細胞療法

那還是在1968年,Steven Rosenberg覺得他遇到了一個極其罕見的病例。Rosenberg當時還是West Roxbury VA Hospital的一名住院醫。病人的右上腹疼痛難忍,Rosenberg經過檢查之后發現他患有急性膽囊炎。沒什么嚴重的吧,他這樣想,進行膽囊切除術就可以了。

但在手術的時候,他發現病人的腹部有一道很長的手術疤痕。Rosenberg問他以前是不是接受過大型手術?!耙郧暗眠^癌癥,”病人淡淡的說:“那還是很多年前的事情了?!?br>

Rosenberg調出了他之前的病歷,發現他12年前曾因患有消化道癌癥在這家醫院進行過手術,而且手術時癌癥就已經轉移到肝臟上。病歷中寫道,醫生雖然能夠將一些大的腫瘤切除,但對小的轉移灶卻無能為力。當時醫生大概是覺得病人的生存期已經不會很長了,因此建議病人出院回家,享受生命的最后時光。

然而讓Rosenberg意外的是,當他翻開病歷的下一頁,他發現這位病人在三個月后再一次來到了這家醫院就診,接下來的一次是六個月之后。病歷中寫著,一年以后這位病人已經能重返工作崗位了。Rosenberg覺得他對此只有兩種解釋。一是醫生診斷錯誤,也就是說這位病人并不是癌癥患者,雖然存在這種可能性,但是概率并不高。而第二種可能是病人的癌癥經歷了自發緩解過程而痊愈了。但這種情況發生的概率更低,因為直到Rosenberg遇到這位病人之前,醫學文獻中僅僅報道過四位這樣類型的患者。每年罹患癌癥的人何止千千萬,能夠自發緩解的人,大概只有其中的十萬分之一。

Rosenberg檢查了病人的原始病理報告以及組織樣本,排除了第一種可能。唯一的解釋只能是病人經歷了自發緩解過程。但在當時來說,這確實算得上是非常罕見的事情了。Rosenberg當時還只是一名住院醫,對他來說遇見這樣的病人毫無疑問是一種巨大的沖擊:這好像是魔法一樣,他曾這樣說道。為了讓這一魔法能夠再次重現,Rosenberg進行了一項聽起來很簡單的操作。他當時懷疑病人的血液中存在某種能夠抵抗癌癥的因子,而當時醫院恰好還有一位患有相同癌癥的病人與那位自發緩解的病人血型相同,因此Rosenberg在征得上級同意之后,將那位病情自發緩解的病人的部分血液輸入到了這位患者的體內。

結果可想而知,奇跡并沒有發生。接受輸血的病人疾病很快進展,不久之后便去世了。盡管沒能獲得成功,但Rosenberg卻變得十分著迷于癌癥以及免疫學。為了更加深入地進行研究,Rosenberg暫停了當時的外科手術培訓,去哈佛待了一年系統地學習免疫學知識。

Rosenberg出生在一個傳統的猶太人移民家庭里。他的父母歷經險阻從波蘭逃到了紐約,戰爭結束的時候,Rosenberg父母的大部分親人早已在大屠殺中喪生。那時的Rosenberg才六歲,一張張的明信片從歐洲寄到紐約,一次又一次地通知他們某位親人已經在布痕瓦爾德或奧斯維辛的屠殺中喪生。這大概就是人世間最大的惡了吧?;蛟S是因為太小的年紀就經歷過人性的陰暗面,Rosenberg從小就已經很清楚將來要做什么:成為一名醫生,拯救患者的性命,而不是去害人。

Rosenberg一直都是一個不折不扣的工作狂。在他還年輕的時候,他曾想過跟當時還是女朋友的Alice O’Connell分手,因為他覺得戀愛會分散他進行科研的精力?!拔液芟矚g夜晚,”Rosenberg在1992年出版的一本書The Transformed Cell中這樣寫道。他還能回憶起年輕時深夜在實驗室工作的喜悅,喝著在加熱器上已經熱了幾個小時的早已煮的粘稠的咖啡,迎著早晨的太陽走出實驗室,大概這世上再找不到能與之媲美的滿足感了吧。

67號病人

Rosenberg剛到NCI的時候,人們對于抗腫瘤免疫反應的了解還極為有限。十八世紀末十九世紀初,紐約的William Coley醫生曾使用Coley toxin來激活病人的免疫系統,以此來治療癌癥 。但由于療效難以重復,而且制備過程復雜,在化療以及放射療法出現之后Coley toxin就逐漸淡出了人們是視野。其實在Rosenberg剛參加工作的七十年代,依然有很多人不相信人體內的免疫反應能夠對抗腫瘤。然而Rosenberg卻一直堅信細胞免疫療法的潛力。那時Rosenberg也做過很多現在看來很蠢的研究,比如將豬的淋巴細胞輸入到人的體內。

因為當時已經有研究表明,將某些腫瘤抗原注射到兔子和豬的體內之后能夠引發動物的免疫反應。Rosenberg認為既然動物體內能夠存在對抗腫瘤細胞抗原的免疫反應,那么動物血液中就有可能存在一些能夠對抗腫瘤的物質。但與上一次相同,這一次的嘗試依然沒有成功。

1976年,Robert Gallo實驗室發現IL-2能夠刺激T細胞的增殖。Rosenberg希望能夠將這項發現應用到癌癥的治療上。于是他開始嘗試將IL-2加入到小鼠T細胞的培養基中,在五天之后,T細胞數量增長到了之前的30倍。IL-2是一個極好的研究工具。而Rosenberg當時也恰好需要這一工具,因為他的下一個免疫療法的方案是提取病人體內的T細胞,然后在體外擴增之后回輸到病人體內。

Rosenberg認為,在所有從外周血提取的T細胞中,總有那么幾個細胞能夠識別腫瘤細胞。如果能夠擴增這類細胞的話,將有可能有效的攻擊腫瘤細胞。其實Rosenberg和同事在之前的實驗中就證實了,將腫瘤組織與免疫細胞共培養之后再將這些免疫細胞暴露于其他腫瘤組織之后,這些細胞能夠在體外殺滅腫瘤細胞。而且他們同時也發現,將IL-2注射至小鼠體內之后能夠縮小小鼠的腫瘤。

但是回輸使用IL-2培養過的T細胞,以及直接使用IL-2這兩種策略都沒能取得成功。而且更糟糕的是,Rosenberg發現IL-2的毒性非常大,能夠把每位接受治療的病人送進ICU。盡管如此,Rosenberg依然沒有放棄。他開始嘗試使用這兩種治療手段的組合方案,也就是向病人體內回輸體外培養的T細胞,并同時使用IL-2。

從1980年到1984年,Rosenberg嘗試了太多種治療方法,然而他在之前66位病人身上使用的方案都失敗了。但在1984年他遇到了第67位病人Linda Taylor,一位患有黑色素瘤的海軍軍官。Taylor是Rosenberg第一位接受這種組合療法的病人,而她卻被成功的治愈了。Taylor到現在依然還活著。Taylor以及其他的一些人的成功治療,使Rosenberg以及IL-2療法登上了各大新聞的頭條,而他NCI的一些同事也開始稱呼他為Stevie Wonder。

之后Rosenberg將數據發表。但后來人們卻發現該療法的作用其實沒那么大,因為該療法只能夠對很少一部分的黑色素瘤以及腎癌患者起效。在這之后Rosenberg的實驗室開始嘗試從手術切除的腫瘤中提取其中浸潤的淋巴細胞 (這類細胞被稱為tumor-infiltrating lymphocytes),并嘗試在體外擴增后回輸到病人的體內,并同時使用IL-2進行治療。

而除了療效的研究,當時Rosenberg實驗室還在進行一項TIL的基礎研究:提高TIL細胞的體內存活時間,而這個任務也落在了Patrick Hwu的身上。

飛馳的CAR

Patrick Hwu 在1989年加入了Rosenberg的實驗室。他當時的第一項工作就是研究TIL細胞的存活時間。為了標記回輸至病人體內的T細胞,Hwu將編碼新霉素磷酸轉移酶的基因導入到了T細胞的基因組。該基因所表達的酶能夠保護T細胞不受新霉素的毒性作用影響。之后將細胞回輸至病人或小鼠體內。幾周之后再從體內提取T細胞,并向培養基中添加新霉素,之后再檢測存活細胞的數量。

Hwu這項研究的結論很讓人意外,因為他發現這些回輸的T細胞在體內只能存活大約三周的時間。人體內的一些T細胞能夠存活長達數年的時間,而這些回輸的T細胞卻只能存活三周的時間,這大概也能部分解釋為何TIL療法的療效不佳。但Hwu和同事認為他們或許能夠提高T細胞在體內的生存時間,這一靈感其實來源于骨髓移植。骨髓移植之前通常會使用氟達拉濱/環磷酰胺等清髓化療方案對病人進行清髓預處理,以摧毀病人的免疫系統。以使之后輸入的免疫細胞就能夠有足夠的生存空間。

雖然這種方式應用于TIL療法理論上來講是可行的,但對病人來說也很危險。Hwu的同事基本都是外科醫生,只有Hwu一人是之前給病人使用過化療藥物的腫瘤學家。雖然他自己心里也很害怕病人出現問題,但從某種意義上來說,為了提高TIL的療效他必須進行這種嘗試。但是讓他們意外的是,病人對氟達拉濱/環磷酰胺的耐受性并不差。而且他們發現進行清髓化療之后再使用IL-2會使IL-2的毒性下降,并使部分病人的病情好轉。

雖然這種方式取得了一定的成功,但到此時該療法治療黑色素瘤之外的其他類型腫瘤的療效依然非常差。為何這一療法不能應用于其他類型的腫瘤呢?Hwu決定采用其他手段來解決這一問題,比如將TNF基因導入到TIL細胞中,使這些細胞在遷移至腫瘤位點之后再分泌TNF。

但是這個研究項目進展很緩慢。其實Hwu所進行的這些TIL研究項目的難度都很高,因為Hwu當時發現TIL細胞的體外培養非常困難,而且TIL并不像其他一些類型的細胞那樣容易表達外來基因,當時能夠提高轉染成功率的技術種類也非常有限。Hwu的這個研究項目最終也沒取得成功,但他在TIL培養以及將外源基因導入T細胞的經驗,卻對Zelig Eshhar當時進行的一項研究產生了很大的影響。

Zelig Eshhar 出生于以色列一個叫Rehovot的小鎮。Eshhar的博士以及博士后研究一直專注于免疫學領域的研究。他整天腦子里想的全是免疫,T細胞結構,抗體的功能。而有一天,Eshhar的腦子里出現了一個很奇怪的想法:T-body。

Eshhar在研究T細胞受體(T cell receptor, TCR)的結構的時候,他覺得TCR與抗體的結構和功能存在很多類似的地方??贵w是由B細胞(漿細胞)制造的,而TCR則存在于T細胞上。從結構上講,TCR由alfa和beta鏈組成,抗體由重鏈以及輕鏈組成,兩者都包含恒定區以及可變區。而從功能上講,TCR以及抗體都有抗原識別的功能。而且表達抗體和TCR的基因屬于同一個基因家族。

但TCR與抗體識別抗原的方式存在明顯差異,因為抗體能夠識別抗原的固有形態,而且具有較高的親和性,但TCR只能夠識別MHC遞呈的抗原片段。如果將TCR的可變區替換為抗體的可變區會產生什么后果呢 (TCR-AntiBODY, T-body)?是否會將抗體的抗原特異性轉移到T細胞上呢?

該嵌合結構的抗原受體也同時包含TCR細胞外的恒定區,以及跨膜區和TCR的胞內結構區,因此該受體也應該能夠誘導T細胞增殖,介導白介素生成以及使靶細胞裂解。Eshhar也證實了這一想法的可行性。Eshhar實驗室將TNP (2,4,6-三硝基苯) 抗體的可變區移植到了TCR的恒定區上,并證明了該嵌合抗原受體 (chimeric antigen receptor, CAR) 受體具有類似該抗體的特異性,并能夠以非MHC限制性的方式結合TNP抗原,并介導白介素生成和靶細胞裂解 [2]。

Eshhar這項研究的目的只是想驗證是否能夠改變T細胞受體的抗原特異性,并介導其相應的細胞殺傷作用。而將其用于腫瘤治療領域的設想其實是后來才有的想法。因為當時利用單克隆抗體治療癌癥的研究已經比較多了,而Eshhar的技術理論上能夠克服TCR識別腫瘤抗原的缺陷,將TCR的可變區替換為靶向腫瘤抗原的抗體可變區。

而如果將該技術應用于疾病治療領域的話,Eshhar還需要對以上技術進行改進。因為他之前使用的永生化的細胞或雜交瘤細胞并不能直接應用于疾病的治療。但Eshhar在將嵌合基因導入到原代T細胞的過程中卻遇到了困難。而Hwu對Eshhar遇到的困難一點也不感到意外,因為淋巴細胞本來就很難表達外源基因,而Hwu之前導入TNF基因的經驗卻給了他很多經驗。

為了能夠在原代T細胞中穩定的表達嵌合抗原受體基因,Eshhar決定與Hwu所在的實驗室合作。他們使用了來源于抗體的單鏈抗體片段(single-chain variable fragment, scFv)來解決嵌合抗原表達穩定性的問題。而先前的實驗也證明了scFv與天然Fab片段的結合活性與特異性類似。而且他們使用了Fc受體的γ亞基來轉導抗原結合信號,(除此之外,1991年的時候Arthur Weiss實驗室證明了包含CD8, and the CD3ζ的CAR也足以激活T細胞)。

Hwu等人構建了作用于三種不同靶標的嵌合抗原受體(chimeric antigenreceptor, CAR),一種是靶向乳腺癌細胞,一種是結腸癌,一種是卵巢癌。然后他們將這些系統導入到靶向黑色素瘤的TIL中。最后他們也證明了來源于MOv18抗體的CAR-T細胞能夠有效裂解相應的卵巢癌細胞。

1993年,Hwu以及Eshhar等人將該數據整理成論文發表。這篇文章也成了CAR-T領域的里程碑式的文章。但其實當時進行類似研究的人不止Eshhar以及Rosenberg。上世紀九十年代,在Rosenberg實驗室所在街道的另一側,位于貝塞斯達的海軍醫學研究所里Carl June同樣也在研究CAR-T。

連環殺手

1971年,本已被斯坦福錄取的June為了逃避越南戰爭的征兵而主動選擇去海軍學院。由于海軍支付了他本科以及醫學院學習培訓的費用,因此按照規定他的服役時間也必須被相應地延長。June從醫學院畢業的時候他仍然還有12年的服役時間。而這也意味著在這12年的時間里,他的工作需要服從海軍的安排。

June早期的一個研究方向是骨髓移植。上世紀七八十年代骨髓移植療法已經初見成效,但該療法也同樣有可能產生致命的移植物抗宿主病(graft versus host disease)?!翱粗粋€個的病人因副反應而死去,那真是太讓人心痛了,”June回憶道。1983年,環孢素獲批用于預防和治療骨髓移植引起的移植物抗宿主病。在June看來環孢素確實是一種很神奇的藥物,因為環孢素不會像其他類型的免疫抑制劑那樣抑制人體的整個免疫系統,而只會抑制T細胞的功能。

但June卻發現如果同時使用環孢素和一款叫做9.3的單抗的話,T細胞的抑制作用就會被消除。當時June就已經很清楚9.3單抗的作用靶點是CD28,而在不久之后June的實驗室就發現CD28能夠以明顯不同于CD3通路的方式活化T細胞 。

但當時海軍送June去學習骨髓移植技術的目的并不只是單純的想進行基礎科學研究。骨髓移植是治療重度核輻射損傷的唯一有效的方法,海軍希望June能夠通過這種手段來治療那些遭受過核輻射的士兵。而隨著柏林墻的倒塌,冷戰結束,海軍便不再對蘇聯的核武器心生恐懼,他們也就不再關心通過骨髓移植治療核輻射的問題了。

到了九十年代,由于癌癥領域的科研經費減少,June決定將實驗室的研究方向轉向HIV。June當時希望使用細胞療法來治療HIV感染。當時已經有一些科研人員研究過如何在體外對HIV特異性CD8 T細胞進行擴增,然后將這些細胞回輸至病人體內,希望以此來重建病人的免疫系統。這種方式其實與Rosenberg當初治療癌癥病人的方法非常類似。但與TIL療法所不同的是,在體外擴增HIV感染者的T細胞會面臨更多的困難。這很大程度上是由于誘導CD4+ T細胞增殖的過程同樣也有可能活化HIV病毒的復制,從而加速T細胞死亡。

June此前一直在研究T細胞功能,而他之前積累的經驗也為艾滋病領域的研究提供了很大的幫助。由于June之前就發現了CD28對T細胞功能的重要影響,因此他開始嘗試使用CD28抗體來激活T細胞上的CD28受體。而在這個過程中他卻發現了一個很有意思的現象,因為當使用游離的CD28抗體后,T細胞很容易被病毒感染。而如果將抗體固定在培養皿的底部,這些細胞就能夠抵抗HIV感染 。

但除此之外,在體外擴增T細胞然后再回輸至感染者體內這種治療手段并沒有獲得其他突破性進展。于是June希望更進一步,通過對T細胞受體進行改造來提高CD8 T細胞對HIV感染細胞的特異性,而他所使用的技術也正是CAR-T。

June與一家基因療法公司Cell Genesys合作,通過誘導T細胞表達HIV特異性的CD4 zeta受體(胞內區為CD3 zeta),來使這些細胞特異性地靶向被HIV感染的CD4 T細胞。

大概很多人并不了解,CAR-T療法的第一項臨床試驗其實是用于治療HIV/艾滋病的。June和Cell Genesys合作進行過三項HIV的CAR-T療法臨床試驗,這些臨床研究證實了這一療法的安全性,而且他們發現該療法能使一些感染者的免疫功能得到恢復。但還沒等他們對CAR-T技術進行進一步優化,Cell Genesys就在1997年停止了這些研究。隨著蛋白酶抑制劑的上市以及雞尾酒療法的出現,HIV/艾滋病變成了一種慢性病,而CAR-T療法也就失去了競爭力。

但其實June在這些CAR-T療法的研究中獲得了一個很重要的發現。由于基因療法有可能引起患者的基因組突變,因此NIH要求病人在接受基因療法之后需要進行長達15年的隨訪。但是在隨訪之后June發現,即使過了數年甚至十數年,HIV感染者體內依然存在CAR-T細胞:這些細胞的半衰期竟然能夠長達17年 。

可能對于Michel Sadelain來說,這一數據確會讓他覺得非常難以置信。因為Sadelain在九十年代初研究CAR T細胞的時候,他發現他使用的CAR-T細胞只能在腫瘤患者的體內存活不到一周的時間。

上世紀八十年代,Sadelain還只是阿爾伯塔大學免疫學專業的一名研究生。他在Steve Rosenberg的一次講座中第一次聽到了TIL這一名詞。使用T細胞作為藥物來治療癌癥,這聽起來真的很神奇。博士畢業之后,Sadelain前往Whitehead Institute for Biomedical Research進行基因療法培訓。到了1992年,他就已經能夠成功改造小鼠的T細胞。

Sadelain當時覺得Zelig團隊設計的嵌合抗原受體雖然能夠模擬天然TCR的功能來活化T細胞,但同時也存在著很大的缺陷。

第一代CAR的胞內區包含CD3 zeta,這足以使CAR有效地介導T細胞的殺傷作用,但問題是CAR-T細胞卻無法有效擴增,并且在多次抗原暴露之后依然能夠維持其活化狀態 (energy)。這大概也是第一代的CAR-T療法療效不佳的一個很重要的原因。

而當Sadelain將June曾經研究過的共刺激分子CD28插入到CAR的結構中之后,這一問題就得到了很好的解決。而這種設計這也使CAR技術從第一代躍進到了第二代 。

其實除了Sadelain,當時St. Jude 兒童研究醫院的Dario Campana也在進行類似的研究,不過與Sadelain不同的是Campana使用的共刺激分子不是CD28,而是4-1BB。

也正是在插入了共刺激分子CD28或4-1BB之后,才使得CAR-T細胞能夠持續殺滅腫瘤細胞,變身連環殺手。

CAR-T爭奪戰

但無論是使用CAR-T還是其他療法,若不是因為一場意外,June或許會一直進行HIV/艾滋病的研究。

1996年,June的妻子被診斷患有卵巢癌。June曾經嘗試使用免疫療法來治療他的妻子,他甚至自己在實驗室制作GVAX腫瘤疫苗。他曾堅信腫瘤疫苗能夠起效,但現實總是很殘酷,疫苗并沒有能夠緩解Cynthia的病情。June了解到Medarex當時正在研發一款檢查點抑制劑ipilimumab,能夠通過解除腫瘤對于免疫系統的抑制來活化患者的免疫系統,使T細胞能夠有效攻擊腫瘤細胞。

June嘗試通過compassionate use來申請使用ipilimumab,但最終還是沒能成功。Ipilimumab在2011年才上市,而Cynthia在2001年便離開了人世。June是如此地堅信免疫療法的威力。在他的妻子離世之后,June決定前往賓夕法尼亞大學,全身心的投入到腫瘤免疫療法的研究中,使用CAR-T技術來拯救那些瀕臨死亡的癌癥患者。

但June當時也非常清楚自己使用的第一代CAR-T細胞的種種弊端。2003年June在一次演講中了解到Campana在研究基于4-1BB的第二代CAR-T技術,會后June向Campana索要了CAR樣本。而此時的Sadelain也與Rosenberg共享了自己的,基于CD28設計的CAR樣本。

那時這群CAR-T技術的先驅們之間的交流還非常密切。經過改進之后CAR-T技術的分子設計已經逐漸成熟,但盡管如此,當時的研究仍然面臨著很大的困難,因為無論是制藥公司還是學術機構,都不太看好這項技術。制藥公司更喜歡能夠大批量生產的藥物,而不是高度個體化的療法。而且當時的臨床研究也并未發現CAR-T具有很好的治療效果。也正是由于這些原因,這些實驗室的研究很難得到足夠的經費支持。

然而就像June的妻子離世給了他戰勝癌癥的決心那樣,另一位腫瘤患者的死亡也同樣促使了CAR-T領域能夠繼續向前發展。

2001年,44歲的Kimberly Netter在與乳腺癌斗爭了11年之后最終還是去世了。2002年Kimberly的家人Barbara以及Edward Netter在聽了一場基因療法的學術報告之后,決定成立腫瘤基因療法聯盟(ACGT)來支持腫瘤基因療法的研究。

也正是ACGT贊助的科研經費使得June實驗室的研究得以繼續推進。除此之外,June也從白血病及淋巴瘤協會獲得了經費支持。如果沒有這些經費,大概他們也沒有能力繼續進行臨床研究。

?在本世紀的第一個十年接近尾聲的時候,CAR-T領域的三位主要開拓者已經準備好進行臨床試驗,也由此開始了CAR-T療法的爭奪戰。

2010年,Rosenberg實驗室成為了第一個公布CAR-T臨床試驗結果的團隊。他們報告了一位濾泡性淋巴瘤患者在接受靶向CD19的CAR-T療法之后病情明顯緩解?。CD19是一個很特殊的靶點,或許這個靶點天生就適合用于CAR-T療法。

而June團隊的數據則更加亮眼。2011年,June的團隊報告了三位接受CD19 CAR-T療法治療的CLL患者病例。而這些研究也成功的使CAR-T療法成為了腫瘤治療領域的一顆耀眼的明星。

June報告的三位病人中有兩人達到了完全緩解 [10-11]。Bill Ludwig是第一位接受Carl June團隊CAR-T療法的病人。他在2000年被確診患有CLL,經歷了無數次的化療之后,他的病情依然無法得到控制。盡管Ludwig很清楚該療法的風險,但他當時已經沒有了其他的選擇。而且在接受CAR-T療法治療之前Ludwig已經支付了自己葬禮的費用。

2010年8月Ludwig開始接受治療。當經過基因改造的T細胞回輸到他的體內之后,他開始出現肺功能衰竭,兩條腿腫成之前兩倍大,血壓急速下降,并開始出現幻覺。但當他熬過這段痛苦的折磨之后,醫生卻已經無法找到癌癥的任何蹤跡。

另一位病人Doug Olson在1996年被確診患有CLL,經歷了無數次的化療后,他的腫瘤在2009年復發,并且對當時的所有標準療法都無法響應。2010年9月,Olson接受了CAR-T療法治療。不到一個月的時間之后,他的CLL就已經完全緩解。為了慶祝,他在出院之后立即買了一艘船,并且開始嘗試跑半程馬拉松。

盡管Sloan Kettering的研究人員進行了第二代CAR的早期研究,但他們直到2013年才發表了第一篇包含5名病人的臨床試驗結果的文章 。

由于靶向CD19 的CAR-T療法療效太過出眾,此時的制藥公司也立即開始入場,而且這時他們已經不在擔心CAR-T細胞的生產過程過于復雜。諾華很快獲得了賓夕法尼亞大學June實驗室的CAR-T療法的權益。在經歷了多年的挫折與冷遇之后,CAR-T療法逐漸開始被金錢所淹沒。

盡管進行CAR-T療法研究的公司很多,但有三家公司在早期處于領先地位,而這三家公司也與CAR-T療法的早期開拓者有著極為密切的關聯:諾華與June所在的賓夕法尼亞大學合作,Juno與Sadelain所在的Sloan Kettering以及Fred Hutchinson癌癥研究中心和西雅圖兒童醫院合作,而Kite的技術源自Rosenberg所在的NCI。

而到了此時,CAR-T領域早期開拓者之間的非常密切交流也已經不復存在。臨床試驗的成功所帶來的并不是他們之間更緊密的合作,是他們能夠更好地去探索更多未知的領域。取而代之的是猜忌,競爭,與榮耀名利之爭。

June在《新英格蘭雜志發表》的研究中所使用的CAR其實是由Campana設計和提供的,而June在新英格蘭發表的三篇文章中并未提及Campana實驗室對該項研究的貢獻。而且June在2011年的文章中也并沒有引用Rosenberg 2010年在Blood中發表的相關臨床試驗的數據。

不管是無心之失還是有意而為之,很多人確實誤以為June團隊使用的第二代CAR是出自他們自己之手。2012年,Campana所在的St.Jude因專利糾紛起訴了賓夕法尼亞大學。當時諾華與賓夕法尼亞大學同屬一個戰隊,而Juno與St.Jude同屬另一個戰隊。

這項訴訟最終以諾華支付Juno 1225萬美元外加里程牌付款而解決。幾天之后June也向《新英格蘭醫學雜志》提交了致歉信并對之前的文章進行了修改。

而在2012年,一位患有ALL的五歲小女孩的成功治愈,又再一次讓June成了CAR-T領域最亮眼的明星。

Emily Whitehead

2010年,5歲的Emily Whitehead被診斷患有ALL。剛開始的時候醫生以為她得的只是普通的白血病,但在疾病復發之后醫生意識到她的病情并沒有那么容易控制。Emily的父母對她下一步治療方案的制定感到萬分憂慮,他們決定咨詢其他醫生的意見。而費城兒童醫院的Rheingold醫生給出的治療建議與Emily當時的主治醫生一致:希望Emily能夠進行下一輪更高強度的化療。

但Rheingold醫生同時也說,如果他們想選擇其他治療方案的話她也能夠幫助他們。Emily的父母接受了他們的建議進行了化療。但僅僅4個月之后Emily就出現第二次復發,并且病情迅速惡化。

此時Emily的父母意識到他們必須更換主治醫生,并尋找不同于普通化療的、更加前沿的治療手段。在確定無法進行骨髓移植之后費城兒童醫院給出的建議是參加June團隊的CD19 CAR-T療法臨床試驗。

雖然June團隊此前已經治療過三名ALL患者,但兒童患者對CAR-T療法的效果如何卻沒有人能夠預測。在與費城兒童醫院的Rheingold和Stephan Grupp醫生交流之后Emily的父母決定冒險讓她參與該臨床試驗。

如果這一次不成功,Emily大概就只剩下幾個月的生命了吧。4周之后Emily的T細胞制備完畢。2012年4月17日,Emily成為第一個接受T細胞療法治療的兒科患者。Grupp醫生計劃分三次將CAR-T細胞輸入她體內。在初次輸入10%的T細胞之后的第二天Emily接受了第二次治療,這一次醫生向她體內輸入了30%的CAR-T細胞。Grupp醫生說在回輸T細胞的幾天后Emily可能會產生類似流感的癥狀,而之前的三位病人也產生了同樣的反應。

但令人意想不到的是,Emily的癥狀卻比醫生預想的要嚴重的多。2012年4月18日,Emily接受治療之后在父母的陪伴下開心的回到家中。晚上的時候Emily的心情特別好,還一直纏著她父親Tom玩耍。

但到了半夜,Emily忽然開始發燒。她的父母迅速將她送到費城兒童醫院的急診。之后醫院迅速召集了多名醫生機體會診,而此時Tom站在一旁,看著自己的女兒手腕、大腿動脈以及頸動脈被切開,并插入17根IV管以維持她的生命。

醫生對Emily的父母說他們從未見過并且如此病重的病人,Emily大概挺不過這一晚了。雖然他們很清楚Emily的病情是由輸入的T細胞導致的,但并不清楚她的體內到底發生了什么變化。Emily的媽媽坐在她的床邊,安靜的看著床邊的呼吸機,她堅信不可能就這樣結束,絕不可能。

此時Carl June的醫護團隊也沒有放棄,他們加緊進行另一次血液檢查以明確Emily體內的免疫反應。檢查結果令醫生們感到非常詫異,Emily體內的IL-6高出正常值近一千倍。醫生們推測IL-6正是導致Emily病情如此嚴重的原因。

幸運的是Carl知道該如何應對這種狀況,他的女兒因患有類風濕正在使用一款IL-6抑制劑tocilizumab。雖然tocilizumab從未被用于癌癥患者的治療,療效和安全性難以保證,但即使用了tocilizumab,Emily的病情也沒辦法更糟糕了。在Emily的治療過程中,確實有極大的運氣和偶然因素存在。在Grupp給Emily使用了tocilizumab之后,Emily的反應簡直令人難以置信。ICU的醫護人員說,他們從來沒有見過如此病重的人能夠在如此短的時間內快速恢復,幾個小時內Emily的病情便迅速緩解。

一周之后Emily在她7歲生日的那天醒來。重癥監護室的醫護人員為她唱起了生日快樂歌。雖然闖過了鬼門關,但醫生們依然不知道回輸的T細胞是不是能夠對她的癌癥產生作用。

3周之后,醫生們對Emily進行了骨髓檢查,結果是陰性,Emily的白血病消失了。

Grupp醫生說,是CAR-T療法救了Emily,但同時Emily也拯救了CAR-T療法,如果Emily去世的話大概CAR-T療法也不會存在了。直到現在Emily的ALL依然沒有復發。去年,諾華的CAR-T療法產品Kymriah以及Kite (已被吉利德收購)的CAR-T療法產品Yescarta相繼獲批上市。

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