Anemia, Refractory

点击上方的 行舟Drug ▲ 添加关注 孤儿药的研究进展与研发动力探讨 来源 《医药导报》 2024年6月 第43卷第6期 作者 李阳，朱蕾 中国医学科学院基础医学研究所 北京协和医学院基础学院药理系 摘要 罕见病发病率极低，但种类繁多，且大部分疾病病情严重，预后较差，孤儿药缺乏一直是罕见病治疗领域的瓶颈问题。随着基因工程、大数据分析和人工智能等技术手段的进步，基因治疗、抗体疗法、酶替代疗法、药物再利用等已逐步成为孤儿药研发的重点方向。虽然我国罕见病研究起步较晚，但近年来日益受到重视，一系列举措鼓励医药企业积极参与孤儿药研发，并取得快速进步。该文分析孤儿药的研究进展，并探讨开发孤儿药的动力，希望能够助力我国孤儿药的未来研发。 关键词 孤儿药；罕见病；药物研发；研发动力 _ 正文 _ 罕见病是发病率、患病率极低且具有复杂性、病情呈进行性加重的一类疾病[1]。虽然罕见病单病种患病率低，但由于病种多，罕见病患者的绝对数量并不少。据估计，全球罕见病的患病率为3.5%~5.9%，约有患者4亿例[2]，我国约有2000万例[3]，且每年新增患者超过20万例，因此，解决这些患者的治疗问题具有重大意义。罕见病又被称为“孤儿病”，因此预防、诊断和治疗罕见病的药物被称为“孤儿药”。由于罕见病病种多、单病种患者少、疾病类型复杂、目前对其认识有限等因素，使孤儿药的研发难度高、周期长、风险大，孤儿药缺乏一直是罕见病治疗领域的瓶颈问题。迄今为止，全球已经鉴定出7000余种罕见病[4]，其中只有约400种罕见病有治疗药品或治疗措施，这凸显孤儿药研发的紧迫性。笔者在本文分析孤儿药研发的挑战，阐述其进展和源动力，以期为我国孤儿药的研发提供参考和助力。 1 孤儿药研发的挑战和进展 孤儿药研发所面临的困难远远超过常见多发疾病，其挑战包括：疾病的病理生理机制存在较大的基因异质性、疾病发展未得到充分认识、适用人群少、临床试验患者的招募难度大、治疗效果个体差异较大、缺少预后评估指标而难以衡量预后效果等。尽管如此，随着对罕见病关注度的提高以及医学技术手段的发展，孤儿药的研发受到重视，呈增长趋势。罕见病领域已上市药物1644个，在研孤儿药2595个，其中近一半处于临床试验阶段。近年来，基因治疗、抗体疗法、酶替代疗法（enzyme replacement therapy，ERT）和药物再利用等方法已逐步成为孤儿药研发的重点方向。 1.1 基因治疗 基因治疗是指利用载体将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿由于该基因缺陷和异常引起的疾病，从而达到治疗目的。与传统小分子药物相比，基因治疗通过基因层面对疾病进行根治，杜绝长期治疗。根据治疗途径，基因治疗分为体内和体外2种：体内治疗指将带有目的基因的载体直接局部注射递送至体内的过程；体外治疗是将患者自体细胞在体外转入目的基因后回输体内的过程。在具体应用上，基因治疗技术主要分为以病毒为载体的基因递送技术和基因编辑技术2大类。 罕见病的基因治疗药物按照结构可以分为3大类：核酸类、重组病毒类和细胞治疗类，其中核酸类包括反义寡核苷酸（antisense oligonucleotide，ASO）和RNA药物[小干扰RNA（siRNA）]等[5]。80%的罕见病是由遗传变异引起，因此基因治疗技术的迅猛发展开辟罕见病治疗的新方法，成为罕见病治疗的重点研究方向之一。随着病毒载体安全性和有效性的提升以及基因编辑技术的进步，基因治疗已在多种遗传性罕见病中取得突破进展，为患者带来曙光。目前全球有48种基因治疗药物获批上市，其中有27种用于罕见病治疗，大部分利用以病毒为载体的基因递送技术（表1）。 近年来基因编辑技术兴起，主要包括ZFN技术、TALEN技术及CRISPR技术，其中以第3代CRISPR⁃Cas9为代表，其凭借“精确校正突变位点”的优势，弥补传统基因递送技术中病毒载体的包装限制，成为罕见病基因治疗的研究热点。NTLA⁃2001是一种基于CRISPR⁃Cas9基因编辑治疗药物，通过靶向编辑肝细胞转甲状腺素蛋白（transthyretin，TTR）基因治疗转甲状腺素蛋白淀粉样变性（transthyretin amyloidosis，ATTR）[6]，目前处于Ⅰ期临床试验阶段。CTX001则是利用CRISPR⁃Cas9技术编辑自体CD34+细胞BCL11A基因，重新激活血红蛋白产生从而治疗镰刀型红细胞贫血和β⁃地中海贫血[7]，目前处于Ⅲ期临床试验阶段。另外，将CRISPR⁃Cas9技术与腺相关病毒（adeno⁃associated virus，AAV）载体联用矫正PAHENU2基因可以改善苯丙酮尿症小鼠症状[8]，这为未来罕见病体内基因治疗研究提供新思路。 虽然基因治疗已在罕见病治疗中取得突破，但仍存在较大的改进空间。如基因治疗需要载体的介入，其作为外来物，可能会引起免疫排斥反应，同时使用免疫调节药物可减轻[9]，且病毒载体本身具有一定感染能力，需要找寻更安全的可利用载体[10]。向导RNA（gRNA）识别范围受限、目的基因导入同时可能会带来因基因随机插入诱变的风险、还会出现病毒的非靶向扩散问题。为此不少研究现致力于解决这些问题，包括提高同源性定向修复（non homologous end joining，NHEJ）效率，产生更精确的基因组编辑[11]；改进CRISPR⁃Cas9基因编辑技术，提高原间隔区相邻基序（PAM）对SpCas9切割位点的应用范围[12]；设计较之前有更好的稳定性、特异性及安全性的单链引导RNA（sgRNA）[13]；为减少sgRNA与脱靶位点的结合，在sgRNA的5’末端添加发夹结构形成hp⁃sgRNA二级结构，增加稳定性以及提高核酸酶的特异性[14]。此外，在基因治疗研究过程中通常采用动物模型进行实验，如何将靶基因体内表达量维持在有效治疗水平需要深入研究。基因治疗操作手段引发的伦理问题需要重视，高昂的治疗费用也需要解决。 1.2 单克隆抗体 单克隆抗体药物具有选择性靶向分子和调节信号的功能，现已应用于罕见病治疗领域。依库珠单抗（eculizumab）作为一种靶向补体终末蛋白C5的单克隆抗体，被美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准用于治疗阵发性睡眠性血红蛋白尿[15]，此后又获批用于非典型溶血性尿毒症综合征和重症肌无力[15]。依帕伐单抗（emapalumab）是一种针对干扰素⁃γ的人源性单抗，是美国FDA批准的第一种治疗原发性噬血细胞淋巴组织细胞增多症的药物[16]。萨特利珠单抗（satralizumab）是一种人源化的单克隆抗体，作为白细胞介素⁃6（interleukin6，IL⁃6）受体拮抗剂被批准用于治疗视神经脊髓炎谱系障碍[17]。X连锁低磷性佝偻病（X⁃Linked Hypophosphatemia，XLH）是一种罕见的代谢性骨病，布罗索尤单抗（burosumab）可以直接中和体内过高的成纤维细胞生长因子23改善XLH相关的磷酸盐代谢，已被批准用于治疗≥1岁XLH[18]。奥法妥木单抗（ofatumumab）作为一种针对CD20的全人源免疫球蛋白IgG1单克隆抗体（IgG1MAb），被批准用于治疗复发性多发性硬化症[19]。 单克隆抗体治疗的一个关键优势是其具有高度特异性，降低小分子药物常见的脱靶毒性风险，另外，其在体内稳定性较高，允许长时间间隔给药。但由于分子尺寸较大，限制组织和细胞渗透，无法靶向到达理想部位，此外抗体类药物需要注射，可能会产生局部不良反应。纳米药物具有相对分子量小、稳定性强、亲和力高、免疫原性低及组织穿透性好等特点，弥补了传统抗体药物的缺点。卡拉西单抗（caplacizumab）为靶向血管性血友病因子的纳米抗体治疗剂，于2018年在欧盟和美国获批用于治疗获得性血栓性血小板减少性紫癜[20]，为孤儿药研发带来新的突破。 1.3 ERT ERT是指通过外源性补充活性酶以治疗遗传性基因缺陷导致的酶缺失或酶缺乏所引起的罕见先天性代谢异常疾病，如溶酶体贮积症（lysosomal storage disorders，LSDs），由于编码溶酶体功能相关的水解酶或蛋白基因突变，使生物大分子不能被溶酶体正常降解而在细胞中贮积，引起细胞功能障碍，可累及多器官、多系统。ERT是治疗LSD的常规疗法，迄今美国FDA已批准19种ERT用于LSD治疗[21]（表2），我国目前已批准阿加糖酶α和阿加糖酶β治疗法布雷病，阿糖苷酶α和注射用艾夫糖苷酶α治疗庞贝氏症，依洛硫酸酯酶α、拉罗尼酶浓溶液和艾度硫酸酯酶β治疗黏多糖贮积症，伊米苷酶和注射用维拉西酶α治疗戈谢病。 ERT对已发生不可逆器官损伤的患者无效，因此应尽早开始治疗，此外，治疗血供较少组织器官病变时，需加大剂量。不同类型LSDs以及不同人群所需ERT的剂量亦具有差异性，例如治疗法布雷病、黏多糖贮积症和戈谢病的ERT剂量约为1mg·kg⁃1，而庞贝氏症则为20~40mg·kg⁃1。血脑屏障的存在限制有神经系统症状患者的给药途径，有研究发现鞘内注射ERT对I型粘多糖贮积病所致中枢神经系统病变具有较好疗效[22]，这为ERT给药途径开辟新思路。此外，随着治疗时间的延长，使用ERT的患者可能会因为对外源性酶产生免疫反应导致疗效下降，这也是临床亟需解决的问题。 1.4 药物再利用 药物再利用指对已经上市，或正在开发、开发停止的药物进行相关研究，转而用于新的治疗用途的研发策略[23]。再利用的药物大多已被证明对人体较安全，有部分已进入Ⅱ期或Ⅲ期临床试验[24]，理论上来讲这些药物可以直接进行临床试验来验证是否对其他适应证有效。相较于开发全新药物而言，药物再利用可以很大程度上节约时间和成本并降低研发风险，从而提高孤儿药的研发效率。 目前再利用药物来自于实验室发现、临床使用中监测到的药物效果或回顾性临床分析发现[25]。如终止妊娠药物米非司酮可用于治疗罕见病库欣综合征[26]；治疗勃起功能障碍的5型磷酸二酯酶抑制剂西地那非可用于治疗罕见病特发性肺动脉高压[27]；IL⁃1β、IL⁃6和TNF⁃α拮抗剂被用于一些罕见性自身炎症性疾病的治疗，如冷炎素相关周期性综合征、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白（NOD-like receptors family pyrin clormain cintaining 12，NLRP12）相关自身炎症性疾病、家族性地中海热和Blau综合征等[28]。 药物再利用亦需不菲经费支持临床试验开展以证实其对罕见病适应证的有效性，且视不同情况需重新评估安全性，申请知识产权也会延迟临床评估，这些因素影响医药企业对药物再利用的投入。研究者、医院、医药企业、政府以及其他罕见病研究机构应一起努力开发用于罕见病药物再利用的平台，共享相关数据以期解决上述问题。此外，调整临床试验只针对单一适应证的策略可加快再利用药物的研发。 文章内容由凡默谷小编查阅文献选取，排版与编辑为原创。如转载，请尊重劳动成果，注明【来源：凡默谷公众号】。 2 开发孤儿药的源动力 2.1 资源整合和数据保护 我国拥有较多的罕见病患者人群和丰富的研究资源，但与发达国家相比，科研资源分散、能力薄弱、信息交流和共享少，资源优势没有转化为研究优势，阻碍孤儿药研发进展。针对上述问题，我国借鉴其他国家经验，逐渐采取相应调整措施，“十二五”期间启动首个针对罕见病调查的研究项目———中国罕见疾病防治研究与示范，“十三五”期间建立国家罕见病注册系统（National Rare Diseases Registry System of China，NRDRS）及队列研究项目，将罕见病患者资源和专家资源整合在一个平台，以克服罕见病患者分散及资源无法共享等问题，并结合精准医学思路，为罕见病发病机制研究、孤儿药的研发及临床试验提供便捷。截至2023年1月，NRDRS已经覆盖全国29个省、自治区和直辖市的104家协作单位，建立193个研究队列，完成69900例罕见病患者的注册登记工作，初步完成中国罕见病临床数据库和生物样本库的建设[29]，对罕见病和孤儿药的研究具有重大意义。2019年，美国FDA启动“罕见病治疗加速器（rare disease cures accelerator，RDCA）”计划，并着手研发RDCA数据和分析平台（data and analytics platform，DAP）[30]。该平台将建立一个集成的数据库和分析中心，打破数据孤岛，接收、保护各种来源的罕见病数据，并为临床试验设计、重点选择和药物开发的其他重要考虑因素提供信息，促进孤儿药开发，这对我国孤儿药研发具有借鉴意义。 药品试验数据保护制度的建立和完善，可有效保障研发企业权益，激发企业的研发动力。2017年，原国家食品药品监督管理总局颁布《关于鼓励药品医疗器械创新保护创新者权益的相关政策（征求意见稿）》，对既属于创新药又属于罕见病用药、儿童专用药，给予10年数据保护期（普通创新药为6年数据保护期）；属于改良型新药的罕见病用药给予3年数据保护期，完善孤儿药试验数据的保护制度。同年，中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于深化审评审批制度改革鼓励药品医疗器械创新的意见》明确提出对罕见病治疗药品注册申请人提交的自行取得且未披露的试验数据和其他数据，给予一定的数据保护期。 2.2 国家激励政策 自1983年美国颁布《孤儿药法案》后，新加坡、日本、澳大利亚和欧盟等均相继出台并实施了罕见病及其用药的相关法律和支持政策。我国也紧跟国际步伐，自2016年12月发布《关于“支持和鼓励中国孤儿药发展”建议的答复（摘要）》后，围绕加速审评审批、减免临床试验申请、加长市场独占期和税费优惠等方面颁布一系列激励政策和指导法规（图1），以鼓励创新和加快孤儿药进口等方式，加速孤儿药在我国上市。 图1 近年我国激励孤儿药研发的部分重要政策 Fig.1 Some of China＇s important policies to stimulate orphan drug research and development in recent years 在孤儿药审评时限上，2020年新修订的《药品注册管理办法》明确将具有明显临床价值的防治罕见病的创新药和改良型新药纳入到优先审评审批程序，对于临床急需的境外已上市境内未上市的罕见病药品在70d内审结。2023年发布的《药审中心加快创新药上市许可申请审评工作规范（试行）》中指出要加速治疗罕见病创新药的审评。在我国陆续发布的3批次临床急需境外新药名单的73个品种中，孤儿药达37个，目前已有21个获批上市，平均获批时长368d。此外，还有多款名单外的孤儿药获批上市。国家政策的支持也为孤儿药市场带来可观的利润。据丁香园Insight数据库在2022年发布的《罕见病综合报告》中显示，预计孤儿药全球市场在2025年可达到1100亿美元，我国市场可达到约300亿人民币。 2.3 增加研发投入 美国、欧盟和日本在国家层面上设有专门的研究项目对孤儿药研发进行资助，为孤儿药研制企业提供研究基金和开发补助，在一定程度上减轻研发负担[31]。我国国家自然科学基金委员会于2016年设立罕见病专项项目，鼓励广大科研人员积极开展罕见病相关研究。在2012—2021年期间，共有784个项目获得资助，涵盖121种罕见病中的78种，累计总资金达5336万美元。支持我国孤儿药研发的另一项重要基金是科技部“重大新药创制”科技重大专项，实施期限为2008—2020年。该专项已向14个罕见病项目提供102万美元资助，包括血友病、重症肌无力、多发性硬化、特发性肺纤维化和肌萎缩侧索硬化等，已取得明显进展。如治疗特发性肺纤维化的吡非尼酮胶囊、治疗血友病的人凝血酶原复合物注射液以及人凝血因子Ⅷ注射液（冻干）等均获得新药证书，填补国内市场空白[32]。 2.4 技术进步 新型诊疗技术的进步给罕见病治疗带来新的机遇。基因工程技术的高速发展将促使基因治疗、单克隆抗体、ERT等罕见病治疗技术日益成熟。此外，计算机大数据的应用提高新药发现和设计的时效性，尤其是人工智能（artificial intelligence，AI），大大促进药物开发。近年来，研究人员逐渐将其应用于罕见病领域，优化诊断与管理，快速有效地收集、分析和表征信息，现已成功用于基础研究、诊断、药物发现和临床试验。LEE等[33]利用AI研发计算框架URSA HD（unveiling RNA sample annotation for human diseases），通过整合大量复杂疾病的临床基因表达谱和分子特征信息，在不依赖于疾病生物标志物或已知药物靶点的先验知识的情况下，为罕见病研究提供数据以促进罕见病药物再利用的发现。根据常见/可治疗和罕见/不可治愈疾病之间的标志性过程和机制相似性，URSA HD预测顺铂、依托泊苷、美法仑、维A酸和长春新碱等化疗药物可用于难治性贫血伴原始细胞增多（refractory anemia with excess blasts，RAEB），铁螯合剂、造血兴奋剂和抗氧化剂（如去铁酮、白藜芦醇和芒果苷）可作为治疗铁粒幼红细胞性贫血（sideroblastic anemia，SA）的候选物。基于研究已验证化疗药物对RAEB的有效性[34]以及铁螯合剂对SA的有效性[35]，URSA HD即使仍有很大的改进空间，但可以充当药物发现的驱动器。 3 总结和展望 孤儿药研发是全球医药行业面临的共同难题和研究热点。新型研究技术的发展改变了疾病的治疗格局，给罕见病患者带来了曙光。从传统的小分子药物到单克隆抗体、基因治疗、ERT和药物再利用，使小部分罕见病的治疗有了突破，但还有大量罕见病处于无药可治的困境，孤儿药仍具有广阔的发展前景。 尽管我国孤儿药研发仍落后于发达国家，但从资源整合到数据保护、从政策支撑到法律保障、从投入增加到技术进步，均有显著提升并取得一些进展。近年来，我国获批上市的孤儿药数量和种类逐年增加，越来越多的临床前研究和临床试验正在启动，孤儿药优先审评审批加快，更多的国内药企布局孤儿药创新领域。据《2023年中国罕见病行业趋势观察报告》显示，截至2023年2月份国内有81种孤儿药正处于临床试验及上市申请阶段，其中46种为本土自主研发。 总之，孤儿药的研发有着巨大潜力和未来，我国罕见病及其药物研究必将进入新的时代，并在满足全球罕见病患者的医疗需求方面贡献重要作用。 参考文献 详见《医药导报》 2024年6月 第43卷第6期 文章信息源于公众号凡默谷，登载该文章目的为更广泛的传递行业信息，不代表赞同其观点或对其真实性负责。文章版权归原作者及原出处所有，文章内容仅供参考。本网拥有对此声明的最终解释权，若无意侵犯版权，请联系小编删除。 学如逆水行舟，不进则退； 心似平原走马，易放难收。 行舟Drug 每日更新 欢迎订阅+ 医药大数据|行业动态|政策解读

2024年5月，全球首位被CAR-T免疫细胞疗法治愈的女孩Emily已经无癌生存12周年。每一年，Emily都会在社交平台分享自己的抗癌照，如今的她，已进入名校宾夕法尼亚大学求学，除了“CAR-T抗癌治愈第一位患者”的身份，她也成为细胞免疫疗法治愈癌症的代言人，把创新药物治疗的慰藉、抗癌过程的勇气和信心传递给全世界。 图1 Emily历年抗癌打卡照 CAR-T疗法虽然取得了巨大的成功，也面临着一些挑战，主要与副作用、T细胞耗竭和恶性肿瘤微环境（TME）等有关。在放大生产中的制造过程目前既耗时又昂贵，因此，使尽可能多的患者接受CAR-T细胞免疫治疗成为一个更大的挑战。 图2 CAR-T疗法面临的挑战 CAR-T疗法的升级版本CAR-NK疗法因其机制上具有更强的肿瘤特异性靶向性和细胞毒性、NK细胞获取更廉价易得、大规模生产周期短、对实体瘤治疗效果更好等优势，近年来获得学术圈和药企的广泛关注。 在智慧芽新药情报库中输入关键词CAR-NK可以得到最近30日的包括药物、适应症、靶点、机构、临床试验、临床结果、转化医学、药物交易等多条信息。为了查找信息方便、全面，可以通过芽仔将页面内容整理成报告导出。 图3 智慧芽新药情报库搜索CAR-NK 根据导出的报告将关键信息概括如下。CAR-NK这种新型的免疫细胞治疗技术，具有以下优势：1.由自然杀伤细胞改造而成，具有更低的毒副作用和更高的安全性；2.对于肿瘤细胞的识别和杀伤能力更强，治疗效果更显著；3.更容易实现个性化治疗，适用范围更广。 然而，CAR-NK技术也存在一些缺点，包括：1.目前研究和临床应用仍处于早期阶段，需要更多的时间和资源来完善和验证；2.相对于CAR-T技术，CAR-NK的研究和发展相对滞后，市场竞争压力较大，也蕴藏着机会。 药物 靶点 药物 类型 在研机构 适应症 最高 阶段 AB-101(Artiva Biotherapeutics) CAR-NK Artiva Biotherapeutics, Inc., Affimed GmbH CD30阳性外周T细胞淋巴瘤, 复发性霍奇金淋巴瘤, 难治性霍奇金淋巴瘤 临床2期 NKG2D-ACE2 CAR-NK cell therapy(Sidemu Biotechnology Technology) NKG2D CAR-NK 重庆市公共卫生医疗中心, 斯德姆生物 新型冠状病毒感染 临床2期 AB-201(Artiva Biotherapeutics) HER2 CAR-NK Artiva Biotherapeutics, Inc., GC Cell Corp. 乳腺癌, 胃食管交界处腺癌, HER2阳性实体瘤 临床1/2期 Anti-BCMA CAR-NK(Shahid Beheshti University of Medical Sciences) BCMA CAR-NK Shahid Beheshti University of Medical Sciences 浆细胞骨髓瘤难治 临床1/2期 CAR.70/IL15-transduced CB-NK cells(M.D. Anderson Cancer Center) CD70 x IL15R CAR-NK The University of Texas MD Anderson Cancer Center 晚期肾细胞癌, 间皮瘤, 骨肉瘤 临床1/2期 CD123 targeted CAR-NK cells(Chongqing Precision Biotech) CD123 CAR-NK 重庆精准生物技术有限公司 急性髓性白血病, Blastic浆细胞样树突状细胞肿瘤 临床1/2期 dualCAR-NK19/70 cell(Shanghai Tongji Hospital) CD19 x CD70 CAR-NK 上海市同济医院 复发性B细胞淋巴瘤, 难治性B细胞淋巴瘤 临床1/2期 INKmune CAR-NK INmune Bio, Inc. 转移性去势抵抗性前列腺癌, 急性髓性白血病, 难治性贫血伴原始细胞过多 临床1/2期 SAR445514 BCMA x CD16a x NKp46 CAR-NK Sanofi, Innate Pharma SA 免疫球蛋白轻链淀粉样变性, 浆细胞骨髓瘤难治, 复发性多发性骨髓瘤 临床1/2期 Sitocabnagene loxiveluecel CD19 CAR-NK The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Takeda Pharmaceutical Co., Ltd. 急性淋巴细胞白血病, B细胞淋巴瘤, 慢性淋巴细胞白血病 临床1/2期 据智慧芽新药情报库统计，截止2024年06月25日，全球共有256个CAR-NK药物，来自144个机构，覆盖69个靶点和124个适应症，开展101个临床试验。 研发进度靠前的Top 10药物如上表。 下文将根据CAR-NK机制的不同介绍其具体治疗优势以及靶点、适应症上出现的一些新机会。 图4 NK细胞来源广泛 NK细胞是免疫系统中的一种淋巴细胞，在人体抵御肿瘤和病毒感染方面起着至关重要的作用。NK细胞在功能上类似于CD8+细胞毒性T细胞，并通过类似的细胞毒性机制杀死靶细胞，但缺乏体细胞重排和抗原特异性的TCR。人白细胞抗原(HLA)表达较低的肿瘤细胞可能更容易受到NK细胞的杀伤，这是由于KIR介导的抑制作用降低。 如图4所示，NK细胞可以来自多种来源，如外周血单个核细胞、脐带血、永生化细胞系、造血干细胞和祖细胞(HSPCs)以及诱导多能干细胞(iPSCs)。 由于癌症患者的自体NK细胞表型失调，异体NK细胞往往优于自体NK细胞。NK细胞系如NK- 92mi也已被批准装载CAR结构以创建CAR-NK治疗系统并应用于临床。这进一步增加了NK细胞的来源和可用性。 图5 CAR-NK细胞治疗过程 NK-92细胞与其他来源的NK细胞相比，具有可预测的增殖动力学，可以在生物反应器中生长，在几周内产生数十亿个细胞。此外，NK细胞系可以很容易地高效转导。已经产生了表达CAR的NK-92靶向几种癌症表面受体，如CD19(一种B细胞受体)，人表皮生长因子受体2(HER2/ErbB2)和表皮生长因子受体(EGFR)且许多这些经过改造的NK-92细胞目前正在临床试验中用于治疗癌症。CAR-NK细胞被改造成识别和攻击存在于癌细胞中的特定抗原。图5显示了以PBMC为例的CAR-NK细胞治疗过程。 多数肿瘤可能会产生几种不同的基因突变，其中一些可能更容易导致癌细胞扩散到身体的其他部位。例如，表皮生长因子受体的突变(EGFR)已被确定为转移的关键驱动因素，并且已经开发出安全有效的治疗方法来靶向EGFR突变并抑制癌症扩散。这些靶点也可以作为设计CAR-NK治疗抗原识别区域的基础。图6列出的一些靶点都是一些CAR-NK细胞疗法可潜在靶向的靶点。如HER2、EGFR、PD-L1、ROR1、GD2、MSLN等。 图6 CAR-NK可靶向靶点治疗肺癌等 那么CAR-NK和CAR-T有什么异同呢？二者都是通过利用人体的免疫系统来瞄准并摧毁癌细胞，从而彻底改变癌症治疗。与CAR-T相比，CAR-NK疗法最显著的优势之一是其固有的高特异性靶向癌细胞的能力，同时最大限度地减少脱靶效应。表1为CAR-T和CAR-NK技术的比较。NK细胞具有区分健康细胞和恶性细胞的天然能力，从而降低自身免疫反应和附带损伤的风险。并且，CAR-NK疗法在治疗实体肿瘤(如肺癌)方面已经证明了有前景的疗效，这对其他形式的免疫疗法来说是一个重大挑战。NK细胞浸润实体瘤的天然能力，结合CAR靶向的特异性，为实体瘤患者提供了一种有效的治疗方法。 与CAR-T疗法不同，CAR-NK疗法表现出更高的治疗安全性。CAR-t细胞疗法与细胞因子释放综合征(CRS)有关，这是一种潜在的致命免疫反应。CAR-NK细胞显示出较低的诱导CRS的倾向，使CAR-NK治疗成为一种更安全的选择。这种降低的风险提高了患者的安全性，并使其在临床环境中具备更广泛的适用性。 表1 CAR-T和CAR-NK对比 细胞治疗中细胞的来源往往成为限制临床应用的一个制约因素。CAR-T细胞通常是自体的(来自患者)，这限制了它的推广。目前，许多公司试图制造现成的产品CAR-T细胞，如使用诱导多能干细胞(iPSCs)分化T细胞，正在开发中。与T细胞不同，NK细胞可以从同种异体来源(供体)中获得，这使得它们很容易“现成”使用。这种同种异体的能力大大减少了与CAR-NK细胞治疗相关的时间和成本，使其更容易被更广泛的患者群体所接受。NK细胞的主要来源包括外周血、脐带血、NK细胞系和诱导多能干细胞(iPSCs)。外周血是用于治疗目的的NK细胞最传统的来源。来源于外周血的NK细胞很容易获得，可以从患者(自体)或供体(异体)收集。外周血采集相对简单，自体使用可将免疫排斥的风险降至最低。除了外周血，还有脐带血(UCB)是NK细胞的另一种来源，由于其独特的性质而被探索。ucb来源的NK细胞表现出更高的不成熟程度，这导致输注后更好的扩增和长寿命。当异体使用时，它们引起移植物抗宿主病(GvHD)的风险也较低。 表1续CAR-T和CAR-NK对比 除了上述自然衍生的NK细胞外，通过细胞工程方法获得的NK细胞也已被证明能够装载CAR结构来构建CAR-NK疗法。iPSCs代表了NK细胞的尖端来源，能够分化成任何细胞类型，包括NK细胞。iPSCs提供了取之不尽的NK细胞来源，可以通过基因工程来增强其抗癌特性。虽然分化过程复杂且成本高昂，但ipsc衍生的NK细胞的长期安全性仍有待完全确定。一些人类NK细胞系，如NK-92，已经被基因改造以表达用于治疗。NK细胞系提供了一致和无限的NK细胞来源，可以很容易地在体外进行工程和扩增。细胞系源的使用使扩张和包装过程变得容易。同时，还能降低工程细胞的批效应和不稳定性。 总结 CAR- NK细胞疗法是治疗癌症的一个很有前途的途径，与传统疗法相比，它具有潜在的优势，包括降低CRS和GvHD的风险，以及通过先天免疫机制靶向和杀死癌细胞的能力。解决TME抑制、CAR-NK细胞持久性、抗原逃逸和可扩展性的挑战对于CAR-NK细胞疗法的成功开发和临床实施至关重要。 利用基因工程、免疫学和制造技术的进步，CAR-NK细胞疗法在提高疗效、安全性和可及性方面具有巨大潜力，有望为癌症患者带来新的希望。 参考文献： 1.https://mp.weixin.qq.com/s/NHPKOJts53CKlfgTeTKLaw. 2.Xiao song, et al;Advances in CAR-NK cell therapy for lung cancer: is it a better choice in the future? DOI 10.3389/fonc.2024.1390006. 3.Zhang et al, (2022). CAR-NK cells for cancer immunotherapy: from bench to bedside. Biomarker Research,https:/doi.org/10.1186/s40364-022-00364-6. 点击图片，免费GET海量新药信息  👇👇👇

02月29日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：大肠癌，免疫逃逸，食物过敏，临床试验，肠道生理，肠上皮，衰老，肠干细胞，组织修复，HIF2α，致病菌，Viking，Teva，Alvotech，鲲石生物，艾迪迈，卡士，建华集团。 该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。 Nature：早期大肠癌逃避免疫监视的秘密武器 Nature——[64.8] ① 本研究通过对小鼠模型中移植的结直肠癌（CRC）类器官进行转录组和染色质可及性等分析，揭示了转录因子SOX17在早期CRC免疫逃逸中的关键作用；② 携带3种CRC相关突变的类器官移植到小鼠结肠后，在肿瘤发生早期（包括腺瘤阶段），肿瘤细胞会重新高表达SOX17（在胎儿肠道发育时表达但在之后关闭的一种转录因子）；③ SOX17的缺失不影响CRC类器官的体外增殖，但会大幅减少其在小鼠体内生长，这与产IFNγ的效应CD8+ T细胞对肿瘤的浸润和清除有关；④ 机制上，SOX17会驱动胎儿肠道基因表达程序，促使肿瘤细胞向低表达MHC-I的具有免疫逃逸特性的LGR5- 细胞分化，抑制肿瘤细胞对IFNγ的感知和响应，从而削弱抗肿瘤免疫。 【原文信息】 SOX17 enables immune evasion of early colorectal adenomas and cancers 2024-02-28 , doi: 10.1038/s41586-024-07135-3 NEJM：奥马利珠单抗可治疗多种食物过敏 New England Journal of Medicine——[158.5] ① 这项研究发现在1岁及以上患有多种食物过敏的人群中，使用奥马珠单抗治疗16周比安慰剂更有效地提高了对花生和其他常见食物过敏原的反应阈值；② 筛选了1至55岁的对花生和至少另外两种试验指定食物（腰果、牛奶、鸡蛋、核桃、小麦和榛子）过敏的人，共纳入180名患者，随机接受奥马利珠或安慰剂治疗；③ 治疗组中67%的人达到主要终点（即单剂量摄入600毫克或更多的花生蛋白时，没有剂量限制症状），而接受安慰剂的组仅有7%达到此标准；④ 对于关键次要终点，治疗组在摄入至少1000毫克的腰果、牛奶和鸡蛋方面也显著优于安慰剂组（腰果41%对3%，牛奶66%对10%，鸡蛋68%对0%）；⑤ 除了治疗组有更多注射部位反应外，两组在安全性终点上没有差异。 【原文信息】 Omalizumab for the Treatment of Multiple Food Allergies 2024-02-25 , doi: 10.1056/NEJMoa2312382 Nature子刊：单细胞转录水平揭示小肠上皮细胞的纵向分布具有代谢功能差异 Nature Cell Biology——[21.3] ① 营养吸收是小肠的重要生理功能，其按近端和远端可被分为十二指肠，空肠和回肠，而同一纵向水平的肠上皮细胞功能是否具有差异并不清楚，该研究利用人和小鼠样本研究纵向水平上细胞的功能，旨在探究肠上皮细胞的功能差异性；② 利用单细胞测序对小鼠和人的肠道样本进行分析，发现在小肠纵向水平上有5个独特的营养吸收领域，并且不同区域对饮食可产生不同的响应；③ 利用不同区域的基因表达模式，运用机器学习并建立预测模型，可系统地识别小鼠肠道的不同区域，并验证了Ppar-δ和Cdx1在调控脂质代谢中的作用；④ 该研究为哺乳动物的小肠吸收细胞具有不同的分布提供了理论依据，揭示了小肠各区域吸收营养物质的精细分工。 【原文信息】 Epithelial zonation along the mouse and human small intestine defines five discrete metabolic domains 2024-02-06 , doi: 10.1038/s41556-023-01337-z Science子刊：营养信号如何影响肠道细胞组成的区域性变化？ Science Advances——[13.6] ① 这项研究探究了营养信号如何控制细胞命运决定，从而驱动细胞类型组成的区域性变化；② 进食导致mTORC1激活，进而区域特异性地增加ISC的大小，并促进Delta表达，引导细胞命运走向吸收性的成肠细胞谱系，同时抑制分泌性肠内分泌细胞的分化；③ 老年果蝇中，ISC的mTORC1信号失调，表现为持续高水平激活且对饮食不敏感，但通过终身间歇性禁食可以缓解这一问题；④ mTORC1信号可以对营养状态进行响应，促进ISC命运决定，从而确保区域特异性地肠细胞分化。 【原文信息】 Stem cell mTOR signaling directs region-specific cell fate decisions during intestinal nutrient adaptation 2024-02-09 , doi: 10.1126/sciadv.adi2671 华西医院Nature子刊：通过多组学方法，鉴定食蟹猴肠道衰老的调节因子 Nature Aging——[16.6] ① 四川大学华西医院戴伦治、张燕、张惠媛和董飚作为共同通讯作者发表最新研究，通过多组学方法探究了食蟹猴肠道老化的异质性，确认了32个与肠萎缩和肠屏障完整性调控相关的分子；② 色氨酸代谢在近端结肠和远端结肠间存在差异，犬尿氨酸代谢途径在近端结肠较为活跃，而5-羟色胺代谢途径在远端结肠更为活跃；③ 在DSS诱导的小鼠肠炎模型中，远端结肠的肠炎严重程度对5-HT波动的反应更敏感；④ 识别出24种蛋白质，其中HPX可能是连接大肠衰老与结直肠癌的纽带，在50岁以上的结直肠癌患者中，肿瘤中HPX高表达预示着不良预后，而在50岁以下的患者中并无此相关性。 【原文信息】 Age-, sex- and proximal-distal-resolved multi-omics identifies regulators of intestinal aging in non-human primates 2024-02-06 , doi: 10.1038/s43587-024-00572-9 Nature子刊：人类肠道干细胞培养技术的突破性进展 Nature Communications——[16.6] ① 本研究建立了一种可重复和大规模扩增的人类肠道干细胞（ISC3D-hIO）培养方法：选择性富集人类多能干细胞衍生的三维人类肠道器官样（hIO）内ISC，并在无滋养层和完全培养条件下进行扩增；② ISC3D-hIO在限制培养条件下扩增分化形成肠上皮，并具有细胞多样性、绒毛状结构和屏障完整性；③ ISC3D-hIO是进行基因编辑研究ISC生物学和肠道疾病移植的理想细胞来源；④ ISC3D-hIO分化的肠上皮可作为研究SARS-COV2感染的模型系统；⑤ 该研究为再生医学和疾病建模提供了生物学工具，具有重要的科学和临床应用前景。 【原文信息】 Chemically-defined and scalable culture system for intestinal stem cells derived from human intestinal organoids 2024-01-27 , doi: 10.1038/s41467-024-45103-7 激素治疗或加重肠道损伤？ Journal of Clinical Investigation——[15.9] ① 皮质类固醇治疗（CST）失败与胃肠道移植物抗宿主病不良预后相关，本研究通过小鼠模型和肠道类器官实验发现，CST可直接作用于肠上皮，可能加剧免疫介导的胃肠损伤，而采用增强上皮再生的策略可对抗这种负面效应；② CST可减少上皮细胞增殖，放射处理后延迟的CST治疗会减弱肠道再生并加剧损伤；③ CST降低肠干细胞（ISC）的比例，加剧隐窝损失和免疫介导的损伤；④ 以上发现与皮质类固醇依赖的凋亡相关基因表达和STAT3相关上皮增殖的改变相关；⑤ IL-22治疗可增强STAT3活性，克服皮质类固醇对肠道再生的不良影响，减少隐窝损失，促进类固醇治疗的GVHD小鼠中ISC的扩增；⑥ 本研究为组织靶向性治疗与免疫抑制相结合的临床方法提供了研究基础。 【原文信息】 Corticosteroids impair epithelial regeneration in immune-mediated intestinal damage 2024-02-13 , doi: 10.1172/JCI155880 国内团队：激活肠道HIF2α表达可改善难治性贫血 Advanced Science——[15.1] ① 临床上的肝铁蛋白水平在各种贫血相关疾病中升高，特别在一些难治性贫血（IRIDA）和高炎症抑制铁吸收的情况中，浙江大学王福俤、闵军霞与团队研究发现，激活肠道Hif2α、缺氧条件或药物FG-4592处理能增加铁吸收以改善肝素蛋白激活的贫血；② 缺氧和FG-4592对IRIDA模型和其他小鼠贫血模型均可增加铁吸收，对贫血症状有显著保护作用；③ 以上治疗方法稳定了十二指肠中Hif2α的表达，激活Fpn转录从而增加了肠道的铁吸收情况；④ 十二指肠Hif2α过表达可挽救Tmprss6基因敲除小鼠导致的贫血表型，而Hif2α基因敲除延迟了5-氟尿嘧啶诱导的贫血的恢复过程；⑤ 这些发现表明促进肠道出现低氧相关的途径可作为治疗广谱贫血的新方法。 【原文信息】 Activation of Intestinal HIF2α Ameliorates Iron-Refractory Anemia 2024-01-20 , doi: 10.1002/advs.202307022 肠上皮细胞新发现：成熟的紧密连接带来新认识 PNAS——[11.1] ① 本研究通过超分辨率显微镜技术，重新定义了肠上皮细胞顶端连接的结构，揭示出一个由两个不同多蛋白带组成的新结构—成熟粘连带；② 最靠近顶端的带由nectins/afadin和F-肌动蛋白组成，而第二个带则由E-钙粘蛋白/catenins组成；③ 成熟粘连带的形成依赖于afadin表达，这一结构不仅参与细胞间的机械张力传递，还调控肠上皮的机械性能；④ 这一发现为理解上皮细胞间连接的机制提供了新的视角，对于研究细胞粘附、渗透性和机械张力的调控具有重要意义。 【原文信息】 The zonula adherens matura redefines the apical junction of intestinal epithelia 2024-02-20 , doi: 10.1073/pnas.2316722121 Cell子刊：霍乱弧菌通过激活骨形成蛋白通路阻止肠上皮细胞增殖 Cell Reports——[8.8] ① 通过果蝇模型，探究霍乱弧菌VI型分泌系统（T6SS）是否参与宿主骨形成蛋白（BMP）通路以阻止肠上皮的更新，发现T6SS在祖细胞中对BMP的激活至关重要；② 霍乱弧菌与肠道共生菌的相互作用通过宿主先天免疫防御激活BMP信号，进而阻断上皮细胞的增殖；③ 在斑马鱼肠道中，霍乱弧菌同样能激活BMP并阻断细胞增殖，表明这一机制在进化上具有保守性；④ 这项研究不仅阐明了霍乱弧菌如何通过影响宿主免疫和生长调节通路来破坏肠道上皮修复，也为开发新的治疗策略提供了可能的靶点。 【原文信息】 Vibrio cholerae arrests intestinal epithelial proliferation through T6SS-dependent activation of the bone morphogenetic protein pathway 2024-02-09 , doi: 10.1016/j.celrep.2024.113750 Viking减肥疗法VK2735 2期临床达主要终点 ① 2月28日，Viking Therapeutics公司宣布其小分子抑制剂VK2735在2期临床试验VENTURE研究中，达到主要终点和所有次要终点；② 13周内，接受15mg VK2735治疗的肥胖患者平均体重下降14.6公斤（约29.2斤）；③ VK2735展现出良好的安全性和耐受性，Viking Therapeutics公司计划与FDA讨论后续开发计划；④ VK2735是胰高血糖素样肽1（GLP-1）和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）受体双重激动剂，正被开发用于治疗肥胖等各种代谢性疾病。 【原文信息】 13周体重下降近30斤！创新小分子减肥疗法达主要终点 2024-02-28 , 药明康德 Teva和Alvotech联合宣布阿达木单抗可互换生物类似药Simlandi获FDA批准上市 ① 2月24日，Alvotech和Teva Pharmaceuticals宣布，美国FDA已批准Simlandi（adalimumab-ryvk）注射剂作为Humira（阿达木单抗）的可互换生物类似药，用于治疗多种关节炎、炎症性肠病等炎症性疾病；② Simlandi是首个获FDA可互换性认证的与Humira类似的高浓度（40mg/0.4mL注射剂）无柠檬酸生物类似药；③ 此次获批是基于全面的研究结果，包括分析性、非临床和临床数据；④ 2020年8月，Alvotech和Teva就5款生物类似药候选产品的独家商业化建立了战略合作，并于2023年7月扩大合作；⑤ 据悉，此次获批Teva股票涨超5%，Alvotech涨超12%。 【原文信息】 Teva/Alvotech阿达木单抗可互换生物类似药获FDA批准上市 2024-02-26 , 医药魔方Info 制药公司「鲲石生物」获数千万元Pre-A轮融资 ① 2月26日，专注于巨噬细胞药物治疗实体瘤开发的鲲石生物宣布完成数千万元Pre-A轮融资；② 本轮融资由融汇集团旗下国铸资本领投，得时资本追加投资；③ 融资资金将用于其临床管线RR-M01的IND申报和青岛鲲石生物递送载体生产基地的建设；④ RR-M01是一款针对HER2阳性的实体瘤的第三代嵌合抗原受体巨噬细胞药物（CAR-M），拟开发适应证包括HER2阳性的卵巢癌、胃癌等复发/难治性实体瘤；⑤ 目前，已启动RR-M01的研究者发起临床试验并已完成首例受试者给药，显示出良好的安全性和初步疗效。 【原文信息】 新锐获数千万元Pre-A轮融资，推进第三代CAR-M疗法开发！ 2024-02-26 , 医药观澜 自动化设备供应商「艾迪迈」完成近五千万Pre-A轮融资 ① 近日，南京艾迪迈科技有限公司完成近五千万元Pre-A轮融资，宇杉资本、苏州天汇微球基金和中鑫资本联合投资；② 本轮融资将主要用于艾迪迈生命科学领域自动化检测与纯化整体解决方案的落地，加速临床小分子检测与纳微&艾迪迈CRDMO解决方案的开发及推广；③ 艾迪迈成立于2019年2月，专注于智能化材料技术和自动化设备开发，是国内色谱、质谱自动化检测领域的全流程解决方案供货商；④ 艾迪迈产品已广泛应用于临床色谱质谱检测、生物制药、药物代谢和食品安全等领域。 【原文信息】 【首发】艾迪迈完成近五千万元Pre-A轮融资，携手纳微为生命科学自动化检测与纯化赋能 2024-02-26 , 器械之家 奶酪品牌「卡士」宣布与「建华集团」达成战略合作 ① 2月22日，中国华南地区第一奶酪品牌卡士与建华集团达成战略合作，正式进军中国香港市场；② 根据合作协议，建华集团成为卡士在香港的独家总代理，将会通过其零售网络及高端冷链物流配送系统引入卡士的多款标志性产品；③ 卡士首选的三款进军香港的产品“007益生菌家庭装奶酪（原味）”“餐后一小时”及“原态奶酪”将在香港超千余个销售点发售；④ 建华集团是香港首家为客户提供无缝自动化冷链物流方案服务的供货商，其高规格的点对点无缝冷链物流方案，可有效确保食品的最佳质量保存和安全卫生状态。 【原文信息】 卡士与建华集团达成战略合作，正式登陆香港奶酪市场 2024-02-26 , FoodTalks 感谢本期日报的审核者：mildbreeze，章台柳，MD，九卿臣，圆圈儿，Richard，Alex Zhang，lxx 点击阅读过去10天的日报： 0228 | 国内团队Nature子刊：抗性淀粉重塑菌群助减肥 0227 | 魏来/张峰/魏泓等Cell新发现：肠菌"不请自来"，推动遗传性致盲眼病 0226 | 用AI指导大肠癌治疗，大型临床研究再添新证 0225 | 65分综述详解：超加工食品和食品添加剂如何影响肠道健康？ 0224 | 陈思凡等Cell子刊新发现：促血栓的新型肠菌代谢物 0223 | 膳食纤维怎样影响代谢健康？18页综述一文讲透 0222 | 65分综述详解跨越菌群-肠-脑轴的"通讯之门" 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