諾貝爾獎技術加持,下一個「王炸」賽道已浮現? - Yes-Pick
癌症技術疫苗臨床試驗潛力Yes諾貝爾獎Pick賽道 文章 參考資訊
2023年諾貝爾生理學或醫學獎宣布授予德國生物技術公司BioNTech的卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)、美國賓夕法尼亞大學教授德魯·韋斯曼(Drew Weissman),以表彰他們在核苷鹼基修飾方面的發現,這些發現使得針對COVID-19的有效mRNA疫苗得以開發。根據諾貝爾基金會,2023年的諾獎得主將額外獲得100萬瑞典克朗(約65萬人民幣),獎金金額升至1,100萬瑞典克朗(約715萬人民幣)。據稱,這將是諾貝爾獎一百多年歷史上的最高獎金金額。
其中,卡塔琳·卡里科的經歷備受關注。2021年新華社轉載了一篇關於卡塔琳·卡里科的介紹,報道稱她是匈牙利屠夫的女兒,從小想成為科學家,儘管她自己從未見過這樣的人。她20多歲遷居美國,但幾十年都沒有固定職位,一直遊走於學術界邊緣,在很多年裡,她在賓州大學的工作一直岌岌可危:從一個實驗室轉到另一個實驗室,靠一位又一位資深科學家把她納入團隊,年收入從未超過6萬美元。就此狀況,在接受採訪時,她聳聳肩說:“冷板凳就在那裡,科學充滿魅力。管他呢?”
在這種無畏的精神下,對於mRNA疫苗的研究,卡塔琳·卡里科始終堅持不懈。並且,在新冠疫情爆發時,卡塔琳·卡里與賓夕法尼亞大學德魯·韋斯曼博士所做的研究工作為輝瑞-拜恩泰科及莫德納疫苗奠定了基礎,他們也成為研發新冠肺炎疫苗的英雄之一。就此,莫德納聯合創始人Chien也表示:「包括莫德納內的所有mRNA公司都歸功於卡里科和韋斯曼的原創工作。如果沒有他們的發現,mRNA疫苗將不會像現在這樣先進。”
全球癌症負擔日益加重的現狀成為醫學領域面臨的重大挑戰。在此背景下,新的治療方法和技術不斷被探索,希望能為患者提供更好的治療機會。其中,隨著新冠疫苗的快速研發與推廣,mRNA技術在腫瘤治療領域也受到廣泛關注。在2023大灣區科學論壇生物醫藥與健康分論壇上,中國科學院院士、中國疾病預防控制中心原主任高福指出,mRNA將是生物醫藥革命性的變革,並呼籲投資人士關注mRNA疫苗新技術, mRNA在腫瘤等疾病方面將會是一個很好的方向。
從早期關於mRNA在腫瘤治療領域的基礎研究,到目前全球各大藥企及研究機構針對mRNA腫瘤疫苗的研發和臨床試驗,都顯示了mRNA技術在癌症免疫治療上的巨大潛力。2022年8月mRNA疫苗在治療實體腫瘤上取得新突破,Nature Medicine發表了臨床數據。目前,多家公司正在開發編碼新表位的mRNA疫苗,從而引發針對目標腫瘤的免疫反應。數十項臨床試驗正在測試將mRNA疫苗作為單一療法或作為包括胰腺癌、結直腸癌和黑素瘤在內的各種癌症患者聯合治療的組成部分。
花落mRNA疫苗
卡里科1955年出生於匈牙利的索爾諾克,現任匈牙利塞格德大學教授、美國賓州大學佩雷爾曼醫學院兼任教授。韋斯曼1959年出生於美國麻薩諸塞州,現任賓州大學RNA創新研究所所長。
在此之前,兩位科學家已因此獲得了多項大獎,包括2022年美國科學突破獎(Breakthrough Prize)、2021年拉斯克基礎醫學研究獎(The Lasker Awards)、2023年蓋爾德納獎等。
mRNA疫苗是一種利用信使RNA(mRNA)的分子副本來產生免疫反應的疫苗。此類疫苗將編碼抗原的mRNA分子送入免疫細胞,免疫細胞使用設計好的mRNA作為模板來建構通常由病原體(如病毒)或癌細胞產生的外來蛋白質。這些蛋白質分子刺激適應性免疫反應,教導身體辨識並摧毀相應的病原體或癌細胞。
當新冠疫情爆發時,卡里科和韋斯曼實驗室工作的真正價值以最及時的方式顯現出來。基於mRNA研發COVID-19疫苗引起了廣泛關注,各公司致力於快速開發和部署疫苗以保護人們免受病毒感染。輝瑞/BioNTech和莫德納都利用Karikó 和Weissman的技術來製造高效疫苗,以預防病毒引起的嚴重疾病和死亡。
評獎委員會在當天發布的新聞公報中說,兩位獲獎者的研究成果“從根本上改變了對mRNA如何與免疫系統相互作用的理解”,對於在新冠疫情期間開發有效的mRNA疫苗至關重要。在現代人類健康面臨威脅時,獲獎者的研究為疫苗前所未有的開發速度做出了重要貢獻。
自1901年以來,諾貝爾基金會一直頒發獎項給那些「為人類帶來最大利益」的突破性成就。獎項頒發給物理、化學、生理學或醫學、文學、和平和經濟學領域相關的獲獎者,目前,獲得諾貝爾獎的人不到1000人。
其中,諾貝爾生理學或醫學獎已頒發了113次(截至2022年),其中1915年、1916年、1917年、1918年、1921年、1925年、1940年、1941年和1942年並未頒發。先前獲得生理學或醫學獎的人只有225人,包括12名女性。
預防治療腫瘤才是真「王炸」?
在對抗新冠病毒中,mRNA疫苗功不可沒。但mRNA疫苗遠不止於在傳染病領域可以做出貢獻。
如與韋斯曼在影印機旁的一次偶然碰面中,卡里科所說:“我是RNA科學家,我可以用mRNA造出一切。”
在腫瘤預防治療領域,mRNA也在製造「奇蹟」中。
2020年全球惡性腫瘤發生第1位的是女性乳癌,約有230萬例新病例,佔全部新發病例的11.7%,其次是肺癌(11.4%)、大腸直腸癌(10.0%)、攝護腺癌(7.3%)和胃癌(5.6%)。肺癌仍然是惡性腫瘤死亡的主要原因,據估計2020年全球約有180萬例肺癌死亡病例,佔全部惡性腫瘤死亡病例的18%。
WHO最新發布的統計數據顯示,2020年中國新發癌症457萬人,佔全球23.7%;死亡人數300萬,約佔全球30%。中國癌症新發病例和死亡人數位居全球第一。
用於治療新型冠狀病毒mRNA疫苗加快了mRNA疫苗從實驗室到臨床的應用,也讓mRNA技術走進大眾視野。CAS統計顯示,2019年底,在SARS-CoV-2疫情的刺激下,與mRNA療法相關的已發表文獻和專利申請在全球迅速增加。2020年後,論文發表數量呈現快速成長趨勢,2021年增至3,361篇,2022年增至近5,000篇。2020 年後,專利申請數量持續呈上升趨勢,2021年達到382件,2022年預計將增加到510件。
1995年,在Conry等學者在文章《Characterization of a messenger RNA polynucleotide vaccine vector》中指出,肌肉注射編碼癌胚抗原的裸露RNA 可在小鼠體內引起抗原特異性抗體反應。一年之後,Boczkowski等人在《Dendritic cells pulsed with RNA are potent antigen-presenting cells in vitro and in vivo》中證明,將經mRNA轉染的樹突狀細胞注射到腫瘤小鼠體內可誘導T細胞免疫反應,並抑制腫瘤生長。這些發現為探討mRNA在腫瘤治療領域應用的有效性和可行性奠定了基礎。
合成mRNA為合成任何給定蛋白質、蛋白質片段或勝肽提供了模板,並適用於廣泛的藥物應用,包括不同形式的癌症免疫療法。由於能夠快速、大規模的良好生產規範級mRNA,mRNA不僅適用於現成的癌症疫苗,也適用於個人化新抗原疫苗接種。
王月丹表示,mRNA疫苗特別適合腫瘤疫苗開發,只需要在序列上改變,就可以生產針對不同腫瘤抗原合成不同疫苗,技術層面很容易達成。「mRNA疫苗在誘導T細胞反應的優勢更明顯,因為其可以在細胞,特別是APC內表達,更容易被MHC分子提呈,因此活化T細胞的效率和穩定性比目前的抗原勝肽疫苗都要好得多。”
儘管長期以來,不穩定性、先天免疫原性和體內遞送效率低下等問題都在限制mRNA疫苗在治療中的發展,經過研究人員30多年的不斷探索,目前基於mRNA平台的癌症疫苗研究與應用已取得一些成就。
2023年1月,英國政府宣布與德國公司BioNTech合作,一同測試用於治療癌症和其他疾病的mRNA疫苗技術。這項計畫的目標,是2030年前,在超過一萬名英國患者中進行個人化的mRNA療法試驗,該計畫最早將在今年秋季開始。
無獨有偶,2023年2月22日,莫德納與默沙東宣布,其腫瘤新抗原mRNA疫苗mRNA-4157,與PD-1抗體聯合輔助治療高危險群黑色素瘤,獲美國食品藥物管理局(FDA)的突破性療法認證,這是全球首個獲得此認證的mRNA腫瘤疫苗。
用於治療癌症的mRNA疫苗技術在國內也取得了一定的發展。2023年3月,由北京立康生命公司自主研發的「LK101注射液」獲得國家藥監局藥品審查中心臨床試驗默示許可,這是國內第一款獲批臨床的個人化mRNA腫瘤疫苗。
目前,全球已有數十項臨床試驗與mRNA腫瘤疫苗有關。除了涉及黑色素瘤外,還包括胰臟癌、大腸癌等,有些試驗與其他腫瘤免疫類藥物合併使用。
王月丹指出:「目前mRNA疫苗技術已經十分成熟,只要在合成mRNA時改變核苷酸的序列就可以,就像電腦程式碼改變其中的字元一樣簡單。既可以用於預防(例如WNT表位疫苗),也可以用於治療性疫苗,甚至類似的mRNA技術可以用於體內製備CAR-T細胞來治療腫瘤。”
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