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惊世突破 or 谋财害命:详解肿瘤免疫细胞治疗(必读!)

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作者:萝卜

今天是魏则西逝世一周年(不清楚“魏则西事件”来龙去脉的病友,可以看→祭奠魏则西:国内免疫治疗技术急需正本清源)。

虽然国家卫计委三令五申,但是曾令举国愤怒、魏则西含恨九泉的过时肿瘤免疫细胞治疗(CIK、DC-CIK等)并未彻底销声匿迹,而是转为地下活动、暗潮汹涌,过去的一年里,萝卜医生不止一次遇到上当受骗的病友。前阵子又有好事者发函向国家卫计委询问:该类治疗到底是否合法、是否有效、是否可行?

2017年4月10日,国家卫计委再次回复:该疗法存在细胞制备质量参差不齐特异性不强个体疗效差异大等问题,同时存在器官损伤等副作用,还不具备进一步广泛临床应用的条件,需要进一步深入研究。

抽几管外周血,分离其中的免疫细胞,在体外进行改良和扩增,然后回输给肿瘤患者;这种“打鸡血”疗法,在国外曲折探索了三十多年,在包括中国在内的东亚、东南亚国家红火了十多年,是目前最富有争议的肿瘤免疫治疗亚型,也是内地的癌症病友上当受骗最多的“重灾区”。本文将详细介绍该领域的发展历程,希望能激浊扬清。

 

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CIK、DC-CIK:欧美已经淘汰十多年

上世纪六七十年代,科学家发现人体内存在一些能抗癌的免疫细胞,其中最重要的亚类,就是淋巴细胞。不知道什么是淋巴细胞?下回体检的时候,盯着“血常规”、或者“全血细胞分析”这张化验单,好好找一找,你就懂了——每个正常人的外周血里,20%-40%的细胞属于淋巴细胞;它们是人体对抗入侵的细菌、病毒等外敌的“大杀器”、“国防军”。

CIK(cytokine induced-killer cells)、DC-CIK技术,大致的过程:把病人的外周血抽出来,然后把其中的一种或几种淋巴细胞分离出来,在体外进行培养,让它们“生儿育女”,成百上千倍地扩增,然后回输给肿瘤患者。这类肿瘤治疗技术,发端于上世纪80年代初,美国癌症研究中心的Steven Rosenberg教授和斯坦福大学的Irving Weissman教授做出了很大的贡献。

但是,此后二三十年的深入研究表明:CIK、DC-CIK等技术,尽管安全性不错(国内CIK的安全性不可同日而语,浙江医疗事故致5人感染HIV就是前车之鉴),但其疗效一直备受争议。目前,没有充分的证据表明,患者接受了此类治疗,一定能延长生存时间。所以,十几年前,欧美国家已经基本停止了此类技术的研究和应用,遗憾的是,我国(包括台湾)以及我们的近邻——日本和韩国,相关业务开展地如火如荼。

2016年5月,意外爆发的“魏则西事件”,让中国的管理层下定决心,重拳整顿国内的相关产业,明确规定:任何类型的肿瘤免疫细胞治疗,目前尚属临床研究,不得收费;同时未来将按照药品管理,只有经过科学、规范、严谨的临床试验确认其安全性和有效性,获得有关部门的正式批准之后,方可大规模推广。因此,癌症病友如果再遇到有人忽悠你接受类似的“打鸡血”疗法,而且还收费高昂,不要犹豫,请给有关部门打电话举报——惩治一家谋财害命的“假诊所”、“假公司”,所能拯救的,可能是成百上千条无辜的生命。

参考文献:
[1]Rosenberg SA, Lotze MT, Muul LM, et al. Observations on the systemic administration of autologous lymohokine-activated killer cells and recombinant interleukin-2 to patients with metastatic cancer. N Engl J Med. 1985; 313(23):1485-92.
[2]Jäkel CE, Schmidt-Wolf IG.An update on new adoptive immunotherapy strategies for solid tumors with cytokine-induced killer cells.Expert Opin Biol Ther. 2014 Jul;14(7):905-16.

 

2

TIL:始于恶性黑色素瘤的探索

CIK、DC-CIK等技术为什么会失败呢?淋巴细胞不是守卫人体的战士吗?“好吃好喝”供着,“养兵一日,用兵一时”,真正把它们输入体内,居然发挥不了作用,岂有此理!

后续的研究发现,原因主要有两个方面:1.血液里的淋巴细胞,大多都是新兵,从来没有见过癌细胞,没有经过战争的洗礼,不知道怎么打癌细胞;2.淋巴细胞的内部,也有“叛徒”和“内奸”,不加区别地给它们提供“好吃好喝”的,“帮倒忙”的免疫抑制性细胞也会趁机发展壮大起来……

那怎么办?上个世纪80年代,Steven Rosenberg教授发明了TIL(tumor infiltrating cells)技术:直接从手术切下来的肿瘤组织中分离淋巴细胞,对它们进行杀伤肿瘤能力的测试,将其中杀伤能力最强的部分,给它们“好吃喝好”的,扩增到一定的数目,然后回输给患者——这个方法,相当于直接从战场拉回有战斗经验的老兵,经过一轮“政治审查”和业务能力“大比武”,把内奸、叛徒尽量剔除出去,把战斗能力最强的挑选出来,提供给它们优质的补给,重新送回战场。于此同时,为了最大限度地把病人体内已有的起反作用的免疫抑制性的淋巴细胞清除掉,一般都会在回输前,利用大剂量化疗或放疗,对病人进行预处理,以提高疗效。这种预处理,如果不在经验丰富的临床医生密切观察下实施,有可能发生致命的风险。国内的相关机构,为了尽可能地降低风险,少惹麻烦,开展肿瘤免疫细胞治疗时,几乎从来不做预处理,这也是治疗效果大打折扣的原因之一。

TIL技术的疗效如何呢?截止到目前,欧美已有数百例晚期恶性黑素瘤患者接受了TIL治疗,其中50%左右的患者有效果,20%左右的患者肿瘤完全消失,肿瘤完全消失的患者大部分疗效持久,少数患者甚至已经健康存活了十几年。遗憾地是,TIL技术操作相对复杂,疗效目前仅限于恶性黑色素瘤,尚无应用于其他肿瘤的成功案例。此外,该技术在全世界都属于研究阶段,远未上市。

参考文献:
[1]Rosenberg SA, Yang JC, Sherry RM, et al. Durable complete responses in heavily pretreated patients with metastatic melanoma using T-cell transfer immunotherapy. Clin Cancer Res. 2011;17(13):4550-7.
[2]https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02421640?term=TIL+nasopharyngeal+carcinoma&rank=2.
[3]Hinrichs CS, Rosenberg SA.Exploiting the curative potential of adoptive T-cell therapy for cancer. Exploiting the curative potential of adoptive T-cell therapy for cancer.

 

3

CTL:聚焦病毒感染相关的癌症

TIL技术仅仅适用于恶性黑色素瘤,而且需要从新鲜的肿瘤组织中分离淋巴细胞,那么对于广大的无法手术的晚期癌症患者,怎么办?

三十多年来,科学家一直都在研发替代方案,CTL(cytotoxic T lymphocytes)技术就是其中之一。它的核心理念:对血液里的淋巴细胞,进行“大海捞针”似的严格筛选,将其中真正能杀伤肿瘤的极少数“精英战士”挑选出来,然后进行体外改良、扩增和活化。CTL技术与CIK、DC-CIK技术,最核心的区别:CIK、DC-CIK技术将来自病人外周血中的某一类或某几类淋巴细胞,都进行了培养和扩增,其中的绝大多数不能识别癌细胞,真正能抗癌的淋巴细胞所占的比例只有千分之一甚至百万分之一——也就是说组织了一个县的民兵去前线杀敌,结果发现只有几个人掌握了武器的使用方法,其他绝大多数人都是“不明真相”的“吃瓜群众”;CTL技术,则完全相反,是利用癌细胞特有的、正常细胞上没有或者含量很低的蛋白质做诱饵,把外周血中那“万里挑一”的真正能抗癌的淋巴细胞,挑选出来,然后在体外进一步改良和扩增,然后回输给患者。

CTL技术的一个经典案例:华裔科学家Cassian Yee教授,十几年前从一个晚期恶性黑素素瘤患者的血液中,成功分离出能够特异性识别癌细胞的、杀伤力很强的CTL,在体外扩增以后,回输给患者,效果非常好。2008年,Cassian Yee教授将研究成果发表在了医学界最顶尖的《新英格兰医学杂志》上,引起全球轰动。此后,研究人员在其他肿瘤,尤其是病毒感染相关的肿瘤(人类乳头瘤病毒感染相关的宫颈癌、EB病毒感染相关的鼻咽癌等),用CTL技术成功实施了少数患者的治疗,取到了初步的疗效。新加坡的一家公司,正在开展一项CTL技术治疗鼻咽癌的随机对照的三期临床试验(NCT02578641),让我们一起期待试验结果。

参考文献:
[1]Hunder NN, Wallen H, Cao J, et al. Treatment of metastatic melanoma with autologous CD4+ T cells against NY-ESO-1. N Engl J Med. 2008 Jun 19;358(25):2698-703.
[2]Comoli P, Pedrazzoli P, Maccario R, et al. Cell therapy of stage IV nasopharyngeal carcinoma with autologous Epstein-Barr virus-targeted cytotoxic T lymphocytes. J Clin Oncol. 2005; 23(35):8942-9
[3]Yee C, Lizee G, Schueneman AJ.Endogenous T-Cell Therapy: Clinical Experience.Cancer J. 2015 Nov-Dec;21(6):492-500.
[4]https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02578641?term=EBV+T+cell+nasopharyngeal+carcinoma&rank=7

 

4

CAR-T:血液肿瘤效果不错,最快今年上市

CAR-T(chimeric antigen receptor-T cells),是最近两三年里,被广泛宣传的“抗癌明星”,网络、电视、广播等媒体,铺天盖地,资本市场对此也是趋之如骛,各大机构、各大医院你追我赶,仿佛CAR-T就是攻克癌症的“必杀技”似的。

那么,CAR-T到底是什么东西?原来,淋巴细胞要杀伤癌细胞的前提,是要从正常细胞中区别出癌细胞;否则格杀勿论,岂不是整个人都要和癌细胞同归于尽了。淋巴细胞要想高效率地找到癌细胞,前提是癌细胞上有一些区别于正常细胞的标记,而淋巴细胞上有能识别这些特殊标记的装置。CAR-T技术,就是利用转基因技术给淋巴细胞安装独特的“照妖镜”,拥有了“照妖镜”,淋巴细胞就能迅速、准确地识破“披着羊皮的狼”,并对它们发动猛烈的攻击。但是,由于涉及到转基因技术,转入的基因还是人工设计的,所以,关于CAR-T技术的安全性,一直争议不断。

2012年,宾夕法尼亚大学的Carl June教授,开始了一项CAR-T技术应用于儿童急性淋巴细胞白血病的研究,治疗的第一个病人是一个7岁的女孩,名字叫Emily
Whitehead。这个小姑娘经历九死一生,奇迹般获得了新生;从那以后,CAR-T技术名声大噪。四五年过去了,原本已经无药可治的Emily,依然健康地活着,她的家人和医生团队,一起成立了以小姑娘的名字命名的慈善基金会,还受到了美国奥巴马总统的亲切接见。Emily和她的基金会,俨然成了CAR-T技术的“代言人”。

左图是治疗时的Emily,右图是三年后的Emily

目前,CAR-T技术在多种血液肿瘤,如白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤中,表现出了不俗的疗效,接受实验性治疗的患者,已经达到了数百乃至上千人;濒临绝境、无药可治的血癌患者,一大半都获得了良好的疗效。相关公司,已经向美国的药品监督管理局提交了上市申请,如果一切顺利,CAR-T技术应用于血液肿瘤,将在今年内在美国成功上市。不过,CAR-T技术,定价之高、副作用之大,或许难以
“飞入寻常百姓家”。

然而,除了血液肿瘤,CAR-T技术应用于实体瘤(比如肺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌等等),还有很长一段路。这里面最主要的困难,有如下几点:寻找一个合适的靶点不容易,要让从血管里打进去的免疫细胞到达实体瘤的肿瘤组织(比如肺癌就是在肺里,肝癌就是在肝上,肠癌就是在肠上,都不是在血管里)不简单,即使回输进去的免疫细胞能达到肿瘤组织,要想躲过癌细胞在它的老巢周围、里里外外设置的“明枪暗箭”也是困难重重。

近期,国内出现了不少以CAR-T技术为核心的创业团队,有的已经开始招募患者进行临床试验;有的,明眼人一看就是“挂羊头卖狗肉”,打着CAR-T技术的幌子,开展的依然是CIK、DC-CIK治疗。广大癌症病友,擦亮眼睛。

参考文献:
[1]Maude SL, Frey N, Shaw PA, et al, Chimeric antigen receptor T cells for sustained remissions in leukemia.N Engl J Med. 2014 Oct 16;371(16):1507-17
[2]Garfall AL, Maus MV, Hwang WT, et al.Chimeric Antigen Receptor T Cells against CD19 for Multiple Myeloma. N Engl J Med. 2015 Sep 10;373(11):1040-7
[3]Marcela V. Maus, Joseph A. Fraietta, Bruce L. Levine, et al. Adoptive Immunotherapy for Cancer or Viruses. Annu. Rev. Immunol. 2014. 32:189–225 

5

TCR-T:魏则西的遗憾

CAR-T技术,给淋巴细胞安装的“照妖镜”是人工设计的,有可能出现可怕的副作用。想当初,Emily回输了CAR-T细胞后,几天内就爆发了严重的炎症因子风暴(cytokine storm),濒临休克;后来,Carl June教授和他的团队,冒险给小姑娘使用了一种原本用来治疗类风湿性关节炎的药物(IL-6拮抗剂),才将小姑娘从死亡的边缘挽救回来。因此,从其他地方“借”一个天然产生的“照妖镜”,“嫁接”到淋巴细胞上,或许更安全——这就是TCR-T(T cell receptor-T cells)技术:和CAR-T一样,它也需要转基因;不同的是,TCR-T转入的基因,是自然界天然产生的;而CAR-T,转入的基因是人工设计的。

几年前,Steven Rosenberg教授利用TCR-T技术,治疗了18名滑膜肉瘤和20名恶性黑色素瘤患者,60%的患者疗效不错。而去年席卷全国的“魏则西事件”的主角,魏则西同学,罹患的正是滑膜肉瘤。不幸的是,魏则西同学不仅没有接受正宗的TCR-T治疗,反而被无良的商家和昧心的假医生合谋欺骗,支付了巨额的花费,接受了DC-CIK治疗——几十万救命钱打了水漂,而病魔依然肆虐;临死之前,魏则西在网上留下了愤怒的质问“什么是人性最大的恶”;泣血的长文,彻底点燃了举国的愤怒,引爆了随之而来的全国性的、全行业的大整顿。

言归正传,TCR-T相比于CAR-T,优势是安全性更高,劣势是TCR-T需要像骨髓移植一样,首先配型;然后,还要检测患者肿瘤组织中特定蛋白质的表达。只有相应的特定蛋白质高表达,而且配型合适的病友,才能使用,否则没有效果。目前,几乎全部的研究,都是基于欧美的白种人设计的,中国人或许不能直接“照搬照抄”“别国经验”,否则很容易 “人财两空”。

参考文献:
[1]Paul F. Robbins, Sadik H. Kassim, et al. A pilot trial using lymphocytes genetically engineered with an NY-ESO-1-reactive T cell receptor: Long term follow up and correlates with response. Clin Cancer Res. 2015 March 1; 21(5): 1019–1027.
[2]Singh N, Kulikovskaya I, Barrett DM, et al. T cells targeting NY-ESO-1 demonstrate efficacy against disseminated neuroblastoma. Oncoimmunology. 2015 Aug 12;5(1):e1040216.
[3]Wang X, Rivière I. Manufacture of tumor- and virus-specific T lymphocytes for adoptive cell therapies. Cancer Gene Ther. 2015 Mar;22(2):85-94.

 

6

Neoantigen:“私人订制”的肿瘤免疫治疗

CTL、CAR-T、TCR-T技术,都面临同样一个问题:要想让淋巴细胞带着“照妖镜”找到癌细胞,首先要保证癌细胞上有相匹配的“妖怪”才行。“照妖镜”和“妖怪”就像“一把钥匙配一把锁”。A病人癌细胞上的“妖怪”,B病人不一定有;那么,适合A病人的肿瘤免疫细胞,并不一定适合B病人。因此,最近两三年内,一种量体裁衣、私人订制的豪华版肿瘤免疫细胞治疗新技术,正在兴起——这就是neoantigen技术。

Neoantigen,就是病人癌细胞特有的、正常细胞没有的、能激起人体免疫系统的新生抗原。寻找neoantigen,需要用到现代肿瘤学和免疫学几乎全部的高科技:首先取病人的肿瘤组织,做基因测序,分析哪些蛋白质是癌细胞特有的;然后,利用计算机模拟、蛋白质质谱分析、体外试验验证等多种方式,寻找能激活免疫系统的那几个特殊的癌细胞来源的“妖怪”;然后,可以针对这几个千辛万苦鉴定出来的“妖怪”,开发设计匹配的CTL、CAR-T、TCR-T等,在体外完成相应的培养、改良和扩增后,回输给患者。以上过程,对于每一个病人,都要重新走一遍,耗时耗力,成本高达百万美元。

这种“私人订制”的肿瘤免疫细胞治疗新技术,目前只有屈指可数的成功案例。2014年,Steven Rosenberg教授报道了第一例利用neoantigen技术,治疗晚期胆管癌的成功案例,患者肿瘤完全缓解。2016年底,同一团队又报道了一例利用该技术,治疗携带KRAS基因突变的晚期结直肠癌的案例。此后,他们又系统地评估了多种消化道肿瘤(肝癌、食管癌、结直肠癌、胰腺癌、胆囊癌、胆管癌等)实施该技术的可行性。他们发现:绝大多数癌症患者,理论上讲,都有可能从中获益,相关的临床试验正在设计中。不过,说句实在话,这种豪华版黑科技,估计最终只能是限量版。


参考文献:
[1]Tran E, Turcotte S, Gros A, et al. Cancer immunotherapy based on mutation-specific CD4+ T cells in a patient with epithelial cancer.Science. 2014 May 9;344(6184):641-5.
[2]Tran E, Ahmadzadeh M, Lu YC, et al. Immunogenicity of somatic mutations in human gastrointestinal cancers.Science. 2015 Dec 11;350(6266):1387-90.
[3]Ton N. Schumacher and Robert D. Schreiber. Neoantigens in cancer immunotherapy.science. Science. 2015.348.6230: 69-74
[4]Rosenberg SA, Tran E, Robbins PF. T-Cell Transfer Therapy Targeting Mutant KRAS. N Engl J Med. 2017 Feb 16;376(7):e11

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