药时代专访 | 不用病毒?定点整合?CRISPR加持下的新CART背后有什么有趣的故事?

subtitle 邦耀生物 10-29 08:55 跟贴 3 条

2020年9月25日,上海邦耀生物科技有限公司(以下简称“邦耀生物”)宣布与浙江大学医学院附属第一医院合作开展的“ PD1敲除非病毒定点整合CD19-CART细胞治疗复发难治性非霍奇金淋巴瘤的临床试验 ”取得突破性成果。这是世界上首次利用基因编辑技术在PD-1位点实现定点整合的CART治疗,也是全球首例非病毒定点整合CART细胞治疗淋巴瘤的临床试验。这条新闻在药时代公众号上进行了同步发布,引起了许多朋友的密切关注。

风头正劲的“基因魔剪”

与炙手可热的CART

2020 年 10 月 7 日下午 5 时 48 分,备受关注的诺贝尔化学奖获奖名单揭晓:法国微生物学家、遗传学家和生物化学家 Emmanuelle Charpentier 教授和美国生物学家 Jennifer Doudna 教授因二位在新一代基因编辑技术 CRISPR/Cas9 方面的杰出贡献而获得殊荣。CRISPR/Cas9素有“基因魔剪”之称,利用这项技术,研究人员可以按照特定的需求去改变动物、植物和微生物的 DNA 。这将对生命科学产生革命性的影响,可以帮助研究者开发新的癌症疗法,并使治愈遗传疾病的梦想成为现实。 CRISPR/Cas9 技术提供了一种修改、调控和观察基因组的工具,极大地加快了科学研究的脚步。这让它可以在广泛运用于生物研究和生物技术方面。

CART疗法即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法,英文全称Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy。这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,近几年通过优化改良,在临床肿瘤治疗上取得很好的效果,是一种前景良好的新型肿瘤免疫治疗方法。与普通的抗肿瘤药物相比,CART治疗更精准、杀瘤范围更广、效果更持久

现在主流的CART产品通常需要使用慢病毒感染来进行制备,非病毒自体CART产品目前还较为少见。面对近期邦耀生物利用这种新技术在临床上取得了全球首例的突破 性成果,药时代团队走近了邦耀生物团队,对邦耀生物联合创始人/CEO席在喜先生(左1)、邦耀生物联合创始人、肿瘤免疫研发副总裁杜冰博士(左2)和邦耀生物合伙人、创新CART项目负责人张楫钦博士(左3)进行了面对面的交流。

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图一:邦耀团队接受药时代专访

此CART非彼CART

非病毒 +定点整合大有学问

虽然目前主流的CART细胞在临床上也取得了相当不错的效果,但是科学探索的道路总是永无止境的。能够找到更好的制备方法,取得更好的治疗效果,规避旧有的不良反应,是每一位科学家日夜所望的。在采访中,杜冰博士和张楫钦博士为我们讲解了邦耀生物这次的非病毒CART较传统CART有什么区别优势

(以下内容整理自杜冰博士和张楫钦博士采访速记)

非病毒 VS病毒

更安全,更高效

传统的CART疗法是利用基因工程技术,把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞,即把T细胞改造成CART细胞,然后再注射入病人体内进行治疗。这种策略往往需要用到慢病毒进行感染。一方面慢病毒生产成本很高工艺相对复杂,另一方面会带来随机插入的癌变风险

针对这一问题,我们想到了充分利用基因编辑平台的优势,在不使用病毒的前提下去生产CART细胞。因此,邦耀生物开发了具有自主知识产权非病毒定点整合CART技术(Quikin CART),可以在不使用病毒载体的情况下,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术将CAR元件定点插入到基因组的特定位点,从而开发属于邦耀生物2.0版CART的管线产品。

另外,我们最大的优势是在对T细胞的改造上。与其他公司改造TCR不同,我们是在PD-1上进行定点整合的。原有的CART制备是先用病毒感染,然后再用基因编辑进行敲除。Quikin CART技术无需采用病毒载体进行细胞制备,一步即可实现CAR元件在基因组的定点整合和T细胞内源基因的调控干预,这既简化了工艺流程降低了生产成本,也大大缩短了制备时间

定点整合 VS随机插入

更稳定,更可控

慢病毒感染过程中CAR元件是随机插入基因组的,这意味着每个细胞都是不同的。这种插入方式其实对每个细胞的影响是很大的,对CART细胞 的状态和功能会带来一定的不确定性,这也导致了终产品的 均一性会比较差 。而邦耀的Quikin CART产品因为是定点整合,所以均一性很高,效果也更加稳定

邦耀的Quikin CART平台可以选择一个特定的位点插入CAR元件,这个位点可以是对T细胞功能产生明显提高的位点,比如我们这次选择了大家公认的免疫检查点PD-1位点。在此前,抑制PD-1信号通路大都通过抗体药物来实现的,而利用基因编辑改变PD-1来提升T细胞性能的报道还比较少。从目前的临床结果来看,敲除PD-1的CART细胞在病人身上不仅取得了良好的疗效,而且病人身上的细胞因子释放综合症(CRS)等副作用也是比较小的。

局限血液瘤 VS扩展至更多肿瘤

适用性更广,造福更多病患

邦耀的非病毒定点整合CART细胞一开始就比普通的CART细胞有更大的改造空间,所以在选择适应症的时候我们就选择了挑战性更大的复发难治性非霍奇金淋巴瘤而非急淋。因为在急淋治疗中,常规的CART疗法已经能够达到相当不错的效果,如果我们这时候只是换了一个治病的方法,没有太多的意义。所以我们想聚焦在普通CART细胞更难起到效果的领域,例如淋巴瘤和实体瘤。目前我们正在做一些实体瘤的临床试验,未来会逐步披露相关的临床数据。

新技术的开发历程

从九死一生到守得拨云见日开

从2017年11月到2020年9月,不到三年的时间,邦耀的Quikin CART技术平台就已搭建完成,并且在临床上取得了突破性进展。这样的成就可以说看上去一帆风顺,然而在采访中,杜冰博士和张楫钦博士为我们带来了这项技术发展背后经历的种种困难和挫折。

困难1

CART里的无人区,每一步都在探索

CART虽然是一个大热的研究方向,但是市面上大多数的CART产品都是利用慢病毒感染来制备的,用非病毒定点整合的方式制备CART细胞鲜有人进行研究。张楫钦博士在访谈中直言 :“创新意味着挑战和失败,既然选择了这个方向就义无反顾的前行。 基因编辑在大多数细胞治疗中几乎都是使用敲除的方式进行的,做定点整合的课题组少之又少,因为定点整合难度大而且效率非常低,在T细胞中尤其如此。做的人少,意味着我们能够参考的东西就很少,很多时候基本上都是靠我们的科学家团队在摸索。”

2018 年 Nature 上发表了一篇首次利用非病毒定点整合方法编辑 T 细胞的论文,这篇论文的出现一方面给了邦耀的科学家们紧迫感,另一方面也像一颗定心丸,告诉黑暗中探索的科学家们胜利的曙光近在咫尺。

谈及这篇文章,张博士说道:“与这篇文章相比,他们当时只是做到动物模型上,而我们当时的目标是奔着临床去的。发文章更关注这个技术是不是有可能实现,而我们更关注的是这个技术在临床上是否可行,是否可以推广。”

困难2

难见起色的阳性率,科学与商业陷入两难

与慢病毒感染制备的CART细胞相比,非病毒定点整合CART细胞的阳性率是比较低的。回忆起实验没有进展的日子,张博士说道:“最开始做的时候,各个方向都需要做大量的探索。因为CAR长度较长,意味着定点整合的效率会比较低。当时这个项目开始时大家都抱有很大压力。因为这方面做出尝试的人很少,大家都认为成功的几率不大。与目前常规的慢病毒制备相比,这种方法在阳性率上看上去没有什么竞争价值,但是,我们相信在其他方面它会有自己的优势

在这个时候,与多所高校合作的特殊背景就起到了很重要的作用。因为背靠高校,我们在项目上可以更自由地去选择更加有探索性的课题。就算最后得不到我们想要的结果,走不到临床,我们也可以将其作为一个科研项目来推进。

话虽如此,我们当时做这一项目也经历了许多科学家的严格验证,因为邦耀本身的科学家团队非常强大。可能公司的商业部门更多的是从商业运营、商业开发的角度去选择项目,但是科学家团队可能关注的更多的是这项技术本身的创新性和未来。当时经过专业评估,我们整体对这个项目的价值和潜力还是很看好的,虽然我们可以预料到在研发的过程中会遇到很多的困难。”

困难3

新冠疫情爆发,临床进展受阻

在经过无数次摸索、尝试和优化,这项技术终于可以推上临床,进行IIT试验(研究者发起的临床试验)了。然而此时,新冠疫情全面爆发,这项临床试验又不得不推迟。

面对临床试验的推迟,杜冰博士说道:“IIT对于我们来说是至关重要的。因为我们的产品只有通过IIT才能收到真正的临床反馈,我们在IIT中通过医生和病人返回的数据,我们才能对这种新产品进行更好的改进,来进一步提升它的安全性和有效性。目前的IIT规模 有9例了,IND的申报工作也在紧锣密鼓的进行中。因为目前对IIT的最大考量因素就是安全性评价的问题。受到疫情的影响,试 验进度被耽误了许多,虽然我们已经在国内疫情得到控制后的第一时间就安排推进了临床试验,但是还是受到了较大的影响,目前病人的入组还在持续进行中。”

因为这项技术在临床前实验中就有表现优秀,临床上的好消息虽然迟了几个月,但仍然如约而至。

守得拨云见日开

三个里程碑,以及未来无限的想象空间

在Quikin CART研发的道路上,有三个里程碑是最让两位科学家感到激动和振奋的。

1、阳性率的提升在刚做这个项目的时候,团队在有限几个位点的尝试中就检测到10%左右的阳性率。张博士表示这算是比较幸运的结果,因为理论上可以编辑的位点有很多,而不同位点的阳性率可能存在很大差异。起始还能接受的阳性率给了团队继续改进方法来推进这个项目的动力。随着后面不断的改进和尝试,现在的阳性率已经得到了大幅提升

2、体外杀伤试验确定了阳性率后,就要确定制备出来的CART细胞是否能真正的发挥作用。临床前实验结果显示,Quikin CART平台制备出来的这种非病毒定点整合CART细胞与一般慢病毒感染CART细胞相比,具有相似甚至更好的效果

3、临床数据临床结果才是检验一项技术是否有效的标准。张博士表示,临床上目前给到的结果“出乎意料地好”。一方面,病人的淋巴瘤得到明显缓解,产品的有效性非常明显;另一方面,根据临床医生的反馈,目前的CRS反应都比较轻微,效果很好,“CART细胞就像是默默地在绞杀肿瘤细胞”。

谈到这项技术的未来发展,张博士表示:“细胞疗法的未来有无限的潜力,因为可编辑的位点数不胜数,这就赋予了基因编辑科学家们无限的想象力。我们相信未来还会有更多更好的CART产品出现,造福于广大罹患恶性肿瘤的患者!”

听完两位科学家讲述Quikin CART的发展历程后,我们对邦耀这家孵化于紫竹科学园区的企业背后的故事产生了浓厚的兴趣。药时代团队此次也有幸采访到了邦耀公司的CEO席在喜先生,从他娓娓道来的讲述中了解了邦耀作为一个新兴的生物技术公司的发展历程和其背后的情怀与价值理念。

邦耀的故事

从2名员工到6000m GMP中试基地


科学家与企业家双引擎

2013年,留美归国科学家刘明耀教授李大力教授团队在Nature Biotechnology上发文,全球首次利用CRISPR/Cas9基因编辑了哺乳动物基因,依托基因编辑技术的研发力量和优势,邦耀生物应运而生。这是一家以基因编辑技术引领创新,开发突破性疗法,造福全人类为使命的高新技术企业,总部位于上海元江路新光华创智园。2015年4月,连续创业家席在喜先生作为一名建树颇多的企业家,放下了成功过往,与邦耀科学家团队结缘于基因编辑技术,开启了邦耀生物的新篇章,也为邦耀生物增添了企业家的新引擎,科学家与企业家的双引擎模式快速的推动着企业的发展。

采访中席先生表示,邦耀生物致力于成为新商业文明时代全球领先的基因细胞药企,依托自主研发中心及与华东师范大学共建的“上海基因编辑与细胞治疗研究中心”,过去5年已产生110项专利成果,有5个项目在8所知名医院开展IIT试验,其中3个项目进入IND申报阶段,并在Nature Biotechnology, Nature Medicine等国际知名期刊上发表了12篇高水平的学术论文。邦耀生物已搭建基因编辑、细胞治疗与基因治疗三大技术平台,并拥有6000平米GMP中试基地及近100人的运营团队,有力保障创新的研究成果能够快速转化与应用。邦耀生物通过患者需求和临床反馈不断推动研发产品快速更新迭代。并秉持开放、共享、共赢的态度,与全球创新生物医药生态链企业一起,加快推进创新药物的转化与落地,造福全球遗传疾病及恶性肿瘤患者!

情怀,不只情怀

诚然,过去的成功并非偶然。移动互联网、大数据、云计算等科技的不断发展把人类带入新商业文明时代,颠覆性创新成为创业者的灵魂,席在喜就是这个时代崇尚跨界与颠覆性创新的连续创业者,骨子里的不羁和“不安分”推动着他不断奔跑着追逐梦想,在外人看来两次创业实现财富自由的席在喜可以安静下来享受生活,或许,曾经徒步穿越过罗布泊、与王石同期登过玉珠峰的他感兴趣的是下一座还没攀登的高峰。直到那天,他的一位挚友、年仅36岁的创业伙伴因罹患癌症去世,这个噩耗让他开始重新思考他的人生目标。经过几个月的思考,他决心放下手上一切,将所有精力投入到下一个人生的目标高峰:联合创建一家生物技术公司来攻克癌症和威胁人类生命的疾病

2015年4月,时值第三届中国(上海)国际技术进出口交易会知识产权交流大会,席在喜第一次近距离地了解到了生命科学领域这个对他来说全新甚至陌生的领域。基于对基因编辑技术的好奇心驱使,席在喜拜访了时任华东师范大学生命科学学院的刘明耀院长,表达了自己希望在生命科学领域做一些对人类有意义的事情。一个跨界企业家义无反顾的决心打动了科学家团队,邦耀生物从此开启了新的发展时代。

“那时除了刘明耀教授和几个兼职科学家,整个公司的全职人员只有两位,办公室是紫竹免费提供的一间小房子。而现在,我们已经有了全新的办公地点,还有一个6000平米的GMP中试基地。”席先生与我们坐在即将搬离的旧办公室里,聊起这五年来企业的发展,一时间不禁感慨万千。

图为邦耀新落成的办公室

“中国在化药时代与国际药厂的差距巨大,在靶向药物、抗体药物上与国际药厂大大的缩小了差距,在基因细胞药物时代,中国的起步与发展速度都已基本与世界水平接轨了。”在谈及中国生物医药的过去、现在和未来时,席在喜表示我们正处于最好的时代,生物科技飞速发展,200多年间的几次工业革命把人类带到新的高度,人类在向外探索的各个领域都取得了革命性的发展,而人类在生命科学领域的探索更迫切需要革命性的突破,基因编辑、细胞治疗等新技术为我们带来了新的机遇,中国的IIT政策为中国生物药企带来了新的竞争力,能够更有力地推动像邦耀生物这种以基因编辑技术引领创新的新兴的生物科技公司快速发展。


使命——商业之外的价值

毋庸置疑, CART 产品的售价是昂贵的,诺华的 Kymriah 定价为 47.5 万美元, Kite 的 Yescarta 定价为 37.3 万美元。虽然此次邦耀生物的 Quickin CART 在制备上规避了病毒的使用,从原料和工艺成本上节省了许多费用,但是作为精准医疗和个性化定制治疗方案的一种新技术,相比于成熟的流程化的传统治疗手段, CART 治疗的费用因为前期大量的科研投入和对技术的高要求在现阶段仍然居高不下。

就像上个世纪计算机刚面世时,埃尼阿克的体积何其庞大,价格何其昂贵。而几十年后的今天,计算机的普及程度已经远远超过当时人们的想象了。技术的革新和发展会让真正有价值的东西一直延续、进化和发展。相信CART技术作为一种新兴的治疗方式,因其独特的疗效和优势,也会随着技术的更新迭代和国家的政策扶植来造福更多患者。

正如邦耀生物的企业使命所言:以基因编辑技术引领创新,开发突破性疗法,造福全人类!在未来,相信邦耀生物会致力于技术革新,在企业家和科学家双引擎的驱动下,率先发现癌症等危及人类生命疾病的解决方案,成为全球领先的细胞基因药企!

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