調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(Regulatory T cells,,簡(jiǎn)稱 Treg)是一類控制體內(nèi)自身免疫反應(yīng)性的 T 細(xì)胞亞群,。它們可以通過表達(dá)多種免疫抑制分子、分泌抑制性細(xì)胞因子或影響細(xì)胞代謝等方式發(fā)揮免疫抑制功能,,對(duì)維持免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)具有重要作用,。當(dāng)前階段,基于 Treg 細(xì)胞療法和 CAR-Treg 細(xì)胞療法已建立起為數(shù)不多的疾病研究,,其主要市場(chǎng)面向自身免疫疾病和異體移植排斥治療領(lǐng)域,。除此之外,由于其在腫瘤免疫中發(fā)揮重要作用,,Treg 已成為腫瘤免疫治療中最有前途的潛在靶標(biāo)之一,。據(jù)悉,2021 年全球自身免疫性疾病藥物行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已近 1286 億美元,,患病人數(shù)約占全球人口 8%,;而 2021 年全球器官移植排斥藥物市場(chǎng)預(yù)計(jì)約為 50 億美元。產(chǎn)品尚在蓄勢(shì)待發(fā),,資本已經(jīng)察覺到該市場(chǎng)的巨大前景,。以 Sonoma Biotherapeutics、GentiBio 和 Abata Therapeutics 三家公司為首,,自今年下半年以來(lái)已經(jīng)募集了超過 5 億美元的資金,。“作為體內(nèi)免疫抑制效益最強(qiáng)大的細(xì)胞,理論上 Treg 細(xì)胞療法將有助于治療該類疾病”,,阿諾醫(yī)藥全球研發(fā)負(fù)責(zé)人何南海博士表示,,“基于該類患者群體巨大的醫(yī)療需求,如果 Treg 細(xì)胞療法或 CAR-Treg 細(xì)胞療法在臨床上展示出效果和優(yōu)勢(shì),,其將具備巨大的市場(chǎng)潛力,。”維持免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的多面手機(jī)體內(nèi)的免疫系統(tǒng)是把雙刃劍,,一方面,,免疫系統(tǒng)通過免疫防御、監(jiān)視來(lái)清除病原體和體內(nèi)衰老及癌變的細(xì)胞,,發(fā)揮維持機(jī)體健康的作用,。另一方面,過度的免疫反應(yīng)又會(huì)引起組織損傷,,即發(fā)生自身免疫性疾病,,甚至造成機(jī)體死亡。可以說(shuō),,維持免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)平衡作用至關(guān)重要,,而這一過程正需要依靠 Treg 細(xì)胞協(xié)助實(shí)現(xiàn),。作為一類具有免疫抑制功能的 T 細(xì)胞亞群,Treg 細(xì)胞的主要來(lái)源包括胸腺來(lái)源(tTreg)和外周來(lái)源(pTreg),。在 T 細(xì)胞發(fā)育過程中,,接受中間 TCR 信號(hào)的原始 CD4+ T 細(xì)胞被驅(qū)動(dòng)分化成 Treg 細(xì)胞,信號(hào)強(qiáng)度的大小差異決定了原始 T 細(xì)胞分化為常規(guī) T 細(xì)胞還是調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞,。從基因水平上看,,Treg 細(xì)胞的特征包括 CD4、CD25,、FoxP3 和低水平 CD127 的共同表達(dá),,其中,F(xiàn)oxP3 是 Treg 細(xì)胞的主要調(diào)控因子和顯著特征,。此外,,不同病理?xiàng)l件將引起 Treg 細(xì)胞表型異質(zhì)性,這使其難以與非抑制性 T 細(xì)胞鑒別和純化,。圖丨血液和腫瘤組織中的 FoxP3+ Treg 細(xì)胞亞群(來(lái)源:European Journal of Immunology)盡管數(shù)量?jī)H占 CD4+ T 細(xì)胞總數(shù)的 5-10%,,但 Treg 細(xì)胞具備多種多樣的免疫調(diào)節(jié)功能,包括調(diào)節(jié)自身耐受,、腫瘤免疫,、抗微生物耐藥性、過敏和移植排斥等,。此前,,通過觀察多個(gè)病種的臨床表型,研究人員發(fā)現(xiàn),,一旦 Treg 細(xì)胞的功能和數(shù)量出現(xiàn)問題將會(huì)導(dǎo)致耐受性喪失和自身免疫性疾病,。反之而言,通過促進(jìn),、激活或傳遞 Tregs 來(lái)恢復(fù)免疫穩(wěn)態(tài)和耐受性,,或?qū)橹斡蚩刂谱陨砻庖咝约膊≈该鞣较颉?/span>在過去的十年中,部分公司已經(jīng)將目光投向了 Treg 細(xì)胞療法,,但內(nèi)源性 Treg 細(xì)胞以數(shù)量稀少和難以純化的問題構(gòu)成了重大挑戰(zhàn),。近年來(lái),Treg 細(xì)胞療法經(jīng)歷了數(shù)次技術(shù)升級(jí),。早期多采用非工程免疫細(xì)胞療法,,如從患者外周血分離出 Treg 擴(kuò)增后回輸自體。但是由于所需輸注細(xì)胞數(shù)量較多,,非特異性免疫抑制等風(fēng)險(xiǎn),Treg 細(xì)胞療法仍然受到很大限制,。為解決其應(yīng)用難題,,目前,,相關(guān)企業(yè)主要從兩方面入手。一方面,,隨著編輯工具的飛速發(fā)展,,諸如高親和力 T 細(xì)胞受體(TCR)或嵌合抗原受體(CAR)轉(zhuǎn)導(dǎo)的 Treg 細(xì)胞療法正在涌入市場(chǎng)。圖丨 Treg 細(xì)胞療法發(fā)展時(shí)間軸(來(lái)源:Nature)不過,,顯而易見的是,,距離下一代產(chǎn)品進(jìn)入臨床仍然需要時(shí)間。因此,,從另一方面,,仍有部分公司正在通過改進(jìn)未經(jīng)修飾的 Treg 擴(kuò)增和制造工藝,以便更快地進(jìn)入市場(chǎng),。Treg 療法率先進(jìn)入臨床:分離,、擴(kuò)增、保存缺一不可Coya Therapeutics(以下簡(jiǎn)稱 Coya)就是這樣一家公司,。事實(shí)上,,由于 Treg 細(xì)胞的異質(zhì)性表型,相關(guān)企業(yè)需要通過更精確的制造工藝以便分離并獲得高純度產(chǎn)品,。“我們已經(jīng)完成了關(guān)于 Treg 細(xì)胞擴(kuò)增技術(shù)的探索工作,,” Coya 聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Howard Berman 介紹,“通過引入生物反應(yīng)器以實(shí)現(xiàn)流程自動(dòng)化,,能夠比現(xiàn)有的細(xì)胞分離方法實(shí)現(xiàn)更快的擴(kuò)增和更好的質(zhì)量控制”,。近年來(lái),Tregs 對(duì)于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)疾病的免疫調(diào)節(jié)作用已有廣泛報(bào)道,。已有足夠證據(jù)表明,,在阿爾茨海默癥、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS),、中風(fēng),、帕金森病和多發(fā)性硬化癥(MS)等相關(guān)病理模型中,Tregs 具有抑制小膠質(zhì)細(xì)胞(microglia)活性和減輕神經(jīng)炎癥的能力,。作為專注于神經(jīng)退行性疾病的生物技術(shù)初創(chuàng)企業(yè),,Coya 的 Treg 產(chǎn)品建立在由休斯頓衛(wèi)理公會(huì)神經(jīng)病學(xué)研究所聯(lián)合主任 Stanley Appel 開發(fā)的療法基礎(chǔ)之上,其主打產(chǎn)品專注于減緩 ALS 疾病進(jìn)展并試圖超越 “力如太” 和 RADICAVA,。2020 年,,在與 Stanley Appel 進(jìn)行會(huì)面之后不久,Howard Berman 便辭去了他在艾伯維的職位,,并創(chuàng)辦了 Coya,,致力于開發(fā) Appel 提出的 Treg 療法。發(fā)展至今,Coya 已經(jīng)與艾伯維,、禮來(lái),、諾華和 MD Anderson 癌癥治療中心先后建立合作。圖丨 Stanley Appel 博士(來(lái)源:Houston Methodist)對(duì)于 ALS 患者而言,,該疾病的確診無(wú)異于提前宣告了死亡,。根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),大多數(shù) ALS 患者將在確診后的三至五年內(nèi)死于該疾病,。目前,,雖然有部分緩解癥狀的護(hù)理方式,但還沒有針對(duì)于疾病本身的有效治療手段,。作為國(guó)際知名的研究人員和神經(jīng)病學(xué)家,,也是美國(guó) ALS 治療進(jìn)展方面最重要的專家之一。Appel 及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),,許多 ALS 患者的 Treg 細(xì)胞水平較低,,或者無(wú)法正常工作。因此他們假設(shè),,提高 Treg 細(xì)胞的數(shù)量并恢復(fù)功能可能會(huì)減緩該疾病的進(jìn)展,。研究過程中,Appel 記錄了神經(jīng)退行性病變和 ALS 疾病進(jìn)展與 Treg 功能障礙和水平降低之間的密切關(guān)系,,同時(shí)提出了分離并 “修復(fù)” 患者體內(nèi) Treg,,并于體外擴(kuò)展后以重新輸注給患者的技術(shù)。該技術(shù)成為了 Coya 專有平臺(tái) TAI?(Tregs Against Inflammation?)的基礎(chǔ),,基于該平臺(tái),,Coya 已擴(kuò)展出不同的療法以滿足 ALS、帕金森,、阿爾茨海默癥,、FTD 和其他自身免疫性疾病患者的醫(yī)療需求。“通過輸注治療,,我們將 ALS 疾病進(jìn)展停止了約一個(gè)月,。不過,一旦停止輸注,,患者體內(nèi)的 Treg 細(xì)胞數(shù)量將繼續(xù)下降,,” Berman 后來(lái)補(bǔ)充道,“目前來(lái)說(shuō),,一次性療法無(wú)法解決該類患者的問題,,我們需要做到持續(xù)供貨。”基于這一問題,,Coya 推出了 CTreg? 平臺(tái)(Tryopreservation for Tregs?),,這是業(yè)內(nèi)首個(gè)用于擴(kuò)展、冷凍和重新解凍 Tregs,并同時(shí)保持活力和抑制功能的平臺(tái),。用于提供 “現(xiàn)成” 可用的 Treg 細(xì)胞療法,,以便實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的每月輸注。據(jù) Berman 介紹,,目前 Coya 保存時(shí)間最長(zhǎng)的 Treg 細(xì)胞已經(jīng)冷凍了一年半。到目前為止,,它們?nèi)匀挥行А?/span>今年 2 月,,Coya 宣布完成 1000 萬(wàn)美元的 A 輪融資,以推進(jìn)研究和管線進(jìn)展,。今年 7 月,,Coya 針對(duì)于 ALS 的自體 Treg 細(xì)胞療法 ALS001,已成功完成了臨床 I 期和 IIa 期試驗(yàn),,并獲得了 FDA 的孤兒藥資格認(rèn)定(ODD),。(來(lái)源:Coya Therapeutics)據(jù) I 期試驗(yàn)表明,Treg 輸注療法有效阻止了測(cè)試的 3 名患者的疾病進(jìn)展,,且沒有不良安全事件,。IIa 期試驗(yàn)數(shù)據(jù)則重復(fù)了 I 期試驗(yàn)結(jié)果,通過每月維持輸注展示出有希望的治療前景,,目前正在為同行評(píng)審準(zhǔn)備相關(guān)數(shù)據(jù),。據(jù)悉,Coya 正在積極籌備進(jìn)行 IIb 期試驗(yàn),,以便獲得 FDA 的全面批準(zhǔn),。此外,該公司還透露將在年底進(jìn)行新一輪融資,,并表示即將進(jìn)行 IPO,。自今年 4 月份以來(lái),Coya 接連任命了四名董事會(huì)成員,,其中包括了百時(shí)美施貴寶細(xì)胞療法前高級(jí)副總裁,、諾華制藥神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的前執(zhí)行董事和渤健的前生物療法和醫(yī)學(xué)負(fù)責(zé)人。有了這些行業(yè)資深人士的幫助,,Coya 將更從容地應(yīng)對(duì)來(lái)自葛蘭素史克,、禮來(lái)等制藥巨頭的競(jìng)爭(zhēng)。今年 7 月,,上述公司先后宣布將針對(duì) ALS 新藥研發(fā)開展相關(guān)合作和藥物批準(zhǔn)申請(qǐng),。截至目前,全球范圍內(nèi)共有十余項(xiàng)臨床試驗(yàn)針對(duì)天然形式的 Tregs 進(jìn)行了評(píng)估,。這些試驗(yàn)中,,Tregs 被從患者血液中分離出來(lái),在細(xì)胞培養(yǎng)物中生長(zhǎng),然后重新引入患者體內(nèi),。通常情況下,,這種細(xì)胞療法看似安全并顯示出了療效。不過,,未經(jīng)修飾的 Tregs 在其抗原結(jié)合庫(kù)中變化很大,,以至于這些 “多克隆” 細(xì)胞通常只有一小部分被激活并有助于控制疾病。由于效率低下,,持續(xù)性治療成為常態(tài),。因此,優(yōu)化制造平臺(tái)和激活技術(shù)是該類公司的必經(jīng)之路,。除此之外,,已經(jīng)有越來(lái)越多的公司正在通過工程化技術(shù),包括 CAR,、TCR 和基于 CRISPR 的基因編輯技術(shù)作為解決抗原特異性問題的方法,。如何修飾 CAR-Treg?“一切都值得嘗試”隨著 CAR-T 為代表的工程免疫細(xì)胞療法日趨成熟,,采用嵌合抗原受體(CAR)來(lái)轉(zhuǎn)導(dǎo) Treg 細(xì)胞的 CAR-Treg 療法開始獲得生物公司的關(guān)注,。“相對(duì)于 Treg 細(xì)胞療法來(lái)說(shuō),CAR-Treg 技術(shù)不僅有助于解決 Treg 細(xì)胞在體內(nèi)不穩(wěn)定性的問題,,同時(shí)還能夠根據(jù)適應(yīng)癥需要,,改善抑制效果,提高靶向性,,并克服 MHC 依賴性等問題,。極大地推動(dòng)了 Treg 細(xì)胞療法的相關(guān)進(jìn)展。” 何南海解釋道,。產(chǎn)品方面,,Sangamo Therapeutics(以下簡(jiǎn)稱 Sangamo)成為了第一個(gè)吃螃蟹的人。該公司旗下的 TX200 是第一個(gè)進(jìn)入臨床階段的 CAR-Treg 產(chǎn)品,。該產(chǎn)品源于加拿大不列顛哥倫比亞省兒童醫(yī)院研究所免疫學(xué)家 Megan Levings 的技術(shù),。早在五年前,她和同事們?yōu)?Tregs 配備了一種針對(duì)人類白細(xì)胞抗原 HLA-A2 的嵌合抗原受體,。而在研究過程中他們發(fā)現(xiàn),,這些 CAR-Treg 細(xì)胞有助于防止小鼠模型中的移植排斥。生物技術(shù)公司 TxCell 率先獲得了其技術(shù)許可,,經(jīng)過改進(jìn)后以期進(jìn)入臨床,。??????????2018 年,Sangamo 以 7200 萬(wàn)歐元現(xiàn)金收購(gòu)了 TxCell,,憑此一躍成為了 CAR-Treg 領(lǐng)域中的佼佼者,。據(jù)悉,,針對(duì)于腎移植患者中進(jìn)行的 TX200 療法臨床研究已于今年 3 月開始招募。Sangamo 的首席科學(xué)官 Jason Fontenot 說(shuō),,由于此前尚沒有患者接受過工程化的 Tregs,,“這里有很多東西要學(xué)”。除了先行者 Sangamo 之外,,其他初創(chuàng)公司,,包括 Quell Therapeutics,Kyverna Therapeutics,,AZTherapies 和 TeraImmune 等,,也正在致力于設(shè)計(jì)新型的 Treg 產(chǎn)品。其中,,Quell 以倫敦國(guó)王學(xué)院、倫敦大學(xué)學(xué)院和漢諾威醫(yī)學(xué)院的研究為基礎(chǔ),,致力于推出使用多個(gè) FOXP3 拷貝轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞修飾的 CAR-Treg 產(chǎn)品,。(來(lái)源:Quell Therapeutics)Quell 的首席執(zhí)行官 Iain McGill 解釋說(shuō),Tregs 是一把雙刃劍,。它們可以從抑制表型轉(zhuǎn)變?yōu)楣粜缘男?yīng)表型,。在最壞的情況下,這種變化不僅會(huì)使療效低下,,還會(huì)導(dǎo)致安全問題,,即 CAR-Treg 會(huì)破壞它們?cè)疽Wo(hù)的組織。為了防止這種情況發(fā)生,,Quell 的策略在于通過多重基因編輯的方式將 Treg 細(xì)胞鎖定為抑制表型,。McGill 表示,該方法有效地提高了細(xì)胞的穩(wěn)定性,,同時(shí)還增加了抑制效果,。通過這一技術(shù),Quell Therapeutics 在 11 月的 B 輪融資中募集了 1.56 億美元,。該公司宣稱,,如果一切順利,其 CAR-Treg 細(xì)胞療法將于明年初進(jìn)入臨床階段,。需要注意的是,,盡管 CAR-T 細(xì)胞的快速進(jìn)展有助于推動(dòng) CAR-Treg 技術(shù),不過,,該領(lǐng)域的大部分初創(chuàng)公司,,無(wú)論是使用 TCR 還是 CAR,自然或誘導(dǎo) Tregs,,仍需要不斷優(yōu)化和修改工程化策略,。此前,, Levings 已經(jīng)指出:“Tregs 的設(shè)計(jì)規(guī)則與傳統(tǒng)的效應(yīng) T 細(xì)胞設(shè)計(jì)不盡相同。”去年,,她和同事在編碼 CD28 或 4-1BB 共受體信號(hào)域的第二代 CAR 的研究中發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn),。這兩種設(shè)計(jì)此前均用于癌癥的商業(yè) CAR-T 細(xì)胞療法,但只有含有 CD28 CAR 的 Treg 細(xì)胞能夠幫助預(yù)防小鼠移植物抗宿主病,。對(duì)此,,加州大學(xué)舊金山分校的轉(zhuǎn)化免疫學(xué)家、Sonoma 聯(lián)合創(chuàng)始人兼科學(xué)顧問 Qizhi Tang 同樣認(rèn)為,,Treg 細(xì)胞的最佳設(shè)計(jì)原則仍需進(jìn)一步了解,。“可以通過改造讓 Treg 細(xì)胞變得更有效嗎,?” 這是一個(gè)問題,,但她指出,“現(xiàn)階段,,一切都值得嘗試,。”目前來(lái)說(shuō),,工程化 Treg 細(xì)胞療法仍處于起步階段,。第一個(gè)利用該技術(shù)的臨床候選藥物,來(lái)自 Sangamo 的轉(zhuǎn)基因自體細(xì)胞產(chǎn)品 TX200,,才剛剛進(jìn)入人體試驗(yàn),。大多數(shù)其他正在開發(fā)的 CAR 或 TCR 重定向的 Treg 療法距離患者使用還有一年或更長(zhǎng)時(shí)間。不過,,既然是建立于 Treg 細(xì)胞之上,,CAR-Treg 細(xì)胞療法顯然也將面臨分離和純化的難題,依然需要不斷探索更先進(jìn)的制造方法,。- https://www./biotech/coya-therapeutics-wants-to-compete-radicava-rilutek-treating-als-phase-2a-data-coming-soon
- https://pubmed.ncbi.nlm./20672742/
- https://www./articles/s41587-021-01115-y
- https://www./articles/s41573-019-0041-4
- https://onlinelibrary./doi/full/10.1002/eji.201847659
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