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1万一针的热休克蛋白gp96,真能媲美120万一针的CAR-T吗?

撰文|摩西

编辑|南风

最近热休克蛋白概念炒得火热,在细胞王国社群也有人会问到,所以小编上网搜一下,真是不搜不知道,一搜吓一跳!一个还未上市的肿瘤疫苗居然能有这么大排面。

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而且居然才一万左右一支,宣传语对标120万元一支CAR-T!岂不是要实现全民克癌的目标了?!

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海南博鳌乐城医疗先行区

咱们先不说gp96,先来说说上面提到的那个听起来有点“神秘”的海南博鳌乐城医疗先行区。2020年9月,国家发改委印发了《关于支持健身博鳌乐城国际医疗旅游先行区的实施方案》的通知。海南乐城医疗先行区,全称为海南自由贸易港博鳌乐城国际医疗旅游先行区,以下简称“海南先行区”。海南先行区设立于2013年,主打特许医疗、健康管理、医学美容和抗衰老等完整的旅游式医疗产业链。而前面小编提到的热休克蛋白gp96就属于“特许医疗”这一类。这里的特许医疗平台充分利用准入政策,大力引入医疗新技术、新器械、新药品和境外医疗资本,即使未列入国家允许临床应用医疗技术目录的相关技术器械药品等,也许可能会在先行区里见到。

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gp96属于境外药品吗?

既然这个先行区这么“先行”,那么在这个区里流行起来的gp96是什么来头?境外新技术还是新药品?

美国国家医学图书馆公开了一项关于gp96复合疫苗的临床试验相关内容。这项临床试验由美国国家癌症研究所、美国脑肿瘤协会、加州大学旧金山分校等合作开展,目的是用gp96热休克蛋白肽复合疫苗(GP96 Heat Shock Protein-Peptide Complex Vaccine,以下简称“HSPPC-96”)干预性治疗复发性或进行性胶质瘤患者。此项临床试验共开展两个阶段,试验首次发布于2006年2月,最后更新发布日期为2021年5月。

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从医学图书馆官网提供的具体信息可以看出,这个临床试验的I期II期阶段分别开展在2005.08至2007.7以及2007.10至2011.10,招募患者均为复发性多形胶质母细胞瘤(GBM)。患者给药方式均为疫苗单臂接种。患者进行切除手术后的肿瘤组织用于生产gp96热休克蛋白肽复合物(HSPPC-96)疫苗。

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I期阶段时,原发性疾病患者在手术后接受标准辅助治疗。在标准辅助治疗期间或之后进展的原发性患者将接种HSPPC-96疫苗。复发性疾病患者在手术后2-8周内接种HSPPC-96疫苗。HSPPC-96疫苗每1-3周在内注射至少4剂,每次接种25微克HSPPC-96。此后在没有疾病进展、不可接受的毒性或疫苗耗尽的情况下,每隔2-3周进行注射。I期阶段中每组内的6名患者以逐步加量的计量频率接种了HSPPC-96疫苗,直到确定最大耐受剂量(MTD)。MTD定义为每组的6名患者中有2名患者经历剂量限制毒性之前的剂量。

II期阶段中,参与I期试验的患者仍以I期时确定的适当剂量频率接种HSPPC-96 疫苗,每次接种25微克HSPPC-96。HSPPC-96 疫苗每 1-3 周皮内施用至少 4 剂,然后在没有疾病进展、不可接受的毒性或疫苗耗尽的情况下每 2 周施用一次。完成研究治疗后,定期随访患者直至死亡、失访或研究结束。

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最后这个临床试验结果已经发表在《Neuro Oncology》(神经肿瘤学)期刊上。这篇文章公布了II期试验6个月内的患者随访情况,治疗后,90.2%的患者在6个月时还活着,29.3%的患者在12个月时还活着。总体存活率中位数为42.6周。27名患者(66%)患者在治疗前患有淋巴细胞减少,淋巴细胞计数低于队列中位数的患者的总体存活率下降。没有与治疗相关的死亡。报告了37起严重不良事件,其中17起可归因于手术切除,1起与疫苗有关3级不良事件。研究最后总结HPSPPC-96疫苗具有一定的安全性,值得进一步研究治疗复发性GBM疗效。

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(图中表示41名接种HSPPC-96疫苗的复发性GBM患者总体存活率,垂直线表示患者接受审查的时间点。)

 

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2014年4月,北京天坛医院也开展了关于自体热休克蛋白gp96治疗胶质母细胞瘤的临床I期研究。此项研究使用人体肿瘤细胞制成的热休克蛋白gp96肽复合物,20名患者给予单臂接种,评估自体gp96治疗胶质母细胞瘤的安全性和有效性。20名参与患者都接种了至少1剂HSPPC-96疫苗。其中19名患者接受了连续接种,都在接种6剂疫苗后进行了全面随访并统计评估。

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此项临床试验结果已发表在《JCI insight》期刊上。在接种一剂或多剂HSPPC-96疫苗后,患者观察到一些轻微的不良事件。疲劳是最常见的不良事件。一名患者在第三次给药HSPPC-96后发低烧,另一名患者在第二次给药后出现皮肤瘙痒。所有症状在接种疫苗后72小时内自发解决。只有一名患者在治疗期间出现了3级不良事件(灶性神经缺陷:偏瘫)。偏瘫的确切来源尚不清楚,但可能是由放疗或手术期间发生的延迟梗死引起的。

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(HSPPC-96疫苗接种计划,用于治疗新诊断的GBM。IFN-γ release ELISPOT,IFN-γ释放酶联免疫细胞测定;TMZ,替莫唑胺;p.o.,口服;s.c.,皮下;CTX,环磷酰胺)

在19名完全随访的患者中,6个月的无进展生存率(PFS)为89.5%,PFS中位数为11.0个月,总体生存率中位数(OS)为31.4个月。在IFN-γ释放酶联免疫溶剂(ELISPOT)检测中,通过受刺激的外周血单核细胞(PBMC)数量来评估肿瘤特异性免疫反应(TSIR)。接种疫苗后,TSIR显著增加了2.3倍,表明HSPPC-96疫苗接种刺激了抗肿瘤免疫反应。此项试验表明HSPPC-96疫苗具有一定的安全性和有效性,结果同上组美国的临床试验结果相符。

据统计,HSPPC-96自体疫苗已经开展了不同癌症类型的临床试验,包括胃癌、卵巢癌、结直肠癌、胰腺癌、黑素瘤等。可以看出HSPPC-96自体疫苗确实引起了世界各地的研究关注。

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HSPPC-96疫苗是如何生产的?

HSPPC-96是一种蛋白质肽复合物,由96 kDa热休克蛋白(HSP)、gp96和一系列gp96相关细胞肽组成。HSPPC-96的免疫可以诱导对这些肽的T细胞特异性免疫;gp96本身不是免疫原性的。这里我们需要深入了解一下热休克蛋白(HSP)和热休克蛋白gp96分别是什么?

热休克蛋白

热休克蛋白(heat shock protein, HSP)是高度保守和丰富的分子,占大多数细胞类型总蛋白质含量的5%-10%,在所有真核生物和原核生物物种中均有表达,这说明热休克蛋白进化得非常早。热休克蛋白是一类功能性蛋白,现在被更广泛地定义为细胞应激蛋白,除了温度升高外,暴露于氧化应激、营养缺乏、紫外线照射、化学物质、乙醇、病毒感染和缺血再灌注损伤也可以诱导这类蛋白质的表达。热休克蛋白主要有两种功能,如下图。第一个途径里当细胞内的核糖体产生新的多肽链(红色)时,热休克蛋白(紫色)有助于将多肽链正确折叠成功能性蛋白质。热休克蛋白的存在是为了确保新蛋白将呈现其功能性三维构型。第二个途径里,当细胞受到应激后,热休克蛋白(紫色)还有助于受损或变性蛋白质的重新折叠或降解。既然有热休克蛋白,自然也会有冷休克蛋白。

冷休克蛋白简单来说则是细胞突然遇到温度骤降或其他应激时会表达的蛋白。这里我们先不讨论冷休克蛋白。热休克蛋白都是根据他们的分子量进行命名,而目前在国内有一定热度的gp96就是分子量约为96kDa的热休克蛋白,属于HSP90蛋白家族。

 

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(热休克蛋白的两种功能)

gp96

gp96,也称为葡萄糖调节蛋白(grp)94、内质网蛋白或99-kDa内质网蛋白(ERp99),是HSP90家族分子伴侣/应激蛋白的94-96-kDa成员,位于内质网的腔内。gp96是一种二聚体(橙色),能够存在于开放和封闭构象中,显然为蛋白质折叠和肽结合提供了一个受保护的腔。gp96能够结合不同长度和成分的肽。除了结合潜在的抗原肽外,gp96还有一个蛋白质结合结构域,参与协助新合成的蛋白质、IgG、一些整合素和所有Toll样受体的折叠。下图中可以看出gp96不仅可以自体抗原(绿色、蓝色、灰色),还可以与目标抗原(红色)进行结合。

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(HSPPC-96示意图)

gp96是一种天然蛋白质,存在于所有正常细胞和肿瘤或感染细胞中(下图中A:正常细胞,B:肿瘤或感染细胞)。gp96没有办法被活细胞分泌出去的原因是因为它含有一段滞留信号序列。研究发现gp96在细胞高尔基体中进行逆向运输后,含有KDEL序列(内质网滞留信号序列)的KDEL-gp96滞留在内质网中。Natasa Strbo等通过用分泌信号IgG1-Fc替换gp96上的滞留信号(下图C),发现gp96-Ig与其他分泌蛋白一同被分泌出胞外。可以分泌gp96-Ig的细胞能够对靶向目标产生非常强大的免疫反应。所以HSPPC-96是一种基于细胞的疫苗,能够分泌gp96-Ig的细胞可以在患者体内产生有效的抗肿瘤和抗感染免疫力。此处需要注意的是,基于HSPPC-96研发的细胞疫苗中的gp96即为肿瘤源性,并不是单纯的gp96蛋白。gp96蛋白也被证实确实是一个很理想的疫苗佐剂。

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(gp96-Ig基因调整和分泌示意图)

正如我国的热休克蛋白gp96研究领军人物中科院微生物所研究员孟颂东在2022年3月接受中国新闻周刊采访时提到的那样,热休克蛋白起到的就是一个载体的作用,把抗原运送到免疫系统,让免疫系统识别体内存在的癌细胞,并猎杀之

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胎盘gp96注射液?

据报道,2022年7月19日,孟颂东教授领头的热休生物公司带着胎盘gp96注射液来到了海南博鳌先行区。海南博鳌恒大国际医院同热休生物公司开展了胎盘gp96注射液治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)临床研究启动会。据悉,此项临床试验已获博鳌恒大国际医院伦理审查委员会批准。

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小编这里对胎盘gp96很是好奇,因为gp96几乎存在于各种正常细胞中,连癌细胞中都有gp96,为何独独要用胎盘来源的gp96?于是去查了孟颂东研究团队的一个已公开的专利《热休克蛋白gp96在治疗类风湿性关节炎中的应用》,专利中详细提到了gp96蛋白的制备方法。

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(组织中热休克蛋白gp96的提取步骤)

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(基因重组热休克蛋白gp96的表达和纯化步骤)

从专业角度来看,从胎盘组织中提取的gp96和通过基因技术得到的gp96生物学特性应无区别,而且通过基因技术表达的gp96总量必然要比组织中提取获得的蛋白量要高。

那么孟教授课题组为何执意要使用胎盘提取的gp96?小编找到了中科院于2015年的一篇报道。报道中提到“有研究发现使用肿瘤相关抗原(如MUC1和HER2)、组织特异性自身蛋白(如α—乳清蛋白)或肿瘤干细胞作为疫苗,虽然动物试验表明能预防特定的肿瘤发生,但容易产生自身免疫疾病或难以大量制备,距离临床应用尚有很大距离。‘与上述单价疫苗相比,来源于胎盘的gp96结合至少几十种癌胚抗原,具有广谱的抗肿瘤免疫活性;gp96自体免疫治疗肿瘤已经在美国被FDA批准治疗黑色素瘤和肾癌的孤儿药,安全性很高;而且胎盘很容易获得,胎盘gp96在大规模制备技术上也不存在问题。因此,胎盘gp96有望开发成为预防多种肿瘤的疫苗。孟颂东对他们的成果信心十足。

所以这里他们使用的胎盘gp96的概念是基于来源于胎盘的gp96结合至少几十种癌胚抗原。

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为了找到能论证他们这句话的证据,小编找到一篇2013年孟颂东团队发表在《Scientific Reports》上的文章。

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这篇文章里他们使用C57BL/6小鼠的胎盘中提取的gp96和肝脏中提取的gp96,分别注射给黑色素瘤细胞和乳腺癌小鼠模型中。结果显示同肝脏中提取的gp96相比,胎盘中提取的gp96抑制肿瘤生长效果显著。同时他们分别从小鼠胎盘和肝脏中提取gp96肽复合物,并用基质辅助激光解吸/电离(MALDI)质谱法进行分析,发现从胎盘纯化的gp96同700至1500Da的肽大量结合,推测这些肽可能是与HER2等肿瘤相关抗原。而肝脏提取的gp96肽复合物只检测到数量有限的相关肽类结合物。

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(MALDI质谱分析结果,P-gp96:胎盘中提取的gp96;L-gp96:肝脏中提取的gp96)

然而,这里有个矛盾的点。孟颂东团队专利里提到不论是胎盘提取的gp96还是基因表达的gp96,均已通过验证分子量为96kDa,并没有出现上图中的大于100kDa的情况。而且基因表达得到的gp96肯定不会携带胎盘里的几十种癌胚抗原。所以这里对于胎盘gp96注射液中主要成分是单纯的gp96还是gp96肽类复合物存疑。

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美国国家癌症中心对于gp96疫苗的定义是一种由患者的肿瘤细胞制成的疫苗,可以帮助身体的免疫系统杀死癌细胞。这种疫苗用于治疗肾癌、一种称为神经胶质瘤的脑癌和转移性黑色素瘤(一种已经扩散的皮肤癌)。它也正在研究用于治疗其他类型的癌症。也称为 gp96 HSP-肽复合物、Oncophage 和 vitespen。

所以这里需要辨别,热休克蛋白-肽复合物(下图A)具有免疫性,而单独的热休克蛋白(B)、单独的癌胚抗原(C)以及非热休克蛋白-肽复合物(D)均不具有相关的免疫功能。gp96确实是一个很理想的伴侣蛋白,但是没有癌胚抗原作为引导,gp96只会老老实实的呆在细胞里,并不会发挥相应的免疫作用。

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Oncophage

同时小编发现gp96肽复合物疫苗的另一个指代名词Vitespen(Oncophage),被收录进美国国家癌症中心医学名词的同时也被美国FDA批准了快速通道和孤儿药的称号。

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(Oncophage疫苗)

Oncophage是美国生物制药公司Antigenics Inc.开发的个性化癌症疫苗,用于治疗肾癌、转移性黑色素瘤和胶质瘤。虽然目前该疫苗并未在美国获得批准,但是于2008年4月在俄罗斯获得批准,用于早期肾癌患者。欧洲药品管理局正在评估Oncophage的有条件批准。2009年4月世界疫苗大会将Oncophage评为最佳治疗疫苗。

但是比较戏剧的是,该公司于2009年撤回了在欧洲药品管理局的批准申请,原因是CHMP委员会在审查该公司提供的此疫苗相关数据时,发现此疫苗在患者手术后用于局部肾细胞癌的附加治疗,疗效并没有超过治疗风险,给予了撤回建议。CHMP认为,主要研究表明Oncophage在延长患者没有癌症复发的情况下的寿命没有明显效果。委员会还指出,该公司没有提供足够的关于药物内容和制造过程的信息,也没有足够的信息来论证Oncophage在肾细胞癌中的作用方式,而且也没有确定药物的适当剂量。

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看来gp96疫苗在13年前已经遭遇了一些质疑。这一波在国内的卷土从来是死灰复燃还是东山再起?大家还是仔细甄别目前市场上的这些关于疫苗的信息。即便是在政策放宽的先行区,是一些商家利用概念谋利还是真正的海外进口药物,仍需大家做出判断后再做选择。

参考资料:

1. 中华人民共和国国家发展和改革委员会. 关于印发《关于支持建设博鳌乐城国际医疗旅游先行区的实施方案》的通知. [EB/OL]. [2020-09-09]. https://www.ndrc.gov.cn/xwdt/ztzl/hnqmshggkf/ghzc/202009/t20200909_1237903.html?code=&state=123.

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3. Bloch O, Crane CA, Fuks Y, et al. Heat-shock protein peptide complex-96 vaccination for recurrent glioblastoma: a phase II, single-arm trial. Neuro Oncol. 2014;16(2):274-279. doi:10.1093/neuonc/not203

4. ClinicalTrials.gov. Research for Immunotherapy of Glioblastoma with Autologous Heat Shock Protein gp96. [EB/OL]. [2017-11-17]. https://clinicaltrials.gov/ct2/show/study/NCT02122822.

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6. Pier Francesco Ferrucci, Giulio Tosti, Alessandra di Pietro, et al. Newly Identified Tumor Antigens as Promising Cancer Vaccine Targets for Malignant Melanoma Treatment. Current Topics in Medicinal Chemistry 12(1):11-31. DOI:10.2174/156802612798919213.

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https://www.nighthawkbio.com/technologies/gp96

9. Strbo, N., Garcia-Soto, A., Schreiber, T.H. et al. Secreted heat shock protein gp96-Ig: next-generation vaccines for cancer and infectious diseases. Immunol Res 57, 311–325 (2013). https://doi.org/10.1007/s12026-013-8468-x

10. 知乎·热休生物. 重磅消息|胎盘gp96注射液治疗肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS)临床研究启动会顺利召开. [EB/OL]. [2022-07-20]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/543886949

11. 中国科学院. 【中国科学报】预防性肿瘤疫苗研究现曙光. [EB/OL]. [2015-05-04]. https://www.cas.cn/cm/201505/t20150504_4348414.shtml

12. Zhao, B., Wang, Y., Wu, B. et al. Placenta-derived gp96 as a multivalent prophylactic cancer vaccine. Sci Rep 3, 1947 (2013). https://doi.org/10.1038/srep01947

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发布者:木木夕,转转请注明出处:https://www.cells88.com/linchuang/lcyj/15932.html

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