在嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞治疗领域,人们大多知道Juno、Kite、Bluebird Bio三剑客,或斯隆凯特纪念癌症中心、宾夕法尼亚大学、安德森癌症中心等世界级治疗中心,即使在中国也有301医院、北京肿瘤医院等著名医院。相比之下,优瑞科(北京)生物技术有限公司对大多数人来说还比较陌生,但优瑞科和斯隆凯特共同研发了世界上首例针对癌症细胞内抗原的CAR-T治疗,斯隆凯特、Juno最近还和优瑞科签署合作协议,共同开发CAR-T MUC16治疗实体瘤,优瑞科已走入CAR-T实体瘤开发的世界前沿,与全球CAR-T领域大咖角逐治疗实体肿瘤的制高点。
美中药源特约记者裘骏博士最近采访了优瑞科总裁刘诚博士,共同探讨CAR-T治疗实体瘤的现状、挑战及未来前景。
优瑞科总裁刘诚博士
美中药源:刘总,近日优瑞科好消息不断,斯隆凯特纪念癌症中心和Juno Therapeutics与贵公司就CAR-T MUC16项目达成合作开发的决定,肯定了贵公司在CAR-T治疗实体瘤界的重要地位。请谈谈贵公司如何开发涵盖肝癌、肺癌、头颈癌、前列腺癌等一系列CAR-T实体瘤产品线。
刘诚博士:CAR-T技术是近两年在世界上引起轰动的肿瘤免疫治疗技术。幸运的是,我们早在2011年就开始进入CAR-T新药研发领域。当时,我们与美国斯隆凯特纪念癌症中心合作,成功发现了第一个针对癌症细胞内抗原(WT1癌基因)的全人源治疗性抗体。这种抗体一方面作为抗体生物药,在肿瘤动物模型中证实具有令人满意的免疫治疗效果(Scien Trans Med 2013,Nature Biotech 2015),同时可作为专一性识别肿瘤细胞的单链抗体,应用于CAR-T治疗。我们与CAR-T领域带头人之一、斯隆凯特纪念癌症中心的Renier Brentjens实验室合作,成功研发了世界上首例针对癌症细胞内抗原(WT1)的CAR-T治疗(ASH 2014)。
与此同时,我们公司成功开发了针对癌症细胞内抗原的全人源抗体筛选技术平台,成为世界上第一家拥有此项技术的公司,并在此平台上研发了针对多种肿瘤专一性抗原的全人源抗体,包括肝癌、肺癌、头颈癌、前列腺癌等中国人群频发的癌症类型。将这些高度专一的抗体与CAR-T结合,形成了全面的创新型CAR-T产品线。
美中药源:贵公司与诺华、Boehringer Ingelheim等多个大型国际药企合作,证明了贵公司在业界的地位。请谈谈最领先的肝癌项目及其特点。
刘诚博士:选择肝癌作为临床适应症基于以下考虑。首先是巨大的临床需求:肝癌是世界第五高发癌症,每年新增78万病例,中国大陆占一半以上。更重要的是,目前缺乏有效治疗方法,5年生存率很低,原位癌仅28%,局部转移后降至7%。
优瑞科的肝癌项目选择了肝癌细胞中广泛表达的甲胎蛋白(AFP)抗原多肽与MHC复合体为靶点,筛选到高选择性、高亲和力的AFP多肽/MHC单克隆抗体,用于同源T细胞的CAR-T免疫治疗。由于甲胎蛋白是分泌蛋白,不在肝癌细胞表面附着,传统抗甲胎蛋白抗体无法有效攻击肝癌细胞,且受游离甲胎蛋白干扰。优瑞科的CAR-T细胞在体外可高选择地杀死同时表达AFP多肽和对应MHC的肿瘤靶细胞,并在多个体内肿瘤模型中显示了良好持久的疗效,包括针对特别巨大的肿瘤(600 mm³小鼠肿瘤模型)也有显著抑制效果。目前该项目已进入临床准备阶段,预计今年将开展I期临床研究。
美中药源:贵公司独特的抗体技术使CAR-T靶点增多,业界尚无很好方法设计针对细胞内靶点,请谈谈这个平台技术的发展经过。
刘诚博士:研发针对癌症细胞内专一性抗原靶点的抗体是免疫治疗领域多年的追求目标,也是难以突破的技术屏障。癌症细胞内特有的抗原,尤其是癌基因(包括突变的癌基因),对癌细胞具有极高专一性表达。然而,其抗原簇非常小,筛选抗体如同“大海捞针”,即使找到选择性结合的抗体,也难以满足临床治疗药用抗体的专一性要求。
我们公司研发成功的第一个针对癌症细胞胞内抗原WT1的全人源抗体,是与美国斯隆凯特纪念癌症中心的Dr. David Scheinberg实验室合作研发的。当时,优瑞科负责抗体筛选,Scheinberg实验室负责研究抗体针对癌细胞的专一性及药效鉴定。这一项目冒着极大失败风险,甚至被人笑话。最终成功归功于两个团队的精诚合作与冒险创新精神。有了WT1项目的突破,我们意识到筛选针对肿瘤细胞内靶点的治疗性抗体是可能的,并将成为癌症免疫治疗的重大发展方向,于是投入大量人力物力,进一步发展和完善了针对癌症细胞胞内抗原的全人源抗体筛选平台,并研发了针对多种癌症抗原的抗体产品线,应用于包括CAR-T在内的多种免疫治疗。
美中药源:贵公司肝癌项目今年将进入临床。通过FDA审评不易,CAR-T毒理学与小分子或抗体药不同,FDA对制备过程也有严格规范,请谈谈如何应对申报挑战。
刘诚博士:CAR-T项目的新药临床试验申请(IND)挑战很大。首先,FDA对此类项目没有特别清晰的规定。CAR-T因其特殊细胞构成,不能按传统小分子和大分子药物进行药物代谢和毒理实验。例如,FDA不要求CAR-T项目进行GLP水平的常规毒理实验,事实上也无法开展。对于临床上最常见的细胞因子风暴,目前缺乏合适的动物模型来检测。但从现有生物标记物结果看,优瑞科的肝癌CAR-T并不促成过高的细胞因子产生。
此外,由于该CAR-T攻击的是人类抗原多肽与人类MHC复合体,没有现成的动物模型来检验对正常组织和器官的损伤。我们咨询了细胞治疗毒理专家,设计了体外和体内毒理模型及实验方案,对其安全性进行评估,力争在应用于病人前尽可能多地了解其安全性。FDA对此予以理解。
关于CAR-T制备过程,由于CAR-T发展迅速,加上此前干细胞临床研究,其制备过程已有较成熟规范,我们严格遵守这些规范。
美中药源:从外行看,有些CAR-T技术不易懂,比如肽/MHC复合体作抗原,如何制成?肽序列如何确定?抗体针对复合体,如何优化特异性?
刘诚博士:通过识别肽/MHC复合体抗原实现高特异性区分癌细胞,是人体免疫系统数亿年进化的结果。人体内肿瘤免疫监控通过T细胞装载的TCR受体发现并消灭癌细胞,而TCR受体识别的肿瘤细胞靶点就是癌细胞特异抗原产生的肽与MHC形成的复合体。该复合体中的肽是肿瘤细胞内特异表达的癌基因蛋白降解产物,在细胞内质网中与MHC形成复合体,通过高尔基体呈现到细胞膜表面。
肽的确定通过以下方面:1)蛋白序列分析和预测:多年细胞生物学、免疫学研究和肿瘤疫苗开发对肿瘤细胞内蛋白降解通路和释放有了深入了解,通过分析蛋白序列可预测其降解后可能产生的肽序列。2)免疫学验证:T细胞ELISpot检测法非常灵敏,可用于验证预测肽是否能激活T细胞,从而确认多肽预测的准确性。3)质谱分析:直接洗脱癌细胞表面非共价结合的分子(包括肽/MHC中的肽),进行质谱分析,可直接证明肽序列的准确性。
优化抗体针对肽/MHC复合体的特异性非常复杂。首先需确认抗体对MHC本身无任何亲和力。我们在抗体筛选过程中设计了复杂流程和检测特异性的多项指标,从而保证抗体针对癌细胞肽/MHC的特异性。这些流程和指标构成了全人源抗体筛选平台的核心技术之一。
美中药源:您在一篇综述中谈到抗体亲和度很重要,优瑞科的TCR模拟抗体与治疗性抗体相比,是什么概念?
刘诚博士:优瑞科研发的针对胞内抗原肽/MHC复合体靶点的治疗性抗体,在业界也被称为TCR模拟抗体。针对同样的肽/MHC,与T细胞表达的天然TCR相比,亲和度要高1000-10000倍。用BIACORE测定这些TCR模拟抗体(IgG1)亲和度,其KD值在0.1-1.0 nM范围。与FDA批准的肿瘤治疗性抗体(如针对Her2的赫赛汀、针对CD20的利妥昔单抗)相比,亲和度类似。
美中药源:中国学者在CAR-T领域也有不少先驱,如国内301医院的韩教授、宾大的赵教授、佛大的张隆基教授等,他们的工作对你们有何影响?
刘诚博士:确如您所说,华人学者在CAR-T领域有很多佼佼者。韩为东教授在解放军总医院、钱程教授在第三军医大学进行的血液肿瘤CAR-T临床研究克服了很多困难,是国内较早将CAR-T应用于临床的先驱,我们与他们有学术交流。在刚结束的对宾州大学的访问中,优瑞科与赵阳兵教授的团队会面,切磋了CAR-T前沿研究进展。张隆基教授正与国内多家单位合作进行第四代CAR-T临床研究,我们非常关注其进展并祝福实验取得良好成果。
美中药源:贵公司最早不是做CAR-T的,如何转型,又如何在极短时间内走入CAR-T治疗实体肿瘤前沿?
刘诚博士:优瑞科从全人源抗体新药研发起步,几年前全面转型至CAR-T治疗领域。源于WT1项目与斯隆凯特纪念癌症中心的合作,使我们在Juno公司成立前(Juno成立于2013年底)就开始涉足CAR-T领域,在时间上“抢跑”了好几年。在CAR-T治疗实体肿瘤上,我们瞄准了肿瘤细胞内特异性靶点这个突破口,因此能占据领先地位。由于优瑞科是世界上首个成功研发针对胞内靶点的全人源抗体的公司,也是第一家将这类抗体与CAR-T结合用于治疗实体肿瘤的,我们希望能够领先获得CAR-T实体瘤治疗的成功。
美中药源:作为华人在美国的生物公司,有什么可以与未来创业者分享的?
刘诚博士:任何一家初创生物技术公司,无论是否由华人开创,要在世界创新研发领域占据一席之地都很难。在众多巨头竞争的癌症新药领域,包括当前火热的CAR-T治疗领域崭露头角更是难上加难。主要原因是新药研发本身特点:耗资巨大、失败几率高、周期长,造成高入门门槛和对大量资本投入的高要求。像我们这样第一代移民的华人,在美国融资和整合资源方面有天然缺陷,承受风险能力有限。因此,绝大多数华人在美国创办的生物公司以研发技术服务或科研试剂生产为主,从事创新型新药研发的公司寥寥无几。
优瑞科从创办初就以创新型癌症新药研发为目标,源于我们非常幸运地得到了华裔风险投资人的大力支持,特别是美国硅谷橡子园风险投资基金的朱伟人先生的帮助。朱伟人先生坚信,大批华人科学家在科研第一线为人类新药研发作出了巨大贡献,但需要支持华人创办的创新生物医药公司发展成为国际医药行业的领头羊。与未来创业者分享的是:希望他们能有高远志向,树立成为世界一流公司的雄心,作为华人,为全人类的健康医疗作出贡献。