷發展,無論是基礎研究還是臨床研究,細胞和基因治療領域都取得了突破性進展,其發展速度可謂日新月異。

 

細胞治療是指應用人的自體、同種異體或異種(非人體)的細胞,經體外操作後回輸(或植入)人體的治療方法。這種體外操作包括細胞在體外的傳代、擴增、篩選以及給予藥物或其他能改變細胞生物學行為的處理。經過體外操作後的細胞可用於疾病的治療[6]。目前最常見的是免疫細胞治療和幹細胞治療。免疫細胞治療主要包括樹突狀細胞(dendritic cell,DC)、自然殺傷細胞(natural killer cell,NK cell)、各種細胞因數等策略活化誘導的T 細胞(如CIK 等)以及基因修飾的T 細胞(CAR-T 細胞和TCR-T 細胞)等,幹細胞治療有胚胎幹細胞、間充質幹細胞、誘導性多能幹細胞(induced pluripotentstem cells,iPS cells)。截至2019 年4 月,美國clinicaltrials.gov 網站登記的全球開展的細胞治療產品臨床試驗約32 740 項,共48 個細胞治療產品在美國、韓國、瑞士等國家上市。全球批准上市的免疫細胞產品有7 項,幹細胞產品17項(圖1)。在中國開展的細胞治療產品臨床研究有4122 項,約占全球的12%,尚未有產品在中國批准上市。

 

基因治療是指改變細胞遺傳物質為基礎的醫學治療。基因治療的技術和方式日趨多樣性。按基因導入的形式,分為體外基因導入(ex vivo)及體內基因導入(in vivo)兩種形式。前者是在體外將基因導入細胞,然後將該細胞注入人體。其製品形式是外源基因轉化的細胞,適合在具有專門技術人才和條件的醫療單位進行。後者則是將基因通過適當的導入系統直接導入人體,包括病毒載體的與非病毒載體的方法。其製品形式是基因工程技術改造的病毒或者是重組DNA、RNA 等遺傳物質及其複(混)合物[7]。廣義上,只要是導入外源基因(DNA 或RNA)並發揮相應功能的治療手段都屬於基因治療。在基因治療領域,以北美、歐洲和東亞為主的約40 個國家正在開展對惡性腫瘤、單基因遺傳病、感染性疾病和心血管疾病等的臨床研究。截至2019 年4月,美國clinicaltrials.gov 網站登記的臨床試驗3869 項,共12 項產品在中國、歐盟和美國上市。在中國開展的有459 項,約占全球的11%,2 個產品在中國批准上市(圖2)。

 

二、代表性國家/ 地區細胞和基因治療監管制度比較

 

相對于傳統藥物,細胞和基因治療製品具有研發技術含量高、技術更新反覆運算快、產品有效期短、製備操作環節多、品質控制難度高且要求嚴格、個性化程度高、對臨床醫生的協同要求高等特點,這對企業、醫療機構以及監管部門都提出了更高的要求和新的挑戰。

 

由於技術新、更新快,業界對細胞和基因治療的瞭解也在不斷積累。各國和地區對於細胞和基因治療產品的監管政策體系正在不斷改進和完善,細胞和基因治療行業也在逐步前行、不斷規範[8]。由於各個國家和地區文化、經濟、地域、法系等國情和民情各不相同,不同國家和地區的衛生管理和藥品監管體系的架構和職能有所不同,但從審批上市和臨床應用角度看,總體分為兩類監管模式路徑:一是由藥品監督管理部門負責監管,按照風險等級分類管理,典型代表如美國、歐盟、德國、加拿大、新加坡、韓國等;二是由醫療衛生管理部門審核批准在醫療機構臨床應用,而上市流通產品則按照藥品管理,典型代表是日本。本文重點選擇代表性的美國、歐盟和日本的監管體系進行簡要介紹[9-14]

 

(一)

 美國

1監管組織架構

 

美國FDA 生物製品評價研究中心(Center for Biologics Evaluation and Research,CBER)負責生物製品以及血液、疫苗、細胞治療、基因治療和組織等相關產品。2016 年FDA 將原來的細胞、組織和基因治療辦公室改建為組織和先進療法辦公室(Office of Tissue and Advanced Therapies,OTAT),負責細胞、基因和組織療法等產品(圖3)。

 

2法律法規體系

 

1 總體框架

 

美國對於細胞和基因治療的監管體系已經形成了由法律、法規、管理制度與指南三層組成的相對完善的法規監管框架(圖4)。在法律層面,《美國食品藥品和化妝品法案》(FD&C Act)及《公共衛生服務法案》(Public Health Service Act,PHS Act)是細胞治療產品管理的主要法律依據。《美國聯邦法規集》(CFR)第21 部分是食品藥品相關法規,其中2005 年收錄的1271 號(21CFR1271),即《人體細胞和組織產品的管理規定》[8],是細胞治療產品審批主要依據的法規,這其中最重要的內容之一是將人體細胞組織分為PHS 351 產品與PHS 361 產品兩大類進行管理。對於基因治療,美國並沒有專門制定一整套完整的法律法規體系,而是將基因治療納入藥品管理法規體系。1997年美國相繼對《公共衛生服務法案》和《美國食品藥品和化妝品法案》進行修訂,正式將基因治療納入藥品管理法規框架中,並採用法律和諮詢機構或委員會結合的管理模式。此外,FDA 還與其他細胞和基因治療領域管理部門、企業、研究機構相互溝通,形成了一系列關於生物產品製備、質控和臨床試驗的指南規範,相繼頒佈了30 餘部相關法規和技術指南(圖5)。

 

基於風險管理原則,《公共衛生服務法案》將人體細胞和組織分為低風險產品(PHS ACT 351 章節)和高風險產品(PHS ACT 361 章節)兩大類進行管理。低風險的產品不採用藥品的監管模式,只需要在FDA 對其細胞產品機構和產品進行登記,不需要申請上市前評估,定期接受FDA 檢查。高風險細胞治療以及基因治療產品被視為生物藥類產品,除需進行機構和產品登記外,還需遵循藥品管理要求,向FDA 提交新藥申請(investigation new drug,IND) 和生物製品許可申請(biological license application,BLA)(圖6)。

 

按照風險分級原則,細胞/ 組織產品是否需要按照藥品管理的關鍵在於是否符合PHS Act361 章節界定的情況,只要存在最小操作因素的產品,都嚴格按照藥品管理(表1)。因此,一些沒有經過體外操作的組織被列入不需要按照藥品生物製品管理,而細胞,即使僅僅是經過培養(如軟骨細胞),也會被認為不屬於“簡單”的操作而需要按照FDA 藥品管理模式進行管理。

 

2018 年 FDA 發佈了2 個指南, 其中《人體細胞、組織和細胞組織產品的監管考慮:最小操作和同源性使用》(Regulatory Considerations for Human CellsTissuesand Cellular and Tissue-Based Products: Minimal Manipulation and Homologous Use)更清楚地界定了法規檔中“最小操作”和“同源性使用”的含義,向利益相關方解釋監管要求。在指南中清楚闡明了以下適用於PHS Act 361,即不需要按照藥品管理的特例情形:

 

①僅用於非臨床或教育目的。

②在同一個外科手術過程中將某個人體細胞和組織產品移出和植入回該個體。

③作為承運人,在通常的業務過程中接受、接收、承運或交付人體細胞和組織產品。

④不涉及復蘇、篩選、檢測、處理、命名、包裝或分發人體細胞和組織產品,而是接受或儲存人體細胞和組織產品並僅用於機構內的植入、移植、輸注或轉運使用。

⑤僅復蘇生殖細胞或組織,並立即將其轉移到細胞或組織捐贈者的伴侶體內。

⑥如果某個體與某個已經註冊的企業、組織或機構之間存在合同、協議書或其他有關安排的約束,並且僅從事細胞或組織復蘇、將復蘇的細胞或組織交還給該註冊企業、組織或機構,該個體無需單獨對其經手的人體細胞和組織產品進行註冊和清單記錄。

 

2IND 與豁免

原則上不適用PHS Act 361 界定條件的產品擬開展人體應用前都需要向FDA 提交新藥臨床試驗申請。需要指出的是,FDA 界定了三種類別的IND。

 

①研究者IND :醫生發起的研究,在其直接指導下使用或分配研究藥物。醫生可以提交研究者IND 以建議研究未經批准的藥物,或用於新適應證或在新患者群體使用已批准產品。

②緊急使用IND :FDA 允許在緊急情況下授權使用臨床試驗藥物,用於不符合現有研究方案標準的患者,或者在不存在已批准研究方案的情況下使用。

③治療IND :試驗藥物的註冊申請,這些試驗藥物在臨床測試中對於嚴重或立即危及生命的病症有受益的可能,並且研究方案經過了FDA 審查。

 

《美國聯邦法規集》21CFR 中說明了豁免IND的情況。申辦方可向FDA 提出請求豁免IND。豁免請求可在IND 中提交,也可在IND 的資訊修改中提交。在緊急情況下,可通過電話或其他快速通信手段提出請求。豁免請求必須至少包含以下一項:

 

①解釋為何申辦方不需要或達不到要求;

②或說明滿足目的的備選申請或行動方案;

③或證明豁免的其他資料。

 

如果豁免IND 不會對參與研究的受試者構成重大且不合理的風險,並且符合下列條件之一時,FDA 可以給予豁免:

 

①在評估申請時不要求申辦方嚴格遵守要求,或者無法達到合規要求;

②申辦方提議的替代方案滿足要求;

③或申請人的申請亦可以證明豁免是合理的。

 

3)美國細胞和基因治療監管政策新動態

2017 年,FDA 正式對再生醫學發佈了全面的政策指南《再生醫學產品監管框架》(Comprehensive Policy Framework for Regenerative Medicine), 涵蓋了加快產品開發的多種策略, 其中包括再生醫學先進療法認定(Regenerative Medicine Advanced Therapies,RMATs)。2019 年2 月,FDA發佈《針對嚴重疾病的再生醫學療法的快速審評計畫》(Expedited Programs for Regenerative Medicine Therapies for Serious Conditions) 和《基於再生醫學先進療法的醫療器械評估》(Evaluation of Devices Used with Regenerative Medicine Advanced Therapies[15]。根據上述指南,再生醫學先進療法包括細胞治療、治療性組織工程產品、人類細胞和組織產品以及使用這些療法或產品的任何組合產品。FDA 指出,基因治療包含在這個定義中。截至目前,FDA 已經授予包括Abeona公司隱形營養不良型大皰性表松解症的基因校正自體細胞產品E-101、Rocker 製藥公司基於慢病毒(LVV)載體治療範可尼貧血病的基因療法產品再生醫學先進療法認定。

 

2018 年,FDA 繼續完善基因治療研發和監管的政策檔體系,更新了3 個指南檔並新發佈血友病、視網膜疾病以及罕見病這3 個特定領域的基因治療指南,旨在促進基因治療產品的開發[16]。與此同時,除了之前的研發和臨床試驗相關指導原則以外,還針對基因治療產品的生產環節問題更新了3 個指導原則:《人類基因療法新藥申請(INDs)的化學、製造和控制(CMC)資訊》《在產品生產、患者隨訪期間,測試基於逆轉錄病毒基因治療產品的病毒複製能力》以及《人類基因治療產品給藥的長期隨訪》。

 

鑒於再生醫學先進療法領域蘊藏的巨大機遇與挑戰,FDA 利用嚴格的程式來完善和澄清法律,標誌著所有利益相關方向前邁出了重要一步。

 

2018 年5 月,美國國會眾議院通過了“嘗試權法案”,該法案允許在已經嘗試了所有FDA 許可療法的患者可以使用尚處於臨床試驗中的試驗藥物——只要這些藥物經臨床試驗初步證明安全性,不具備毒性或不威脅生命[17]。該法案不要求保險公司支付臨床試驗治療的費用。法案通過以後,美國頭腦風暴生物科技公司(Brainstorm)宣佈將通過該法案為一名漸凍症患者提供試驗性幹細胞療法。前提是必須滿足以下4 個要素前提下,考慮提供:

 

①出於安全考慮,在臨床經驗豐富的地方治療收益有限的病人;

②確保患者接受試驗性療法的獲益和風險教育;

③限制納入不符合已經開展的臨床試驗方案的患者,以避免影響試驗進展;

④為無法負擔醫療費用的患者尋求替代資金。

 

(二) 歐盟

 

歐盟藥品管理局(European Medicines Agency,EMA ) 對於細胞和基因產品按照人用藥品進行管理。將基因治療產品、細胞治療產品和組織工程產品定義為先進醫療產品(Advanced therapy medicinal products,ATMPs), 包括體細胞治療、基因治療或組織工程為基礎的人用藥產品。EMA 以專門的規定對此類產品進行集中審評管理,包括產品生產要求、技術要求、獲准上市的程式、臨床試驗要求等( 圖7)。2004 年頒佈《Directive2004/23/EC: 人體組織和細胞捐贈、獲得、篩選、處理、保存、貯藏和配送的品質和安全標準》;2007 年,在對之前相關法規進行整合的基礎上,頒佈了《Regulation 1394/2007/EC: 先進治療醫學產品法規》,並成立了先進療法委員會(Committee for Advanced Therapies,CAT),負責ATMPs 的監管和諮詢,相關工作於2008 年12 月30 日正式實行;2008 年9月公告《人類細胞醫學產品指導原則》(Guideline on Human Cell-based Medical products)取代了2001 年發佈的《體細胞醫學產品製造和品質控制要點》。細胞和基因治療產品按照藥品申報,由EMA 下設的先進療法委員會這一多學科委員會進行審評,審評意見交由人用藥品委員會(CHPA)作出最後建議,最終推薦EMA批准[8](圖8)。

 

值得關注的是,《先進治療醫學產品法規》中提出了“醫院豁免”條款,允許醫生在經過安全性和有效性驗證後,為患者個體進行治療,主要限定於在醫療機構中進行的個體細胞治療。豁免權需由歐盟各國家修訂至本國的相關醫療法規後得以執行。目前,英國、德國等已經納入法規體系,但也有許多國家尚未完成修訂法規的工作。

 

2016 年3 月,EMA 推出了PRIME 方案,皆在加速醫藥短缺領域藥品的審評進程[18]。儘管PRIME 與FDA 突破性療法認定(break through therapy designation,BTD) 有所重疊, 但仍所有差別。入圍PRIME 的候選藥物臨床研究程度更低,而創新性更高。如學術機構或中小型藥企在臨床前研究和藥物耐受性試驗取得突出的資料,就更有早期進入PRIME 方案的機會。一旦獲得PRIME 認定,EMA 會採取一系列措施與研發企業持續溝通和跟進。2019 年4 月南京傳奇生物科技有限公司與強生製藥子公司楊森製藥共同開發的基於BCMA 靶點、用於治療多發性骨髓瘤的CAR-T 細胞療法獲得了PRIME 認定。

 

(三) 日本

 

近年來,日本政府實施舉國戰略,相繼修訂出臺了有關再生醫學新法規,建立高效的通道促進細胞和生物學等技術向臨床應用轉化,以確保日本在再生醫學領域的研究和臨床治療優勢。日本將細胞治療、基因治療、組織工程產品從藥品、醫療器械的再生醫學產品中獨立出來單獨監管,並於2013年修訂《藥事法》,將其更名為《藥品和醫療器械與其他產品法》,於2014 年11 月實施,增訂了再生醫學產品監管的部分。2013 年和2014 年先後發佈了《再生醫學促進法》和《再生醫學安全法》,為相關產品從研發到臨床應用方面提供了法律依據(圖9)。2014 年11 月,新的法律框架正式實施以來,更多的企業和研究機構進入再生醫療領域,再生醫療產業進入活躍期[8]

 

日本再生醫療領域的主要國家監管部委包括厚生勞動省、經濟產業省、文部科學省、醫藥品醫療器械綜合機構。四個機關單位在研究推動、設計開發、許可認定、品質評價、程式審查等具體事務上各有側重和分工協作,另外日本標準協會(Japanese Standards Association,JSA) 負責安全性評價等行業標準制定。

 

日本對細胞和基因治療產品實行雙軌制管理(圖10)。整體上,僅是在診所或醫院等機構內部實施的免疫細胞採集和治療,以及研究者發起的臨床試驗屬於《再生醫療安全確保法》的管轄範疇, 由厚生勞動省(Ministry of Health, Labor and Welfare,MHLW)管理並備案。以產品上市為目的的細胞治療產品或如果有協力廠商企業等介入免疫細胞的基因操作、加工製備、生產銷售等,則由藥品醫療器械管理局(Pharmaceutical and Medical Device Agency,PMDA)管理按照修訂後的《藥事法》管理[9]

 

MHLW 在醫療機構實施的細胞治療依照《再生醫學安全法》進行監管,監管範圍包括安全性和有效性未經證實的細胞治療技術。2010 年以前,細胞治療只能在具備細胞製備能力的醫療機構開展;2010 年以後,允許向其他不具備能力的醫療機構提供細胞治療產品,供其給患者使用。目前已有40 家研究中心具備了細胞治療資質並獲得批准,主要面向研究者進行的臨床研究和類似歐盟“醫院豁免”形式的細胞治療應用。

 

依據《再生醫學安全法》,日本細胞和基因治療產品按照三級風險進行申報:未在人體使用過,如iPS 細胞、胚胎幹細胞和導入外源基因的自體或異體細胞等屬於第一級高風險產品;已經在人體使用過,如自體間充質幹細胞等屬於二級中風險產品;自體細胞腫瘤免疫治療等則屬於三級低風險產品(圖11)。

 

醫療機構根據風險分級,設立研究計畫和實施方案,向MHLW 提交申請,MHLW 根據不同細胞療法對患者帶來的潛在風險不同,分別設有不同的審批程式。根據風險等級組織再生藥物委員會審核,評估結果聽取衛生科學委員會的意見[9](圖12)。

 

日本再生醫學產品由PMDA 依據《藥品、醫療器械與其他產品法》進行監管,其評估中心下設細胞與組織產品審批辦公室負責具體審批事務。再生醫學產品必須滿足以下條件:

 

適應證為危及生命的疾病,治療方法為滿足需求的創新性產品,並經過初步的安全性和有效性驗證,符合相關監管法規政策要求。再生醫學產品在原有藥品9 個月審評程式的基礎上,在臨床研究證實其安全性和有效性之後,增加了條件限制性准入許可。再生醫學產品開展臨床和上市審批週期都大大加快。條件限制性准入許可時間最長為7 年,在臨床試驗和應用中證明細胞治療產品有效性後,產品可申請作為再生醫學產品正式批准上市。7 年時間到期後,可再次申請或退出市場(圖13)。在此期間,PMDA 和MHLW 有權終止該產品在臨床的應用,以保證無效產品不再在市場流通。目前已有一種骨骼肌細胞產品用於缺血性心臟病導致的嚴重心衰獲得有條件限制性准入許可進入市場,考察期為5 年。

 

日本也出臺了一系列研究指南和規範,包括《幹細胞臨床研究指南》《人體自體細胞組織產品品質控制與安全指南》《細胞組織操作原則》等。目前日本政府也在考慮對細胞治療的監管立法,建立分級管理制度,針對誘導性多能幹細胞、間充質幹細胞、免疫細胞療法制定不同級別的管理辦法。

 

三、國際細胞和基因治療製品的監管制度比較以及對我國監管體系建立的啟示

關於細胞和基因治療製品的監管,無論是科學研究和產業發展處於世界領先的美國和歐盟,還是已有上市細胞和基因治療產品的亞洲國家日本和韓國,均從法律、法規和技術指南等角度不斷健全和完善,初步建立了比較完備的監管框架。無論是美國為代表的單軌制還是日本為代表的雙軌制監管模式,都是在充分認識細胞和基因治療產品特點和風險的基礎上,通盤考慮本國基本國情、經濟、文化、科學技術發展和產業戰略佈局等要素,確定了頂層框架,並通過法律、法規到行業指南不同層級政策體系,實施分級分類管理,不斷提升相關領域技術,有效促進產業升級(表2)。

 

我國細胞和基因治療基礎研究和臨床試驗開展的相對較早,經歷了多個階段、多種模式的探索。1993 年原國家衛生部公佈了《人的體細胞治療及基因治療臨床研究質控要點》《關於禁止LAK 細胞製劑非法臨床應用的通知》。1998 年原國家藥品監督管理局成立後,在2002 年發佈《藥品註冊管理辦法(試行)》中將細胞治療和基因治療產品作為治療性生物製品3 類進行管理。2009 年原國家衛生部發文,將細胞治療作為第三類醫療技術進行管理,允許臨床應用和收費。2015 年“魏則西”事件後,原國家衛計委禁止造血幹細胞和免疫細胞等第三類醫療技術的臨床應用,同時對幹細胞臨床研究進行備案管理[19]

 

在近10 年的細胞治療技術屬性和產品屬性的爭議中,2015 年之前共30 項細胞製品按照藥品申報註冊,其中5 個產品獲得臨床試驗批件。2017 年底,原國家食品藥品監督管理總局頒佈了《細胞治療產品研究與評價技術指導原則(試行)》後,僅一年多時間,49 項細胞製品申請藥品註冊臨床試驗,其中10 余項先進水準的CAR-T、TCR-T 產品獲批臨床試驗,標誌著我國細胞和基因治療有了正規化發展的道路。2019 年初,國家衛健委發佈的《生物醫學新技術臨床應用管理條例(徵求意見稿)》和《體細胞治療臨床研究和轉化應用管理辦法(徵求意見稿)》再次引起了國內外相關方的討論和爭議。

 

根據課題組前期調研發現,我國細胞和基因治療產業體量巨大,除西藏自治區以外的所有省、自治區、直轄市有上千家企業、醫療機構、高校及科研院所開展該領域的基礎研究和臨床研究,涉及幹細胞、免疫細胞和少量其他成體細胞等幾十種細胞類型,適應證覆蓋了近百種難治性疾病,包括惡性腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病、心血管疾病等重大疾病,有巨大的發展空間和市場。行業發展迅猛。僅2017 年後,49 項細胞治療產品被國家藥品監督管理部門受理,一批具有高起點、較高研發能力的創新型企業快速湧現,國外先進企業、行業巨頭通過多種資本形式將先進的研發理念帶進國內,很大程度上提高了國內該領域的研發水平。但調研發現,重複研究多,研發品種結構較為單一,開展臨床研究的機構水準參差不齊,通過監管部門備案審核的臨床研究比例低,科學性和規範度不夠,因此風險較大。

 

“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃將開發基因治療、細胞治療,強化科學高效監管和政策支持等作為推動生物醫藥行業跨越升級的重點戰略任務[20]。近5 年國家在幹細胞以及相關領域的科研經費投入總額超過了10 億,對相關基礎研究、關鍵技術和資源平臺給予大力的支援。但在細胞和基因治療領域的應用轉化和產業化還存在很大的瓶頸,至今沒有產品上市。需要科研機構、醫藥產業、醫療機構與相關政府監管部門的合力,研究制定政策頂層框架與不同階段的發展路徑,以推動我國細胞與基因治療領域健康有序和高品質發展。

 

為此,建議在全面瞭解我國細胞和基因治療行業發展現狀和國際發展趨勢,充分瞭解細胞和基因治療產品與傳統小分子化藥、大分子生物製品的區別和特性的基礎上,需要根據這類新興治療產品的特點,遵循其研究、開發、生產和使用等關鍵環節的科學規律,結合實際臨床使用情況,全面梳理瓶頸問題,推進該領域監管科學研究,探索新的方法、新標準、新路徑,研究制定與之相適應的科學監管的路徑和法規體系,以鼓勵和引導科學和規範的研發,解決公眾和患者對新興治療產品的臨床治療需求。基於對我國國情和行業現狀的分析,在充分借鑒國外監管體系的基礎上,針對我國目前細胞治療監管政策,課題組提出如下建議:

 

1.從頂層設計上明確細胞和基因治療產品的監管體系,厘清藥監局和衛健委的監管邊界和職能。建立以患者為中心,即保護患者安全和權益為核心的,以全生命週期品質體系為基礎的,科學的監管法規體系。

 

2.建議監管制度體系的設立需要充分考慮該領域產品的特性和科學規律,基於風險控制的基本原則,體現整體性的同時,兼顧靈活性的需要。例如建立和完善細胞和基因治療產品對於終末期患者的試驗性治療的特殊機制。

 

3.監管體系設計,建議在整體框架考慮下,在厘清管理邊界的情況下,根據相關職能,建立相互協同的監管體系。

 

  1. 建議對於不同類別的產品,根據風險等級分級監管,提高監管效率,有效控制風險。

 

5.設立專門的細胞和基因治療產品專業委員會,為該領域監管部門提供技術支撐,為不斷完善相關政策和指南原則提供諮詢。

 

6.鼓勵建立區域性細胞和基因治療產品協力廠商檢測機構,不斷完善該領域監管技術指南體系。

 

7.推動該領域監管科學研究。除了重視評價細胞和基因治療產品安全性和有效性的新標準、新方法和新路徑以外,也應前瞻性地佈局臨床支付、報銷等方面的配套政策研究。

 

綜上所述,我國目前細胞和基因治療行業發展迅猛,監管體系亟待完善,如何建立科學、合理、完善的監管政策體系,考量著科學家和監管者的智慧、膽識和魄力。

 

細胞治療到底是神藥還是搞錢

「特管法」上路後,再生醫療成為傳頌的新篇章,過去,臺灣幾家醫院包括臺北醫學大學附設醫院、高雄長庚、臺北榮總、東部花蓮慈濟、中國醫藥大學附設院都長期投入細胞治療、及幹細胞治療臨床開發。

品質是關鍵 用心才可見

在特管法之前,再生醫療相關廠商,已經是臺灣生技醫藥產業不可忽視的一大次領域。尤其,當細胞醫療成為當今國際生醫最受人關注的領域,臺灣宣稱細胞醫療、再生醫療、癌症兔疫細胞治療開發的相關廠商已達約 50家。許多廠商積極對疾病治療提供出一個全新的期待,但民眾對廠商細胞的技術 Know-How 難一探究竟,也無治療標準對照,未來唯有科學數據將考驗業者的誠實和實力。

當前臺灣細胞治療產業上\中、下游也有大致的雛形,包括:,細胞儲存的永生、訊聯、再生緣、宣捷、臺灣尖端等; 美國加州去年底已經正式核發第一家 iPSC儲存銀行特許執照。中游部分為治療製程開發與應用研究,包括:精準、長聖、仲恩、三顧、高端、富末、世福細胞醫學等;下游為臨床試驗或治療機情及研發服務 (CRO)。

 

‧ CIK細胞 (Cytokine-Induced Killer Cell):

細胞因子誘導的殺傷細胞 (CIK)是一種特殊的 T細胞群。 CIK該細胞對腫瘤細胞的識別能力強、如同導彈,能精確攻擊腫瘤細胞,但不會傷及正常的細胞,較能改善免疫系統、提高免疫力,有助于術後或放化療設患者,防止癌細胞擴散和復發。

‧ NK細胞 ( Natural Killer Cell) :

自然殺手細胞 (NK)是人體免疫系統中對抗癌化、老化及受病毒戚染等的第一道防線,可以馬上攻擊癌細胞並釋放細胞激素及活化細胞。在自然殺手細胞接近癌細胞時,會分泌穿孔素、讓細胞膜破;同形成一個管道後,再注入一種會讓細胞發主溶解或細胞凋亡的蛋白酵素,使細胞溶解出現細胞凋亡的成效。在臨床上常觀察到癌症病患的 NK細胞數量不足或活性下降,若體內 NK細胞數量及活性狀態差,即無法有效清除癌變細胞。

醫院放行的標準規格是細胞產品效果關鍵之一,美國排名前十大德州貝勒醫學中心就訂有 NK以培養出高總量/高純度的NK細胞產品放行的標準規格為NK細胞比例必須超過 50%、腫瘤毒殺活性必須高於法規單位。

. DC (Dendritic Cell):

樹突細胞 (DC)是人類兔疫細胞系統的司令官,號令主導免疫系統的各種功能。 DC的功能是吞噬、加工及呈遞抗原,將交手過的癌細胞特徵告訴輔助T細胞和 B細胞。

‧ DC-CIK:

顧名思義是聯合DC與 CIK細胞,讓二者共同殺傷癌細胞,具體方法是提取患者血液中的樹突狀細胞和一種未成熟的兔疫細胞,在實驗室培養、增殖,然後再回輸到患者體內。

‧ TILs (Tumor-Infiltrating Lymphocytes):

是一種透過切除腫瘤組織並分離其中的淋巴細胞,再藉由體外的 IL -2誘導,篩選出對於腫瘤具有高細胞毒性的成熟 T細胞,再回輸到病人體內。

‧ Gamma-Delta T細胞 :

除了 NK細胞和 T細胞外,另一種稱為 Gamma-Delta T細胞,不需藉由樹突細胞提供資訊,就能辨識與殺死多種癌細胞。 Gamma-Delta T細胞己能夠依據癌抗原以外的不同癌細胞標記物來辨識癌細胞以及其他不正常細胞,因此,如果因為癌抗原消失, Gamma-Delta T細胞可以對另一種分子作為標記以攻擊癌細胞。

 

盤古開天闢地,人體誕生之初時。在一個名為“骨髓”的地方,造血幹細胞捏出了它的第一個孩子:免疫細胞。隨著越來越多的免疫細胞的出生,它們根據自己的長相、功能和形態的不同,劃分成了不同的營地。有的叫T細胞、有的叫DC細胞、有的則叫NK細胞。
日復一日,年復一年,造血幹細胞不停的製造出新的免疫細胞,原本空蕩蕩的場所被擠的滿滿當當。這時候,眾細胞決定,是時候該出去歷練歷練,看看這個廣闊的世界。於是它們準備好行李,向造血幹細胞告別,各自開始了新的旅程。

 

NK細胞全名自然殺傷細胞(Natural Killer cellNK),在免疫家族裡排行老三。隨著大哥和二哥相繼踏出家門。NK細胞也準備踏上它的旅程。但是出了家門的它卻茫然不知所措,人體這麼大,我到底該去哪裡呢?這時,它想起來大哥“T細胞”的話:“肝臟是人體重要的器官,那裡繁華熱鬧,如果有機會,我一定要去那裡闖蕩出屬於我的一番事業!”

 

“嗯!那我就去肝臟吧!”

 

第一則 初來乍到

NK細胞隨著外周血管一路來到了肝臟。肝臟不愧是國際化大器官,這裡車水馬龍,細胞來細胞往,每天都非常的忙碌。初來乍到的自然殺傷細胞,人生地不熟,根本不知道自己應該做些什麼。正當它愁眉苦臉的時候,卻看到眼前有一個熟悉的人影,這不是自己的雙胞胎弟弟,另一個NK細胞嗎?當初說好了要分開闖蕩,十年後比比誰的成就大,沒想到雙胞胎心有靈犀,它也來到了肝臟。

 

雖說都是自然殺傷細胞,可這兄弟倆卻長的不一樣,哥哥身上攜帶了CD56dim分子,而弟弟則攜帶了CD56bright分子。

 

還在骨髓時,哥哥就會發揮細胞毒作用,釋放IL2受體(IL2R)讓來惹事的壞細胞全身溶解而死,而在哥哥攻打壞細胞的同時,弟弟也沒閑著,它釋放大量的細胞因子,給其他細胞發消息,叫來了一群免疫細胞來幫哥哥攻打壞細胞。兄弟倆互幫互助,配合默契,讓周圍的壞細胞聞風喪膽。

 

如今哥倆在異客他鄉重逢,不禁兩眼淚汪汪,噓寒問暖之後,他們一致決定加入員警大隊肝臟支隊,成為一名保衛肝臟和人體的員警細胞!

 

第二則顯露身手

 

天賦異稟

在員警大隊裡的細胞個個都是能人異士,有著一手過人的本領,清除起細菌和壞細胞乾淨俐落。讓初來乍到的NK細胞兄弟羡慕不已。為了能早日實現保衛人體,清除異己細胞的人生目標,NK細胞勤學苦練,又憑藉著與生俱來的天賦:

 

它不需要提前記住壞細胞的任何特徵或者特異性蛋白分子,也不需要通過別的細胞才能知道壞細胞在哪,憑藉著自己的第六感就能準確找到壞細胞甚至癌細胞,在發現它們的第一時間就能沖出去向壞細胞釋放穿孔素、NK細胞毒因數和TNF細胞毒性顆粒殺死壞細胞。

 

NK細胞憑藉著這身本領逐漸獲得了領導和前輩們的賞識,也慢慢在員警大隊內小有名氣,還獲得了第一道抗癌防線這樣的稱號

 

同時,員警大隊的一把手也注意到了這兩位“新人”,覺得是個抗擊癌症的好苗子,好好培養日後定能成大器。於是便把NK細胞兄弟倆叫了過來,讓它倆跟在自己身邊好好學習,悉心栽培。

 

裝備升級

 

在名師的指導下,NK細胞自然進步神速,不僅能夠剿滅真菌、寄生菌和病毒感染的細胞,有了員警大隊新配的手槍——CD95Fas)配體和TRAIL分子,裝了GPSCD95配體和TRAIL分子一旦發射就能精確瞄準表達CD95TRAIL的壞細胞,NK細胞殺起癌細胞來更是不在話下。

 

圖片來源:CytoCares

 

但是能力越大,責任越大。

隨著NK細胞的業務能力越來越突出,每天需要剿滅的細胞數量也在不斷增加。但是NK細胞只有哥哥和弟弟倆人,每天忙的焦頭爛額也完不成目標。

 

尋求支援

這個時候,與兄弟倆建立了革命情感的巨噬細胞站了出來,主動幫忙一起消滅壞細胞。NK細胞發現一群癌細胞應付不過來時,就會釋放細胞因子,先鎮住癌細胞,同時馬上給巨噬細胞發消息,讓它趕緊過來支援

 

ADCC:雙C位出道

同時,再加上與B細胞配合默契,形成了ADCC作用(抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用)。

 

B細胞找到癌細胞時,就會悄悄的把特異性IgG抗體留在癌細胞身上作為標記提醒NK細胞,見到這個標記的NK細胞就見一個殺一個。在巨噬細胞和B細胞的幫助下,剿滅的癌細胞數量那是蹭蹭蹭的往上漲。

 

第三則 變身開關

但與此同時,麻煩也隨之而來。

NK細胞表現出色,自從它來了員警大隊後,消滅的癌細胞數量比以往多了一大截,這驚動了癌症組織中的高層領導,下令要徹查NK細胞,勢必要找到攻破NK細胞的弱點!

這一找還真被找到了,原來NK細胞之所以能打遍癌細胞無敵手,除了自身天賦和學到的本領外,還有一個很重要的秘密就是NK細胞的身上的兩個開關:變身開關(殺傷細胞活化受體,KAR)和停止開關(殺傷細胞抑制受體,KIR

在變身之前,NK細胞也只是一個手無縛雞之力的普通細胞,每當發生危險或遇到癌細胞等壞細胞時,NK細胞就會摁下變身開關時,瞬間轉化成超級賽亞人形態,武力值、耐力值、速度統統大幅上升,殺的癌細胞片甲不留。然而變身時的NK細胞,一心只想著殺死壞細胞,很容易走火入魔,有時候就連正常細胞也不放過,這個時候就輪到停止開關登場了。消滅完壞細胞的NK細胞趁著自己還殘留的最後一絲理智,趕緊摁下停止開關,恢復到普通細胞的樣子。

發現了這個秘密的癌細胞們在老大的帶領下,向人體發起了猛烈的進攻。面對NK細胞的攻擊,它們摁下了NK的停止開關。

 

重建NK細胞能力,增強免疫殺傷腫瘤

每個人的身體裡至少有50億個NK細胞,多則達到1000億個,但NK細胞的數量和其活力不是成正比的。在免疫細胞中,NK細胞很容易受到年齡、精神壓力、食物等因素的影響。

先天失調、睡眠不足、工作過度、感情不順、缺少運動、 營養不足、暴露在病菌毒素之下……在這些過度的壓力下,人體在生理上會發生有害的改變,尤其是免疫系統。

經過長期研究發現,通過體外培養並回輸NK細胞,可以顯著提升人體內NK細胞數量和活性,從而快速增強機體免疫力,防癌抗癌。

隨著對NK細胞功能的不斷深入研究,為治療癌症提供了一個契機,即通過細胞工程的方法恢復或者重建NK細胞抗腫瘤的能力提高NK細胞對腫瘤免疫治療的效果;或通過體外擴增、啟動並儲存健康時的NK細胞,一旦腫瘤發生就可以利用殺傷力強的健康時的NK細胞來提高腫瘤的治癒率、減少患者的死亡率。

 

健康人的NK細胞比腫瘤患者的活性強

健康人的NK細胞比腫瘤患者的活性強、殺傷力更勝一籌。正常人每天會新陳代謝數百萬個細胞,其中上百個會產生癌變。健康人的NK細胞免疫功能足夠強大,可以及時地清理癌變的細胞。但對於癌症患者來說,一方面,腫瘤的生長阻礙了NK細胞在骨髓內的分化、成熟;另一方面,因為癌細胞的侵害,身體中殘存的NK細胞戰鬥力極弱,普遍存在免疫功能低下、不能有效識別、殺滅癌細胞的情況。

 

NK細胞 ,保障生命健康

NK細胞能夠幫助我們有效的拒絕疾病,達到未病先防的效果。只有及時對受損細胞、衰老細胞進行有效清除或啟動,器官組織和生理功能才能完全恢復正常,人體才從真正意義上保持健康、保持年輕態。

目前細胞培養技術已經能夠實現NK細胞的大規模體外擴增,定期NK細胞回輸是腫瘤治療和抗衰保健的有效手段。

因此提前存儲年輕或健康時的NK細胞,可以為未來提供一份生命健康保障!

 

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