多参数基因分析在个性化肿瘤疫苗研发中的运用价值

医疗健康 来源:生物谷
2017
07/12
17:19
生物谷 医疗健康

找到有效攻克肿瘤的方法长期以来一直是研究人员追求的目标,最大的困难之一在于广泛存在的肿瘤异质性,不仅仅在肿瘤组织内部,即使是同一种肿瘤类型,在不同患者间也存在着极大的差异。最新的两项独立研究表明,科学家们可以从肿瘤患者自身找到个性化治疗癌症的方法---个性化的肿瘤疫苗,这两项研究成果同时发表在了《Nature》杂志上。

癌细胞在快速生长和增殖过程中,往往来不及修复DNA在复制过程中出现的错误,因此会出现许多新的突变蛋白,称之为肿瘤新抗原。早期研究认为绝大多数肿瘤新抗原所携带的突变本身对肿瘤细胞的生长并没有影响,属于被忽略的副产物。随着研究深入,近期科学家发现即使同种癌症患者身上的突变都不尽相同,新抗原也有所差别,可作为特异的标记物被免疫细胞识别。而个性化肿瘤疫苗的原理正是在于:通过寻找每个患者特有的突变,做到对症下药。例如A、B两名患者都携带有p53的基因突变,但A患者同时携带x+y突变,而B患者则携带m+n突变;那么激活对抗“x+y”的免疫细胞,对携带“m+n”突变的癌细胞是无效的。因此,肿瘤疫苗通过发现患者体内特异性表达的肿瘤新抗原,继而个性化激活免疫系统,实现真正的个体化精准治疗。

研究成果为肿瘤治疗带来新希望

来自美国波士顿Dana-Farber癌症中心和德国美因茨大学的两个研究团队分别在《Nature》上发表了题为“An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma”和“Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer”的文章,展示了针对肿瘤的“个性化疫苗”在临床上取得的重大突破。

两个项目都是首先对患者肿瘤组织样本进行取样测序,并分别使用自己独特的算法预测哪些突变最有可能引起免疫反应。然后分别开发出了以多肽片段和RNA为基础的疫苗,并在晚期黑色素瘤3期或4期的中晚期复发高危人群身上展开了研究。

在来自Dana Farbar研究所的Wu博士带领的团队中,研究人员为每位患者量身定制了包括13-20种不同的含有新抗原的多肽疫苗(图1,ref 1)。常规临床数据显示该类晚期肿瘤的复发率高达50%,而结果显示6位患者中,4位患者在接受疫苗两年后没有出现复发迹象。另外2名患者出现了复发迹象,但是在接受了PD-1抗体药物治疗后获得了完全缓解。

图1: Generation of a personal, multi-peptide neoantigen vaccine for patients with high-risk melanoma.

类似结果在另一组研究中也被发现。由Ugur Sahin教授率领的美因茨大学团队为每位患者研发了含有不超过10种不同的编码新抗原的RNA片段(图2,ref 2)。13位受试者中,8位在接受疫苗后一年内没有出现复发迹象,其他5名患者在接受疫苗时肿瘤已经出现扩散,其中2名在接受疫苗后肿瘤缩小,另外1名患者在接受PD-1抗体药物后得到完全缓解。

图2: Vaccine design, manufacturing and clinical study procedure.

机遇与挑战共存

虽然上述两项研究在临床上都取得了突破性的进展,有望为肿瘤治疗开启新的研究方向,但是目前该方法还面临着一些挑战,最主要的问题是生产疫苗的时间。Wu博士表示如何缩短疫苗生产时间是进一步研究的主要方向之一。

其中一个关键影响因素是如何从测序的海量信息中快速确认最有可能引起免疫反应的突变位点,并对肿瘤DNA样本进行准确鉴定和评估。在“An immunogenic personal neoantigen vaccine for patients with melanoma”项目中,研究人员利用Biomark HD系统和genotyping实验体系对正常和肿瘤组织中的95个SNP位点进行了多样本多位点的高通量检测分析,为样本的准确性、靶点的挑选和确认提供了进一步的信息。

另一个重要因素是对疫苗临床疗效的评估,从而筛选出最有效的疫苗进行接种。在“Personalized RNA mutanome vaccines mobilize poly-specific therapeutic immunity against cancer”文章中,研究人员利用Biomark HD系统和基因表达芯片对接种疫苗前、后,肿瘤样本中的免疫基因表达水平变化进行了细致分析,从细胞因子、信号转导、表型和代谢机理等多角度对疫苗疗效进行综合评估(图3,ref 2)。

图3: Differential gene expression patterns comparing pre- and post-vaccination tumour samples

另外,随着研究的进展,患者量的增加和规模化生产,对每一步流程的成本和时间控制也是未来研究中不可忽视的因素。

工欲善其事必先利其器

来自Parker癌症免疫疗法研究院的研发副总裁Fred Ramsdell博士指出:“这两项研究在本质上最大限度地提高了对仅在单个患者肿瘤细胞上表达的蛋白的反应,这就像你接受了一种针对只会感染你的流感病毒的疫苗。”

该研究的前景是非常可观的,而在进一步开发成熟产品并在未来进行规模化生产的过程中,准确、高效、易操作等因素是必不可少的。上述两项研究中,科研人员在研究的不同阶段分别引入了Fluidigm 公司的Biomark HD系统进行基因分型和表达的分析,为产品研发提供了大量的数据基础。

该系统作为成熟的高通量基因分析系统,可进行多样本、多参数的基因分析,例如可对多达96个患者样本、每个样本96个位点(96.96)进行同时检测,因此可对肿瘤患者体内的免疫反应进行综合评估,获得全面、细致的表达图谱,从而在快速鉴定个性化突变的基础上找到最为有效的靶点间排列组合。

肿瘤疫苗理论上同样适用于其他癌症的治疗,而不同肿瘤类型、不同患者之间基因表达和突变情况广泛存在着差异。利用Biomark HD系统和配套的微流控芯片,可根据实际情况灵活更换或搭配实验体系中的待测位点,减少了对实验设计的限制。

目前这两种疫苗都已进入后续研发阶段,两个团队分别成立了公司并正在进行更大规模的I期临床实验。随着规模的扩大和样本量的提高,时间和成本控制也是需要考虑的因素。Biomark HD系统可在4小时内实现近万个数据点的分析,并将每个反应控制在纳升(nl)级体系内,大幅减低了试剂的使用成本。

同时,Fluidigm公司开发出了“AdvantaTMImmuno-Oncology Gene Expression Assay”检测试剂盒,涵盖了170个与肿瘤免疫相关的基因。其中包括91个在肿瘤免疫反应中起重要作用的关键基因,这些基因在全球范围内被广泛报道与多种肿瘤的生长和依赖于检测点的治疗反应相关。另外公司通过与世界顶尖实验室和大型制药企业合作,进一步开发了74个肿瘤免疫标记物,帮助用户进行快速全面的指标筛选。除此之外,panel中还包含有housekeeping基因以及开放位点,可以个性化选择、设计实验。

我们期待这研究能取得理想成果,早日为患者带来更高效的个体化癌症疫苗!

来源:生物谷

为你推荐

牵头全国生物药品联盟集采,安徽省医保局2025年重点工作任务清单资讯

牵头全国生物药品联盟集采,安徽省医保局2025年重点工作任务清单

安徽省医保局2025,年,明确开展省级省际药品、耗材集采不少于1个批次;持续推进大型医用设备集采,牵头全国生物药品联盟集采;继续推进慢性病按人头付费机制建设;建立全省统一...

2025-02-23 16:22

药价查询,药价查询,全国已有29个省、市及新疆生产建设兵团上线定点药店比价小程序资讯

药价查询,药价查询,全国已有29个省、市及新疆生产建设兵团上线定点药店比价小程序

据新闻联播报道,国家医疗保障局消息,截至目前,全国已有29个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团上线定点药店比价小程序,可实现药品价格在手机上一键查询、实时比对和位...

2025-02-22 21:28

CDE:晚期胃癌新药临床试验设计指导原则资讯

CDE:晚期胃癌新药临床试验设计指导原则

胃癌(Gastric cancer, GC) 是我国高发的消化系统恶性肿瘤, 其新发病例数和死亡病例数分别位列我国恶性肿瘤发病和死亡的第 5 位和第 3 位。

2025-02-21 21:19

首款依视路星趣控眼镜于上海眼镜展全球首秀 专为近视管理设计 延缓中国儿童青少年近视进展资讯

首款依视路星趣控眼镜于上海眼镜展全球首秀 专为近视管理设计 延缓中国儿童青少年近视进展

依视路星趣控眼镜提供符合人体工程学设计的镜架,满足不同年龄段的孩子在面部结构和尺寸上的显著差异,尺码范围广,覆盖38号至50号,为3-5岁儿童,6-9岁和10-12岁青少年年龄段提...

2025-02-21 17:33

恒宇医疗完成超亿元融资,加速构建全球领先的血管介入腔内影像学平台资讯

恒宇医疗完成超亿元融资,加速构建全球领先的血管介入腔内影像学平台

恒宇医疗成立于2016年,是一家专注于光学与超声医用成像技术及激光消蚀技术研究的高科技企业。

2025-02-21 14:07

百林科完成A+轮战略融资数亿元,多家投资机构联合投资资讯

百林科完成A+轮战略融资数亿元,多家投资机构联合投资

百林科成立于2021年9月10日,是一家专注于疫苗、抗体药物、重组蛋白、细胞治疗、基因治疗、血液制品以及其他生物制品关键工艺设备与耗材研发和制造的高科技企业。

2025-02-21 13:30

深研生物完成超3亿元B+轮融资,越秀产业基金领投资讯

深研生物完成超3亿元B+轮融资,越秀产业基金领投

深研生物成立于2014年,是一家专注于细胞与基因治疗(CGT)领域的高新技术企业,致力于为核心技术与设备的自主研究和开发提供整体解决方案。

2025-02-21 13:23

阿斯利康以1.6亿美元收购珐博进中国,获得罗沙司他在中国的独家权利资讯

阿斯利康以1.6亿美元收购珐博进中国,获得罗沙司他在中国的独家权利

昨日(2月20日)晚间,阿斯利康在其官微宣布与珐博进有限公司达成协议,将以约1 6亿美元收购珐博进中国。

2025-02-21 10:20

快速崛起的中国创新药公司,真实生物赴港IPO资讯

快速崛起的中国创新药公司,真实生物赴港IPO

2月18日据港交所披露,真实生物科技有限公司(以下简称“真实生物“)递交上市申请书,中金公司为其独家保荐人。这家成立于2012年的生物科技企业,以创新药物研发为核心,专注于...

2025-02-20 20:57

华东医药经皮肾小球滤过率测量设备获批,有望提供GFR监测新方法资讯

华东医药经皮肾小球滤过率测量设备获批,有望提供GFR监测新方法

2025年2月19日晚,华东医药(000963 SZ)公告,其全资子公司杭州中美华东制药有限公司申报的创新产品三类医疗器械经皮肾小球滤过率测量设备注册申请获得上市批准。

2025-02-19 19:15

国采中选企业满足一定条件,可变更药品上市许可持有人及生产企业、增加规格包装等,第一批名单发布资讯

国采中选企业满足一定条件,可变更药品上市许可持有人及生产企业、增加规格包装等,第一批名单发布

2月18日,国家组织药品联合采购办公室发布《关于国家组织药品集中采购部分中选药品信息变更的通知(第一批)》,涉及到5批国采的15个品种。

2025-02-19 18:26

凯米生物完成超亿元Pre-A轮融资首关,加速肿瘤治疗性疫苗全球布局资讯

凯米生物完成超亿元Pre-A轮融资首关,加速肿瘤治疗性疫苗全球布局

此次融资将用于加速核心产品SN3001(前列腺癌治疗性疫苗)、SN2001(慢性乙肝免疫治疗疫苗)的全球临床,以及基于SynNeogen®核心技术平台的肿瘤治疗性疫苗产品持续布局。

2025-02-19 13:50

潜在交易金额超12亿美元,石药集团ADC癌症新药达成国际授权合作资讯

潜在交易金额超12亿美元,石药集团ADC癌症新药达成国际授权合作

今日(2月19日),石药集团发布公告称,其控股子公司巨石生物与Radiance Biopharma达成协议,Radiance Biopharma将获得巨石生物自主研发的重组抗人类受体酪氨酸激酶样孤儿受体1...

2025-02-19 11:21

又一玩家加入,来自恒瑞医药的“近视神药”上市申请获受理资讯

又一玩家加入,来自恒瑞医药的“近视神药”上市申请获受理

近日,恒瑞医药发布公告宣布,公司已经收到国家药监局下发的《受理通知书》,旗下产品 HR19034滴眼液的药品上市许可申请获得国家药监局受理。

2025-02-19 10:47

国家医保局:医保领域2025年度第一批重点事项清单资讯

国家医保局:医保领域2025年度第一批重点事项清单

2025年底前,全国80%左右统区基本实现与定点医药机构即时结算。基本实现医保部门与医药企业对集采药品的直接结算,加快推动与医药企业对集采医用耗材、国谈药的直接结算。

2025-02-18 21:14

“悦如初,达新程” 2025特应性皮炎免疫创新学术会议于成都举办资讯

“悦如初,达新程” 2025特应性皮炎免疫创新学术会议于成都举办

特应性皮炎是一种慢性、复发性、炎症性皮肤病,在非致命性皮肤疾病中疾病负担位列第一,给患者个人及家庭带来沉重的生理、心理负担,造成长期的社会影响。

2025-02-18 10:58

第九十批仿制药参比制剂目录资讯

第九十批仿制药参比制剂目录

国家药品监督管理局发布仿制药参比制剂目录(第九十批)。

2025-02-17 22:22

拜耳在欧盟申请EyleaTM 8mg治疗间隔延长至6个月资讯

拜耳在欧盟申请EyleaTM 8mg治疗间隔延长至6个月

拜耳已向欧洲药品管理局(EMA)提交申请,将EyleaTM 8mg(阿柏西普8mg,114 3mg ml注射液)用于治疗两种主要视网膜疾病,即新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)和糖...

2025-02-17 19:55

EyleaTM 8mg延长给药间隔治疗湿性年龄相关性黄斑变性的长期疗效和安全性在三年时得到证实资讯

EyleaTM 8mg延长给药间隔治疗湿性年龄相关性黄斑变性的长期疗效和安全性在三年时得到证实

近日,在于美国迈阿密举行的第22届新生血管年会上,拜耳及其合作伙伴Regeneron公布了PULSAR开放标签扩展研究治疗新生血管(湿性)年龄相关性黄斑变性(nAMD)患者第三年的临床试验结果。

2025-02-17 19:44

备思复(维恩妥尤单抗)联合疗法全国首张处方落地,开启泌尿肿瘤精准治疗新篇章资讯

备思复(维恩妥尤单抗)联合疗法全国首张处方落地,开启泌尿肿瘤精准治疗新篇章

2025年2月17日,北京大学肿瘤医院泌尿肿瘤暨黑色素瘤肉瘤内科主任、中国临床肿瘤学会副理事长兼秘书长郭军教授为一位晚期尿路上皮癌患者开具备思复(维恩妥尤单抗)联合帕博利珠...

2025-02-17 19:38