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免疫工程:21世纪最具突破性的技术,硅谷富豪、美国总统、谷歌等竞相追捧

2016-04-29 00:24 MIT Technology Revie MIT Technology Review 阅读 0
核心摘要: 本文深入介绍了免疫工程这一颠覆性技术,从肖恩·帕克捐赠成立癌症免疫疗法研究所切入,阐述了免疫疗法的原理、历史、最新进展及未来应用。文章涵盖T细胞基因编辑、CAR-T疗法、检查点抑制剂等核心技术,并列举了蕾拉·理查德兹被治愈的案例,展示了免疫工程在癌症、HIV及自身免疫疾病治疗中的巨大潜力。

在《社交网络》这部电影中,肖恩·帕克这一角色令人印象深刻。现实中,作为Napster创始人和Facebook早期投资人,帕克对技术趋势的判断极为精准。最近,他捐赠1.25亿美元成立帕克癌症免疫疗法研究所,聘请加州大学旧金山分校的生物学家杰夫·布鲁斯通领导。布鲁斯通在90年代的研究促成了癌症免疫疗法的诞生,发表超过300篇论文。该研究所携手辉瑞、朱诺治疗公司等37家合作伙伴,旨在连接学术研究与医药行业。

2016年1月28日,奥巴马签署备忘录启动抗癌“登月计划”,任命副总统拜登领导,目标是推动癌症预防与治疗。免疫工程是该计划的重中之重。免疫疗法领域自2014年以来异常火爆,多家初创公司成功上市,约翰霍普金斯医院成立免疫疗法研究中心,总投资1.25亿美元,包括前纽约市长迈克尔·彭博的资金。免疫疗法也是拜登10亿美元抗癌计划的核心。

免疫工程利用人体免疫系统对抗癌症。人类免疫系统拥有十余种主要细胞类型,包括多种T细胞,能抵御病毒并抑制癌症。100多年前,美国外科医生威廉·科莱发现意外感染可使肿瘤消失,他将链球菌培养基注入癌症患者体内,观察到肿瘤收缩。但当时这一理念未被接受。经过40多年研究,科学家们终于理解了肿瘤细胞与免疫系统的相互作用,并开始修复免疫系统。

最极端的方法是改变T细胞的基因指令,通过TALENs或CRISPR等基因编辑技术实现。去年,基因编辑初创公司Editas Medicine和Intellia Therapeutics与研发T细胞疗法的公司签署合作协议。研究人员已发现T细胞如何识别和杀灭入侵者:它们像小机器人一样爬行、探查、抓住并注入毒性颗粒。去年,研究者制造了可被“遥控”的T细胞,仅在特定药物存在时才发起攻击,目前仅在小鼠身上测试。另一种新型T细胞被称为“谷歌高级搜索”,只有在锁定癌细胞两种不同标记后才发起攻击,避免误伤正常组织。

癌症研究高风险但竞争激烈。赛莱克蒂斯公司发明了TALENs基因编辑方法,开发通用型T细胞,避免异体排斥反应。该技术已在超过300名患者身上测试,效果显著。朱诺医疗以1.25亿美元收购AbVitro,专注于单T细胞DNA测序。Baxalta投资17亿美元与Precision Bio Sciences合作,开发6种免疫治疗药物。帕克研究院联合六家著名机构,研究改造T细胞、寻找癌细胞“开关”和检查点抑制剂。谷歌在麻省理工学院举办峰会,关注肿瘤活检技术和大数据。西奈山医院开始临床试验,注入异常蛋白片段训练T细胞攻击癌细胞。

2015年,12个月大的英国女孩蕾拉·理查德兹患有白血病,化疗和骨髓移植无效。医生使用赛莱克蒂斯未经临床试验的T细胞疗法,成功治愈了她。这一案例轰动全球,但专家表示仍需更多数据。免疫工程不仅限于癌症,还可用于治疗HIV和自身免疫疾病如关节炎、多发性硬化症。辉瑞任命林家扬负责旧金山生物技术部门,开发工程化T细胞。研究人员已对自身免疫紊乱和传染病展开研究,美国国家卫生研究院病毒学家爱德华·贝格尔计划将基因改造T细胞注入猴子体内,寻找并摧毁HIV病毒。尽管面临挑战,免疫工程有望实现一次治疗永久阻断病毒。

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