新抗原(neoantigen),是指肿瘤细胞提呈的可激活T细胞的抗原。只要肿瘤突变数量足够多,总会有些突变会成为新抗原。
新抗原治疗主要是通过高通量基因测序和数据分析,发现患者的肿瘤的个体化的众多体细胞突变,筛选出可能成为新抗原的突变作为靶标,负载到抗原提成细胞(APC)上,从而起到激活T细胞识别多种新抗原,进而杀伤肿瘤的疗效。
与固定单靶点的靶向药、CAR-T、TCR-T相比,新抗原治疗是不需要固定靶点的,但可以靶向患者个体化的多个靶点。如果把固定单靶点的靶向药、CAR-T、TCR-T比作练武功的某一个固定招式,则新抗原疗法则是“见招拆招”、“无招胜有招”。
一、为何要多靶点:肿瘤突变众多,必须多靶点对治
- 低通量检测时代的技术局限带来的认识误区:
- 认为肿瘤是单个基因突变的结果,仅一个基因突变即可对肿瘤进行分子分型,如HER2阳性的乳腺癌,ALK阳性的肺癌,EGFR阳性的非小细胞肺癌等。这就好比盲人摸象,摸到什么就认为大象是什么,测到哪个基因的问题就说肿瘤是什么基因阳性,问题在于实验仅仅检测了这一个或极少数的基因。
- 认为对肿瘤的治疗,只需要对治单一靶标就OK,但实际上并不OK,大多数靶向药一年左右就产生耐药。
- 高通量检测时代的认知颠覆
传统达尔文理论推测,肿瘤里的突变应该不多,但NGS揭示的事实是:一个肿瘤里的突变数量可以高达108之多。
2015年《PNAS》刊登的研究表明,把一块肿瘤组织分成二百多个小碎片,分别进行高通量测序,结果显示每个碎片的突变情况都迥异,有的突变少些(成百上千),有的突变多达成千上万个!
- 因此肿瘤的基因组体现为突变谱,而非单一突变,其特点是:
- 静态看:体细胞突变多达成百上千甚至上万
- 动态看:突变的丰度不断变化,新突变不断产生
- 个性化:每个患者的neoantigen都各不相同
- 单靶点治疗的局限
面对群狼(众多突变),只打一个能行?无论是靶向药,还是CAR-T,针对单靶点治疗,都会导致压力选择的结果,即“按下葫芦浮起瓢”——其他突变会大量滋生,导致耐药和复发。
二、为何要个体化对治?
大量研究显示,肿瘤患者的新抗原突变呈现高度个体差异性,很难用固定的单个或多个靶点来包含众多患者。因此“见招拆招”的个体化新抗原疗法是回归到肿瘤异质性的本质了。
三、什么是普通型的新抗原疗法?
普通型新抗原疗法,是对T细胞不做任何基因修饰的“纯天然”疗法。
普通型的新抗原治疗产品可以是个体化癌症疫苗的形式,疫苗可以是新抗原突变的RNA疫苗,或RNA序列所对应的多肽疫苗,或者将新抗原突变负载到APC形成细胞疫苗,等等。
普通型的新抗原治疗产品还是将疫苗诱导出的能识别新抗原的T细胞(neoT)。
neoT可以是一组能识别多种新抗原突变的T细胞,也可以进一步筛选,得到精准的某一钟识别特定突变的TCR,制备成TCR-T。
如果从特异识别肿瘤的角度来看,新抗原疗法可谓达到极致了。
普通型新抗原的优点很多:
- 多靶点——群虎(多种neoT)对抗群狼(多种新抗原的癌细胞)
- 高度安全性——对T细胞无加工,仅筛选
- 高度安全性——仅针对患者特有肿瘤突变,没有突变的正常细胞将不受攻击
- 高度广谱性——适用于各种肿瘤
- 动态适应性——动态诊治对抗动态克隆演变,可反复重复治疗流程
- 疗效持久——效用持久的“终极”解决方案
2017年7月,《Nature》同期刊登两篇重磅研究,证明新抗原疗法的有效性。
美国丹娜法伯癌症研究院Catherine Wu教授团队:6名术后复发的黑色素瘤患者,经个体化多靶点DC疫苗治疗32个月后,肿瘤全部消失且无复发。
德国约翰内斯古腾堡大学医学中心的Ugur Sahin教授团队:13名晚期黑色素瘤患者,经个体化多靶点DC疫苗治疗26个月后,13人全部达到肿瘤全部消失且无复发。
可见,普通型新抗原疗法,对于肿瘤负荷较低的患者,尤其是术后防复发的应用,有着可预期的非常好的疗效。
四、什么是增强型的新抗原疗法?
尽管普通型新抗原疗法的neoT(无论是疫苗在体内激活的,还是体外筛选扩增的)较好的解决了肿瘤识别问题,但neoT细胞还有可能被肿瘤微环境抑制。打个比方,肿瘤细胞就好比是坏蛋,neoT细胞就好比能识别坏蛋的警察,肿瘤微环境的机制就好比是,警察好不容易记住了坏蛋的模样,找到了坏蛋,但到了坏蛋跟前,还没能掏枪打死坏蛋时,反而被坏蛋先施用了迷魂药,在坏蛋面前睡着了!
为了能让警察在见到坏蛋时不要睡着,而要行使杀坏蛋的功能,就需要增强型疗法了。
增强型新抗原疗法是北京卡替医疗公司的原创专利发明,是在普通新抗原疗法的基础上,加上了克服肿瘤微环境的基因修饰,使得neoT变成增强型neoT(ENT),相当于给警察配备了特殊装备,当坏蛋施用迷魂药的时候,不仅不能起到催眠效果,反而让迷魂药变成了兴奋剂,反而激活了警察的战斗力去更加奋勇的杀灭肿瘤。
增强型的产品可以是疫苗联合能识别多种新抗原的ENT组合,也可以是一种或多种增强型精准TCR-T细胞。
增强型新抗原疗法可以对治更病情重一些的患者,比如IV期有转移的患者。
五、什么是超强型的新抗原疗法?
对于肿瘤病灶比较大,或者病情进展比较快的患者,增强型或许未必能满足需求,一方面是增强型neoT(ENT)细胞虽然能克服微环境,但如果肿瘤细胞数量上占有绝对优势,则ENT杀伤肿瘤的速度有可能赶不上肿瘤进展的速度;另一方面肿瘤进展快的患者,可能等不及增强型的两个多月的制备周期。
为了解决上述难题,就需要超强型新抗原技术了。
超强型新抗原疗法是北京卡替医疗公司的原创专利发明,是在增强型新抗原T细胞(ENT)基础上,进一步加上了超级扩增因子的基因修饰,使得ENT变成超强型neoT(SNT),从而能在体内自我复制扩增,突破细胞数量瓶颈,就像孙悟空拔一根毫毛能变成千上万个孙猴子能同时对抗十万天兵一样。
如果能通过辅助性手术获得肿瘤组织,进一步获得肿瘤组织中的T细胞(TIL),就可以制备超级TIL(STIL),那制备周期就非常快了,只需要5~15天即可。注意是辅助性手术,手术的目的不是靠手术治好肿瘤,而是要靠手术获得免疫细胞TIL。