Jessie Chen
Feb 2, 2018 · 6 min read

改造你的免疫細胞,讓他為你對抗癌症-CAR-T Therapy

對抗癌症,知己知彼

我們的身體是由無數的細胞所組成,這些細胞和我們一樣會進行生長和複製,從而修復我們身體損壞的區域,或者使我們生長。正常來說,細胞會有秩序地分裂和繁殖,這樣週而復始的循環就稱為細胞週期 (Cell cycle),而細胞週期是受到某些基因調控的。然而當基因損壞時,細胞週期將失控,壞掉的細胞將無限制的不斷繁殖,侵犯周圍組織,甚至取得轉移到身體其他部位的能力,這樣就是我們俗稱的惡性腫瘤/癌症。我們都知道,免疫系統是保護人體的第一道防線,那癌症這麼可怕的疾病,為何你體內的免疫系統卻放任他,對他置之不理呢?在癌細胞不斷複製的過程中,他會透過某些機制,刻意的去隱藏自己的特徵,把自己打扮成一般細胞的模樣,以躲避免疫系統的偵查,因此,癌細胞才能如此囂張的在人體內持續繁殖,甚至轉移到其他器官。

Reference: Bupa Hong Kong

癌症免疫療法-CAR-T Therapy

癌症治療的方法相當多,包括手術治療、化學治療、放射治療、標靶治療等。傳統化療的專一性較低,容易傷到其他健康的細胞,造成全身性的副作用。

難道就沒有一種可以精準辨識出癌細胞,並將他殺死的系統嗎?

CAR-T治療滿足了這樣的需求。CAR-T全名為Chimeric antigen receptor
T-cell therapy,中文為嵌合抗原受體 T細胞療法。我知道你心裡一定還是一頭霧水,即便中文名也是看也看不懂。首先,我們必須先對T細胞有初步的認識。T細胞是一種免疫細胞,負責保護身體免於外來病原的攻擊;而身體裡面的T細胞有又分很多種,其中一種名為細胞毒性T細胞(cytotoxic T cell),它的功能主要是辨識異常的細胞,分泌細胞毒素,並消滅這些細胞。CAR-T療法,簡單來說就是,我們在原本無法辨識癌症的T細胞上,裝上一個名為CAR的雷達。如此一來,經過改造的T細胞就會像導彈一樣,精準的定位癌細胞位置,並將這些癌細胞殺死。這樣的技術,開啟了細胞療法新的扉頁。將來,面對不同的癌症,只要找出適合的雷達-CAR,我們就能請T細胞代勞,替我們對抗癌症。

CAR-T的結構

Photo Credit: Clinical development of anti-CD19 chimeric antigen receptor T-cell therapy for B-cell non-Hodgkin lymphoma.

相信你一定好奇,能扮演雷達的角色,這麼神奇的CAR到底長怎樣呢?如下圖,CAR主要分成三個區塊,從上到下依序為:抗原辨識區 (antigen recognition domain)、穿膜區(Transmembrane domain)、訊息傳遞區(signal transduction domain)。抗原辨識區來自高專一性的單株抗體(monoclonal antibody),也就是負責辨識癌細胞的地方。將來若要將CAR-T應用到其他癌症上,只要更換抗原辨識區即可(不同癌症,不同辨識區)。穿膜區的功能是負責讓CAR卡在T細胞的細胞膜上,讓抗原辨識區能夠朝外偵測癌細胞。訊息傳遞區是CAR-T在臨床突破最大的地方,當偵測到外界癌細胞後,他能將這項訊息傳到T細胞內,進一步激活T 細胞,使他快速繁殖與分泌細胞毒素。

CAR-T療法怎麼進行?

CAR-T療法是為自己的免疫細胞-T細胞裝上雷達CAR後,讓他行免疫反應對抗癌症。那實際在臨床上是怎麼執行的呢?首先,醫生會從病患的體內抽取出血液,並將抽取出的血液進行分離,挑選出T細胞。經過改造的T 細胞進行改造,會在細胞表面表現出CAR的結構,當他們成長、擴張到一定的程度後,再輸回病人體內,去對抗癌症。整個過程大約需要三週的時間,而且細胞的改造,只能在特殊的醫療中心進行。用自己的免疫細胞對抗癌症的優點,就是身體不會有排斥反應,是一項十分個人化的療程。

Photo Credit:Memorial Sloan Kettering Cancer Center

各家大廠與新創搶占CAR-T療法之市場

免疫療法在癌症治療中有其創新地位,2017年8月31日,美國FDA宣告,核准諾華(Novartis)旗下的CAR-T療法Kymriah上市,這是FDA第一項核准上市的基因療法,用於治療急性淋巴細胞白血病(ALL)。同年10月18日,Kite Pharma旗下的CAR-T療法Yescarta也獲得美國FDA核准上市,用於治療瀰漫性大型B細胞淋巴瘤(DLBCL)。因應癌症免疫療法這股狂潮,美國製藥大廠Gilead Science在2017年8月28日宣布,以120億美元收購Kite Pharma,Kite的股價為此從138元漲到178元。幾天後,Gilead的市值也從950億美金漲到1,110億美金。Gilead這樣天價的收購案,為的就是前進癌症免疫療法這塊大餅。當學界,業界都為CAR-T這項新星瘋狂時,市場的主要玩家除了大藥廠Novartis外,其他Kite, Juno, Bluebird, Adaptimmune等都是幾個早期成功的新創公司;晚一點起步的新創公司則有Obsidian Therapeutics,其CEO-Michael Gilman表示Obsidian透過了解細胞在體內的調控機制,致力於發展新一代更安全與可控制的次世代CAR-T。該公司成立於2015年,並在2017年12月獲得4950萬美元的A輪融資。在亞洲地區,中國方面看到CAR-T的展望,將其納入「十三五」的重點發展項目,使中國成為美國之外最多發展細胞免疫療法新創公司的地方。

Reference:
Clinical development of anti-CD19 chimeric antigen receptor T-cell therapy for B-cell non-Hodgkin lymphoma.( Cancer Science)
Novartis
Kite Pharma
Cancer cells play hide-and-seek with immune system(Leiden University)
從科學新知、到創業、到科普 — CAR-T正顛覆癌症醫療,台灣在哪裡?
Obsidian Therapeutics
Biotech veteran Gilman is back, heading up next-gen CAR-T startup Obsidian(FierceBiotech)

撰文:Jessie
核稿:卓筱涵、Tiny Ma

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大學生,喜歡多元的生活,在忙碌中尋找平靜

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