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名厨烹制 | 专访陈列平教授:说到免疫治疗,我有些不同看法

BioBAY 2021-12-17

The following article is from 药明康德 Author 药明康德

本文经药明康德授权转载


“Now this is not the end. It is not even the beginning of the end. But it is, perhaps, the end of the beginning.”—— 温斯顿·丘吉尔


陈列平教授是全球免疫疗法当之无愧的先驱,在人类的抗癌史上谱下了多段华章:上世纪90年代,他的团队率先发现了B7-H1(后被称为PD-L1)分子,并证明它在肿瘤免疫逃逸过程中扮演了重要角色;2002年,他的团队又发现通过抑制PD-1与PD-L1的结合,能够增强免疫系统的抗肿瘤能力。这些突破性的贡献直接推动了抗PD-1/PD-L1免疫疗法的开发,彻底改变了癌症的治疗格局。



多款重磅免疫疗法问世之下,业内正尝试不同的免疫疗法组合,以求带来全新的治疗方案。有趣的是,面对这一研发热潮,陈列平教授却坦言“路有些走偏”。在他看来,许多组合并没有科学依据,甚至可以说是在“碰运气”。


“很多根本的科学问题都还没有得到解决,大家就急着涌入临床治疗中去,这是目前的最大问题,” 在药明康德内容团队的专访中,陈列平教授这样说道:“现在的免疫疗法领域有一个不好的趋势,就是大家不愿意讲一些和主流不一样的东西,但我还是想讲讲自己的一些不同看法。”

免疫疗法的序章

使用免疫系统对抗癌症,并不是最近才诞生的新概念。早在100多年前,威廉·科莱(William Coley)医生就曾对癌症患者注射细菌或细菌产物,以求增强免疫系统的活性,治疗癌症。一些资料表明,在他40年的行医生涯里,曾对1000多名癌症患者进行过类似的治疗。在很小一部分患者中,也的确能观察到肿瘤尺寸的缩小,但是治疗带来的毒性,使得治疗无法继续下去。


▲现代不少科学家认为威廉·科莱医生是免疫疗法最早的开拓者之一(图片来源:[CC BY 4.0 ], via Wikimedia Commons)


这可以说是早期癌症免疫疗法的一个缩影:基于“免疫反应不足以抑制肿瘤生长”这一假设,科学家们专注于增强或放大机体全身的免疫反应,让免疫系统对癌症发起攻击。基于这些策略,在过去的几十年里,干扰素、白介素2、抗CTLA-4抗体以及最近新兴的CAR-T细胞治疗,也陆续得到了美国FDA的批准,用于治疗黑色素瘤,肾癌以及一些血液肿瘤等特定的癌症。


但在将上述免疫疗法用于治疗肺癌、乳腺癌、肝癌等临床常见的实体瘤,所有临床试验都以失败告终。“尽管这些疗法都能看到免疫反应的增强,比如T细胞的增多,但在大多病人身上,这些增强的免疫反应和临床效果没有关系,病人的肿瘤照样长,”陈列平教授说道:“所以当时很多人认为免疫系统对治疗癌症没什么用,不少人也撤出了这个领域。我们这批留下来研究免疫疗法的人都是‘死硬分子’。”


▲FDA批准的癌症免疫疗法以及它们的适应症(数据来源:参考资料[1];制图:药明康德内容团队)


因为相信,所以看见。当时的一些探索者们清楚地看到了“免疫增强型”疗法存在的一些问题——它们只是系统性地增强免疫系统活性,甚至将原本“正常”的活性提高到了“异常”的水平,却不能特异针对肿瘤生长过程中的免疫缺陷。“如果免疫系统和T细胞的激活没有问题,那问题可能出在最后一步,T细胞进不到肿瘤里。所以我们才开始从肿瘤微环境中寻找解决思路。”陈列平教授回忆说。

PD-1/PD-L1通路与组合疗法

如今我们知道,肿瘤之所以能逃脱免疫系统的攻击,一大原因在于肿瘤演化出的多种免疫逃逸机制。在这些逃逸机制的作用下,T细胞的活性会在肿瘤微环境中得到抑制,使肿瘤逃过免疫系统的攻击。


PD-1/PD-L1通路的发现,以及多款抗PD-1/PD-L1重磅疗法的横空出世,重新定义了癌症的治疗格局。由于直击肿瘤的免疫逃逸机制,与“免疫增强型”疗法相比,这类疗法“能够以很高的有效比例治疗广谱肿瘤,而且毒性非常低。”陈列平教授指出,抗PD-1/PD-L1抗体代表了一类全新的免疫疗法——它们不再简单“增强”免疫反应,而是让肿瘤发病过程中出现缺陷的免疫系统“恢复正常”


▲“免疫增强型”疗法与“免疫正常化”疗法的示意图(数据来源:参考资料[1];制图:药明康德内容团队)


这些疗法在临床上取得了巨大成功,也催生了大量组合疗法的研发。但免疫疗法领域的这一发展趋势,却有些出乎陈列平教授的预料——“几年前我预计说,肿瘤微环境中还有那么多的靶点没有发现,无论是公司还是投资者,如果能大规模投入其中,把微环境中的问题搞清楚,免疫疗法一定会有大发展。但现在看起来,大的方向有一点偏,不大像我预测的方向。”


陈列平教授分享说,目前研究免疫组合疗法的临床试验在美国已经超过了2000个,其中90%以上都是研究PD-1/PD-L1与其他疗法的组合。“这也可以理解是比较快速的一条路,但把现有的疗法与抗PD-1疗法结合一下,基本上都是随机的组合,没有太多科学依据在里头。”当然,偶尔一些组合疗法能取得较好的治疗效果,今年4月获批的Keytruda与Inlyta组合(靶向PD-1与VEGFR)就是一个例子。“但疗效之外,我们依然学不到多少东西。”


“从历史上看,抗PD-1/PD-L1抗体的治疗效果和其他疗法大不一样,趋势还是挺明显的。很重要的一点是我们已经知道为什么不一样。知道为什么有效,才能学到东西,”陈列平教授说道:“我还是相信要解决最基本的科学问题。大部分肿瘤目前还不能被有效控制。如果不能从组合疗法中学到新东西,我们的进展就不会很快。

序章的终结

去年10月,陈列平教授团队在顶尖学术期刊《细胞》上发表前瞻性评述(perspective),总结了他对免疫疗法过去数十年来发展的思考。在他看来,我们需要更多让免疫系统“恢复正常”的疗法,这是治疗更多癌症所需的范式改变,也意味着免疫疗法将终结序章,走向成熟。


▲陈列平教授团队在《细胞》上刊文指出,免疫疗法的范式需要改变(图片来源:参考资料[1])


专访中,陈列平教授向药明康德内容团队介绍了研发这些 “免疫正常化”疗法的三个原则——“第一点,我们要知道免疫缺陷是否是肿瘤引起的。而这些机制不是正常免疫系统需要的,因为这样才会给将来肿瘤治疗带来选择性。” 举例来说,CTLA-4并非是肿瘤特异利用,而是整个正常免疫系统都需要的分子。一旦把它去掉,正常免疫系统就会出现异常。“CTLA-4这个靶点用于治疗黑色素瘤有作用,但并没有让我们学到很多新东西,更多的还是以前‘增强免疫’的概念”。


这一点容易理解,研究起来却有一定难度。陈列平教授指出,由于进入新药临床试验的大多是晚期病人,疾病已经存在多年,常常经过了多种不同的治疗,因此癌症或者免疫系统本身,或多或少都有些“人为引起的变异”,病人之间的异质性非常大。因此,一定要对病人群体进行细分,选择性地寻找其中的关键分子。


第二点,这些免疫缺陷(分子)需要集中在肿瘤微环境中,而在正常组织中完全或几乎没有。”陈列平教授说:“我们需要找到肿瘤特异或是高度选择性表达的分子。这样就算新药治疗中发生不可预测的副作用,它们也集中发生在肿瘤微环境。”


第三点,新的靶点需要是一个主要的功能通路。这也是更难一些的要求。我们观察到在肿瘤里面,有很多通路可以共存。怎么找到一个能够调节整个微环境的主要通路?”陈列平教授介绍说,他的团队目前开发了一种新的系统,能将病人的肿瘤组织移植到具有免疫缺陷的小鼠身上。这等于是将微环境孤立出来,然后特异性地用药物去做调控,寻找其中的关键通路。这能避免系统性免疫增强干扰对实验结果的影响,也能让研究人员们对药物的评估结果更具信心。


“这三条在我看来,只是最低要求,”陈列平教授说道:“在这个基础之上,针对不同靶点的作用机制,增加新的标准,才能找到最好的靶点。

寻找新的靶点

根据患者体内PD-L1水平的高低,以及肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的多寡,陈列平教授团队将肿瘤病患分为四类。其中TIL较多的患者群体是研究人员们的侧重点。“这些患者体内的T细胞已经进到肿瘤部位了,目标比较明确。之所以T细胞不起作用,说明微环境里肯定有其他分子,光抑制PD-L1还不够。”陈列平教授解释道。



▲TIL较多的患者是研究人员们的侧重点(数据来源:参考资料[1];制图:药明康德内容团队)


为了寻找潜在的免疫疗法新靶点,陈列平教授团队开发了一个筛选平台,其中包含了超过95%的人类膜蛋白。利用这一平台,研究人员们能够找到一些可能影响免疫功能的分子,再回到肿瘤类型中做比对,寻找这些分子在肿瘤中是否有特异性的变化。利用这一平台,这支团队找到了多个潜在的新靶点。今年1月正式发表于《细胞》杂志上的LAG-3配体FGL1,就是最新的一个案例。


找到靶点后,研究人员们思考的,便是如何进行快速的转化,将最新科学发现转变为造福患者的创新疗法。“我们其实找到了很多潜在靶点。在选择靶点进入临床试验前,我们根据常见的实体肿瘤,列了一张表格。根据病理学分析,我们尽量选择涵盖较多肿瘤类型的靶点进入临床,”陈列平教授介绍道:“这样的疗法也能帮到更多的患者。”

NextCure

在临床转化的过程中,曾启动并参与组织抗PD-1/PD-L1抗体首个人体试验的陈列平教授也在不断总结过去的经验与教训。“在做完PD-1/PD-L1通路的研究后,我们也曾检讨和反思,为什么科学研究要等上十多年才上临床,我们能不能做得更好?


反思找到的问题,是学术界与产业界之间所存在的一道鸿沟。“学术界有这么一个现象,就是研究出一个东西来,需要写成文章,经过同行评议,然后再发表。如果一家公司对你的研究感兴趣,再和学校协商引进专利授权,这个过程可能要3-5年。”陈列平教授说道。



而解决这个问题的答案,则是一家名为NextCure的生物技术公司。“这个名字是我起的,可以看出当时很有信心。当时我们觉得在抗PD-1/PD-L1疗法之后,还能治愈更多的癌症,”陈列平教授笑着说道:“创立NextCure的想法,就是把这几年的时间省下来。”


自建立之初,NextCure团队就与陈列平教授团队保持着紧密联系。每当找到一个潜在靶点,科学家与研发人员就会根据主要数据进行讨论,决定是否要继续推进。“我们当时的想法是,一旦发现潜在靶点和基本原理,就能在发表论文前推进到临床试验。我们可以同时做,不能等到论文发表之后再做。


NextCure的领先在研疗法NC318(一款“first-in-class”的Siglec-15抑制剂)就在这一模式下,快速推进到了临床阶段。“我们临床试验去年10月开始,当时论文在审稿阶段,还没有发表。到了今年2月论文在线发表时,我们的1期临床已经进行一半了,”陈列平教授和我们分享道:“如果按传统方法,在论文发表后还要再和公司协商转让, 然后验证结果, 生产药物等等。不知道还需要多久。”


▲本研究正式发表时,1期临床试验已经进行过半(图片来源:参考资料[2])


时间上看,从发现靶点起,NextCure就在筹划抗体的生产,以及临床试验的准备。与此同时,研究人员们还在不断完善科学细节,准备论文的发表。“有时这些数据不是临床试验所必需的,却是发表论文所必需的,是锦上添花的工作,但并不影响主要结论。”陈列平教授说道。通过齐头并进,据估计,NC318在临床推进上,省下的时间比传统方法至少要超过3年

新型免疫疗法的曙光

目前,NC318正在1/2期临床快速推进,预计8月前能结束1期临床试验的阶段,而2期临床设计也接近完成。在剂量爬坡试验中,研究人员们并没有观察到明显毒性,这也符合试验的预期。“如果只是集中于肿瘤部位,调控微环境的‘主要开关’,我们本来也预期它没有多少毒性。证实这一点,让我们感到非常振奋。”陈列平教授说道。由于作用部位高度特异,“低毒性”或许正是“免疫正常化”疗法的一个特性。


根据公开信息,一名先前对PD-1/PD-L1治疗产生耐药的肺癌患者,已在NC318的治疗后出现了部分缓解。考虑到1期试验部分的终点是安全性和耐受性,陈列平教授认为目前的数据表明,这算是一个非常成功的1期临床试验。“要知道这还只是1期临床试验,还在做剂量爬坡。前面的很多剂量还很低,可能不是用于治疗的最佳剂量。但我们不光得到了安全性和耐受性数据,还见到了一些缓解病例。当然,这些还需要在2期临床试验中做验证。”


▲NextCure的在研管线一览(图片来源:NextCure官方网站)


值得一提的是,与PD-1/PD-L1通路尽量减少重叠,正是NextCure选择靶点中的优先考量。因此他们在临床试验中所接受的患者,要么是PD-L1表达水平较低,不符合其他临床试验的需求;要么是已经经过了抗PD-1/PD-L1疗法的治疗,疾病却依旧出现进展。这些患者,也正是最需要创新疗法的人群。


不过陈列平教授也指出,癌症免疫疗法并不是万能药。考虑到晚期肿瘤的高度异质性,每一款创新免疫疗法,所能治疗的也只是一部分患者。“目前看,NC318与抗PD-1疗法适用的患者群体可能差不多大。比如黑色素瘤里有20-30%的患者可能生效,肺癌里也差不多。”

5-10年内搞清癌症

聊到对癌症免疫疗法的专注与热情,陈列平教授提到了他最初当医生的经历。“我做过很短一段时间的医生。当时我在肿瘤科,但上个世纪80年代的肿瘤科很惨,连化疗药都只有很少的几种,所以每个病人进病房都很清楚自己必死无疑。我们只是让这些病人多活几个月,而且这几个月生命的代价还很大,因为药物的毒性很大,”陈列平教授回忆说:“我天天看到这样的情况,但什么都做不了,然后看着病人去世,这是一个很难受的工作。”也正因为此,陈列平教授辞去了医生的工作,考到了协和医学院做研究生。而在“预防”与“治疗”两大方向之间,他挑选了离临床转化比较接近,“这辈子还能看到疗法问世”的免疫学。


30多年的耕耘后,这名曾经的肿瘤科医生,已经成为了全球癌症免疫疗法的领军人物。当问及免疫疗法何时能攻克癌症,陈列平教授指出业界不宜操之过急。即便是抗生素这样存在那么久的药物,也只能控制绝大多数的感染。对于癌症治疗,我们同样不能要求100%治愈。


“现在的抗PD-1/PD-L1疗法下,很多患者可以长期得到部分缓解。他们的肿瘤还在,但很稳定,或者正在慢慢缩小,可以活很长时间。如果能达成这个目的也不错,”陈列平教授说道:“晚期肿瘤的异质性太大。如果有像PD-1/PD-L1这样的主要通路,能再找到3到4条,控制或者治好70%-80%的肿瘤,实际上就已经很成功了,这个目标是可以达到的。”


“以这个目标来说,应该不会太久。现在我们已经很清楚肿瘤微环境是一个主要的靶向部位,所以我们至少知道应该去哪里找东西。当然临床试验进展可能比较慢一些,但我觉得未来5-10年里,应该能把这些主要的通路搞清楚,”陈列平教授补充道:“我对此还是很乐观的。当然,实现这一目标前,我们还有大量的工作要做。”


参考资料:

[1] Miguel F. Sanmamed and Lieping Chen, (2018), A Paradigm Shift in Cancer Immunotherapy: From Enhancement to Normalization, Cell, DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.035

[2] Jun Wang et al., (2019), Siglec-15 as an immune suppressor and potential target for normalization cancer immunotherapy, Nature Medicine, DOI: https://doi.org/10.1038/s41591-019-0374-x

[3] NextCure官方网站, Retrieved June 25, 2019, from http://www.nextcure.com/

[4] 陈列平教授 – 耶鲁大学官方页面, Retrieved June 25, 2019, from https://medicine.yale.edu/bbs/people/lieping_chen.profile


来源:药明康德

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