流水线式免疫疗法

2013-09-07 01:26邢鸿飞编译
世界科学 2013年8期
关键词:流水线干细胞癌症

邢鸿飞/编译

布鲁斯·L·莱文(左),宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院副教授,研究方向:癌症基因疗法;卡尔·H·朱恩(右),宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院教授,研究方向:免疫疗法

●布鲁斯·L·莱文(Bruce L.Levine)和卡尔·H·朱恩(Carl H.June)探索如何设计研制免疫细胞,以尽可能地根治癌症。

神话中的吐火兽(与嵌合体为同一词),起源于古利西亚,集狮、山羊和毒蛇一体。两千年之后,向南几百公里之外,以色列魏兹曼科学研究所的科学家们描述了一种免疫细胞中的嵌合受体:T细胞。这种嵌合体由免疫抗体和T细胞受体组成,可以用于识别并摧毁肿瘤。

对一些癌症患者用传统的治疗方法毫无作用,而带有这些嵌合抗原受体的T细胞能够在几周之内消除病人身上数公斤重的肿瘤。但迄今为止,这种试验疗法只针对学术研究中心为数不多的接受试验疗法的患者。目前的核心问题是,这一技术是否能够扩大规模,治疗更多的病人。

“通过使用现有仪器和设施,以及自动化生产,将有可能普遍推广这些治疗方法。”我们认为,通过使用为血库和干细胞实验室研发的仪器和设施,以及自动化生产,有可能使T细胞疗法向更多需要的患者推广使用。实际上,正是由于科技创新,白血病的治疗才可能改头换面,如同近几十年来自动化工业所经历的从手工流水线向机器人自动化的转型变革。

1996年,我们曾经报道过细胞培养技术的进展,能够高效地产生大量T细胞,接近于人类免疫系统T细胞的大多数。我们将两种抗体与细胞大小的磁珠连接,使用这些抗体来传送T细胞扩增所需的信号。10天之后,产生了足够数量的T细胞。

我们和一些同行已经利用这种方法为数百人进行治疗,他们报名加入各类白血病和其他癌症的临床试验。近几年,连同嵌合抗原受体的这种疗法,缓解了超过半数参与治疗的成人和孩子的病情,他们都还有晚期急性和慢性淋巴性白血病。

很多科学家对此类疗法的复杂性以及其未来广泛的应用性表现出一定的担忧。一些人甚至认为这只是一种边缘疗法或者贵族疗法,不可能有市场而对此不予理睬。另外,美国食品与药品管理局和欧洲药品管理局制订的规定主要针对药物的研制过程和疗效检测,医疗应用上需要达到单产生产流水线可满足数以千计病人使用的效果。而且,制药企业自身的质量控制系统也需要应对批量生产保质保量的药品。

那么,如何优化药品生产?进行个体化治疗时如何判断其一致性?我们认为,问题的解决在于对现有设施的创造性使用以及齐心协力投入所需的基础设施建设。

举个例子,器官移植、骨髓和干细胞移植在几十年前都被人们认为是奇葩的事。今天,这些治疗方法已经救助了数以万计的患者。传统药物仍然被大规模地应用,但这些个性化疗法被“延伸扩展”到多个医疗中心,以及技术先进的手术室、实验室和医疗工作者。

血库和干细胞实验室的设备目前基本上用于先进的T细胞诊疗实验室。短期看来,T细胞疗法将用于全球范围内的学术医疗中心和生物技术公司的特殊细胞疗法生产设施来进行T细胞治疗。尽管如此,目前的细胞培养环节需要有精湛技术的科学家和技术人员的广泛操作。T细胞疗法怎样才能达到大批量生产以治疗更多的患者?

由于嵌合抗原受体T细胞加工也更趋向自动化,未来我们可以更有效地为更多患者提供个性化疗法。但科技本身无法解决这一难题。规范和标准的制订需要反映疗法的个性化,有时候甚至需要应对紧急的医疗需求。

近几个月来,几家制药生产和生化公司已经涉足该领域,旨在研发全球范围内商业化规模的嵌合抗原受体T细胞。制药企业的资源和技术水平将创造全球范围内此项颠覆性技术广泛运用的基础设施建设,对此我们表示乐观。大规模推广T细胞疗法极具挑战,但观其治疗癌症的巨大攻势,这一方法还是行之有效的。

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