项目背景介绍

上世纪60年代后医学生物开始迅速发展,带动上世纪80年代开始兴起抗肿瘤免疫细胞治疗技术。经过20多年迅速发展,已逐渐成熟。目前,除传统的抗肿瘤治疗的三大手段:手术,放射和化学治疗外,包括免疫细胞治疗的生物治疗被列为第四大治疗手段。临床实践表明生物治疗在杀灭肿瘤细胞的同时,可明显延长病人的生存期,保障或改善生活质量。

2010年4月美国食品和药品管理局(FDA)批准了难治性前列腺癌疫苗PROVENGE—树突状细胞(Dendritic cells, DC)进入临床应用,治疗组比对照组多延续了4.1个月的生存期。这是标志着靶向性细胞免疫治疗正式进入临床实践的里程碑。

2011年诺贝尔医学奖颁给了T淋巴细胞受体和DC细胞的发现者,进一步促进了靶向性抗肿瘤细胞免疫治疗研究。目前,在欧美等国家,为数众多的靶向性抗肿瘤细胞免疫治疗已经进入II~III期临床试验阶段,有望于今年数项正式进入临床应用。

2015年7月,国家卫计委取消包括免疫细胞在内的第三类医疗技术行政管理和审批权,下放至地方行政管理部门。

在我国,2010年卫生部将T淋巴细胞和NK细胞治疗技术列为首批可临床应用的第三类医疗技术,直接引发了国内肿瘤细胞免疫治疗的研究和应用热潮。卫生部关于第三类医疗技术的文件如下:

病毒载体介绍

随着国际上抗肿瘤细胞免疫技术的迅猛发展,病毒载体应用于细胞免疫技术治疗肿瘤疾病已经进入了临床应用阶段。然而,关于病毒载体安全性问题仍是困扰目前抗肿瘤细胞免疫治疗的主要问题。作为细胞免疫治疗最理想的载体——病毒载体,具有其他方法无法比拟的优点。其转染效率高,在宿主细胞可以稳定表达以及其表达的抗原更接近于自然。而且可规模化,标准化制备或生产,便于临床使用。目前世界上广泛应用的病毒载体主要是腺病毒、逆转录病毒和腺相关病毒三大病毒载体。其中最安全的是腺相关病毒。


腺病毒(Adenovirus, Ad)载体

腺病毒(Adenovirus, Ad)载体:是研究最早、应用最广泛的病毒载体。其特点是易于制备,可感染多种宿主细胞。缺点是Ad是一种致病性病毒,主要侵犯并导致呼吸系统等病变。而且具有较强的免疫原性,易引起炎症反应和其他不良反应。同时感染宿主细胞后,目的基因表达较短暂,不利于需要持续表达目的基因的免疫治疗。


慢病毒(Lentivirus)载体

慢病毒(Lentivirus)载体:目前使用的慢病毒载体基本来源于免疫缺陷性病毒(HIV),因此严格上其仍然属于逆转录病毒载体。但其具有感染静止细胞和分裂细胞的特点,可稳定整合到宿主染色体以及持续表达目的基因。其缺点是不仅自身具有较强的免疫原性,不利于免疫细胞治疗,而且插入宿主染色体的不确定性易导致基因突变,并具有潜在感染实验室工作人员的危险。


痘病毒和疱疹病毒载体

痘病毒和疱疹病毒载体:其特点是可以感染神经细胞。但两者均有着较强的免疫原性,易引起炎症反应和其他不良反应,而且具有潜在的致病性,亦不适合应用于细胞免疫治疗。


逆转录病毒(Retrovirus, RV)载体

逆转录病毒(Retrovirus, RV)载体:是一种高效的转导基因的病毒载体,可将目的基因整合到宿主染色体,获得稳定表达。然而具有与慢病毒载体相似的缺点,其具有潜在致瘤性的危险。


腺相关病毒(AAV) 优势分析和目前国际抗肿瘤免疫治疗现状

腺相关病毒(AAV)

经二十余年的全世界广泛研究证明,腺相关病毒(AAV)是一种肥致病性病毒,感染人体后,不会导致任何生理改变或病理变化,这已经为医学界所公认。美国国立研究院(NIH)和食品及药品管理局(FDA)连续多年宣布,AAV是用于基因治疗的最安全的病毒载体。


一、腺相关病毒( AAV)优势分析

腺相关病毒属于细小病毒科,是一种无包膜,大小约为4.7kb,线性单链DNA的非致病性病毒(其基因结构如下图所示)。

 
     
AAV是一种缺陷型病毒,其生活史具有两种形式。当宿主细胞存在腺病毒,单纯疱疹病毒或乳头瘤病毒等时,AAV感染细胞,其DNA进入细胞质和细胞核,在腺病毒等辅助病毒帮助下,进行复制并包装成为具有感染性的子代AAV病毒颗粒,释放到胞外,感染其它宿主细胞。但当细胞中不存在腺病毒等辅助病毒,AAV感染细胞后,定向整合于人19号染色体,可进行复制,但不产生或包装成为子代感染性病毒颗粒。通过基因改造,可将重组AAV(Recombinant AAV, rAAV)的整合染色体的特性去除。树突状细胞(DC)及其前体细胞-单核细胞(Monocytes, Mo)是AAV的宿主细胞,但不是腺病毒等辅助病毒的宿主细胞,因此自然状态下DC和Mo都不可能存在这些辅助病毒。已经无整合染色体功能(详见“临床前研究”部分),携带肿瘤相关抗原基因的rAAV感染DC或Mo后,由于不存在辅助病毒,rAAV仅在细胞中表达肿瘤相关抗原蛋白,并不包装成为具有感染性的子代rAAV病毒颗粒。


     
AAV在人群中隐性感染率为 60~80%。其具有长期潜伏于人体而不具有任何致病性的优点。不仅AAV感染宿主细胞范围广,可感染分裂细胞和静止细胞,而且稳定性好、便于浓缩、纯化和灭活。此外相对于其它病毒载体,其免疫原性较弱,难以引起机体的免疫反应或炎症反应,有利于反复接种。

根据美国国立卫生研究院(NIH)生物安全机构和FDA关于生物安全管理的规定。对于用于基因治疗的DNA和基因载体,根据它们对健康成人相对致病性被分成四类(Risk Grades):

风险1类(RG1):生物体与健康成人的疾病无关。

风险2类(RG2):生物体与人类疾病相关。但很少引起严重疾病,且通常可以受到预防或治疗干预。

风险3类(RG3):生物体与人类严重或致死性疾病相关,但可能受到预防或治疗干预。

风险4类(RG4):生物体会引起人类严重或致死性疾病,且通常不受预防或治疗干预。

AAV血清型1至4型、复制缺陷型重组AAV(转基因体既不编码潜在的癌基因,也不产生毒素分子)是目前唯一一种属于RG1类的病毒载体。而既往常用的腺病毒、慢病毒、疱疹病毒、痘病毒均属于RG2类,逆转录病毒属于RG3类。这充分肯定了AAV的安全性。因此目前国内外应用AAV载体的研究日益增多,基于临床治疗的细胞免疫治疗研究就是其中之一。(NIH关于生物安全的原文如下)


     
2012年11月2日欧盟批准UniQure公司的Glybera产品在欧盟27个成员国使用,这是西方国家第一个获批准的基因治疗药物,它是利用腺相关病毒I型(AAV-I)携带外源基因用于治疗脂蛋白脂酶缺乏遗传病(LPLD)的基因药物。

另外,2016年7月,美国FDA授予两项AAV药物突破性疗法认定,它们分别是Spark公司的SPK-9001,用于乙型血友病的治疗;以及基因治疗公司AveXis的在研新药AVXS-101,用于治疗 I 型脊髓性肌萎缩症(Spinal Muscular Atrophy,SMA)的儿童患者。 Glybera、SPK-9001 和AVXS-101进一步证明AAV是一种安全的,可用于临床治疗的产品。


二、目前国际抗肿瘤免疫治疗现状


树突状细胞(Dendritic cells, DC)是一种专职抗原提呈细胞,具有强大的刺激初始T细胞(naive T cell)增殖以及诱导主要的抗肿瘤免疫反应—细胞免疫反应的功能。DC在细胞免疫应答中发挥着重要作用,是启动机体免疫应答不可或缺的重要环节,具有启动特异性免疫应答和诱导免疫耐受的双重功能。上世纪90年代DC体外培养获得成功,使其逐渐成为免疫学和肿瘤生物治疗研究热点。经过近10年的基础和临床研究,已经充分证明以DC为基础的免疫治疗是一种安全、有效的抗肿瘤治疗方法。

根据美国食品与药品管理局(FDA)公布的信息,截止2011年3月下旬,共受理和批准有关DC的临床试验183项,关于 AAV 基因治疗在研项目8项,表明目前国外在这一领域的研究和临床应用十分活跃。

总之,国内外开展抗肿瘤的细胞免疫治疗及其研究日益增多,取得了令人满意的临床疗效。抗肿瘤细胞免疫治疗逐步列入肿瘤重点专科的评审标准,靶向性抗肿瘤细胞免疫治疗即将迎来新一轮的临床应用和研究高潮。在抗肿瘤治疗中将占据相当重要的地位,成为肿瘤治疗的主流方法之一。



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