对免疫疗法的兴趣逐渐增加

 

早在 1891 年,免疫疗法之父 William B. Coley 便发现,给癌症肿瘤注射灭活的活细菌可以完全缓解癌症。不幸的是,由于并不了解其治疗方法的实际作用原理,因此肿瘤学家避免采用他的方法,而继续将手术和放疗作为 20 世纪治疗癌症的标准。

但现在随着免疫系统知识的发展,人们对免疫疗法(不仅限于用于癌症的免疫疗法)的关注度越来越高。随着第一款癌症疫苗(sipuleucel-T)于 2010 年获批用于治疗去势抵抗性前列腺癌,目前有超过 1,600 项临床试验  研究免疫疗法的各种应用,范围从肺癌试验到 1 型糖尿病和关节炎试验不等。

 

什么是免疫疗法?

 

从较高水平上来讲,免疫疗法是一种利用免疫系统来识别、攻击和消除有害细胞的治疗手段。药物疗法或放射疗法直接杀死或者有时会不加选择地杀死健康细胞和不健康细胞,而免疫疗法的作用原理是首先增强患者的免疫系统。免疫系统一旦充分激活,就会有针对性地直接杀死不健康细胞,放过健康细胞。

由于能够专门针对不需要的有害细胞,免疫疗法的副作用比传统疗法少。此外,在训练人体免疫系统在不借助药物的情况下消灭病原体的过程中,这种疗法有可能减少耐药性的发生率,并成为一种更长期的治疗方案。

当然,自 1891 年发展至今,免疫疗法早已不再是一种笼罩在神秘面纱下的不可靠癌症疗法。我们对免疫系统的理解虽然仍不完善,但已大大增加,许多种免疫疗法正在研究中。

 

不同种类的免疫疗法

 

如今,免疫疗法中市场规模增长最快的是细胞疗法,在 2017 年至 2020 年间增长了 294%。该疗法的作用原理是转移帮助患者对抗疾病的免疫细胞。这些细胞可以是自体细胞(从患者体内取出、增殖并重新插入),也可以是异体细胞(从供体体内取出并插入)。细胞疗法的一个示例是嵌合抗原受体(CAR)T 细胞疗法,该疗法从患者或健康供体体内取出具有抗癌性的 T 细胞,并在实验室中对其进行扩增和修饰,然后输送回患者体内以刺激免疫系统。

免疫疗法的其他关键发展领域包括:

  • 基因治疗——将遗传物质转移到存在缺陷或缺失基因的细胞中,以提高免疫应答。
  • 检查点抑制剂——转移到体内以防肿瘤细胞关闭抗肿瘤细胞的物质。
  • 疫苗——引导免疫系统如何对抗病原体的物质。
     

虽然这些免疫疗法的理论基础在技术上可行,但其应用通常是不完善的。目前,很难确定免疫疗法的具体受益者,部分估计显示,只有 15%-20% 的患者可获得持久的治疗效果。但是原因为何?

 

克服免疫疗法的障碍

 

免疫系统非常复杂。尽管我们已经掌握所有这些信息,但仍然很难预测具体到某些分子靶点或途径将如何影响免疫系统功能以及它们是否真的会消灭疾病。有关这种复杂性的一个示例是:许多健康细胞和不健康细胞拥有相同的抗原(这意味着很难区分它们),因此针对特定抗原的药物也可能在无意中消除健康细胞。除此之外,癌症抗原往往很强,其可以无限期地自我更新并迅速产生耐药性。

为帮助解决这些问题,需要对生物标志物和癌症途径进行进一步以及更精确的研究。由于生物标志物在患者之间可能存在很大差异,因此需要高度精确的方法来识别细微的个人层面的生物标志物,以确保治疗能够更好地针对有害细胞并防止出现耐药性。其中一个示例是个性化重排末端分析(PARE),这是一种可在患者血液样本中鉴定低于 0.001% 水平的突变 DNA 分子的方法。如果使用得当,这种方法能够更具体地定位有害细胞的特殊抗原,减少耐药性,并改善患者的治疗结果。

 

技术挑战和解决方案

 

技术障碍也是发展免疫疗法的主要瓶颈。繁琐的设备和数据处理的局限性给治疗的开发带来了不必要的时间和资金限制。因此,能够快速、高效并再现性地实现细胞扩增、修饰和表征的设备可增加快速开发有效治疗方法的可能性。

为解决这些问题,拥有最新的设备非常重要。例如,Applied Biosystems MAGnifySOLiD ChIP-Seq 试剂盒等产品能够将每次反应所需的组织量从大约 30 mg 减少到不到 1 mg,从而简化研发阶段的工作。此举不仅可将处理时间减半,还可节省数千美元的前期设备成本。与此同时,CTS Dynabeads CD3/CD28 磁珠等产品可减少体外 T 细胞扩增的时间,同时保持 T 细胞的活力,以改善自体治疗的效果。

 

从实验室转向商业化生产

 

最后,商业化也面临着问题,即将研究阶段的方案扩大规模以转移到开发、临床规模,最终实现商业化生产。特别是这个阶段的成本仍然很高,并且考虑到研发渠道其余阶段所面临的挑战,与成本更低的其他治疗方法相比,许多方面都使免疫疗法的可行性更低。免疫疗法的每月平均花费为 10,000 至 12,500 美元,化疗的每月花费为 1,000 至 12,000 美元,放射治疗的每月花费为 9,000 美元。

为解决这些问题并确保从实验室到临床试验及以后阶段的无缝扩展,必须确保各个规模阶段都有对应的设备、材料和专业知识可用。公司还应通过更高效的模块化设备和易于遵循的顺序工作流程步骤来维持可编程、灵活的工作流程,以确保最高效率。实现可持续规模扩大和商业化生产的必要条件还包括保持最新的商业使用权,并保证最佳投入材料符合经验证的 QA 标准,以实现监管合规性。

 

选择免疫疗法开发解决方案

 

现有的挑战、资源和首要任务共同决定了每个公司优化其免疫疗法开发渠道的方式。例如,研发方面面临的挑战可能只需要升级设备和培训即可。然而,根据现有的资源和风险承受能力,公司还可考虑投资升级设施、材料甚至专业知识。在这种情况下,且如果首要任务是尽快过渡到临床和商业阶段,那么与声誉优良、经验丰富的合作伙伴合作可能是最合理的选择,因为无论是在研发、临床试验还是商业化期间,这样的合作伙伴都可以根据需要提供关键资源,节省时间并降低成本。

为了了解这种合作关系的运作方式,让我们来看一个案例。一家大型制药公司希望提高其 CAR T 疗法从临床研究到商业化生产的制造能力。该公司为此与 Thermo Fisher Scientific 签署了一项为期 7 年的非独家协议,获得了 CTS Dynabeads CD3/CD28 磁珠的使用权,用于简化和扩大其生产。这项技术得到了严格监管审查的支持,并帮助公司向患者兑现了承诺。    

总之,虽然人们对免疫疗法的关注日益密切,但该领域正在经历一个阵痛期。无论是由于可用技术、方案的限制,还是扩展能力的限制,整个渠道存在许多差距,但可以通过正确的工具、专业知识和监督优化这些差距。正确利用这些资源的公司能够将免疫疗法从 19 世纪的新兴疗法发展为 21 世纪的一线治疗手段。 

无论您是在开发疫苗、基因疗法、T 细胞疗法还是单克隆抗体,Thermo Fisher Scientific 都可以通过我们广泛的端到端解决方案和服务在开发的任何阶段为您提供支持。

 

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仅供科研使用,不可用于诊断目的。

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