CAR-T細胞療法在血液瘤領域的「大展拳腳」,讓工程T細胞成為免疫腫瘤學領域的重要研究對象。但現在,一家來自美國生物技術產業聚集地——劍橋市的初創公司Be Biopharma正在挖掘工程B細胞的治療潛力。在Be Biopharma聯合創始人、總裁兼董事埃裡克斯·拉迪維奇·莫雷諾(Aleks Radovic-Moreno)博士看來,工程B細胞將是細胞療法的未來。
2020年10月22日,Be Biopharma宣布獲得5200萬美元A輪融資,該公司計劃將利用這筆資金來挖掘工程B細胞治療多種疾病的潛力。阿列克斯·拉迪維奇·莫雷諾(Aleks Radovic-Moreno)博士談到B細胞的潛力時說:「我們的使命是開發一種具有廣泛新藥理學的新型細胞藥物。我們認為,B細胞豐富的生物學特性決定了這將是一個巨大的新市場。」
圖 | B細胞 (來源: The Scientist)
CRISPR基因編輯B細胞,待掘的「金礦」?
2017年被稱為CAR-T細胞療法的「元年」,諾華的Kymriah和Kite Pharma(吉利德科學旗下公司)的Tecartus相繼上市,讓CAR-T細胞療法及工程T細胞成為科學界和醫藥界重點關注的方向。與此同時,另一種細胞療法的研究也悄然「萌芽」,那就是針對B細胞的改造。
2017年12月,西雅圖兒童研究所免疫與免疫治療中心首席研究員理察·詹姆斯博士(Richard James)和戴維·金·羅林斯(David J. Rawlings)博士在《分子療法》上發表了關於對B細胞進行工程改造的文章,他們發現工程B細胞可能成為某些疾病新的潛在細胞療法。
(來源:《分子療法》)
在機體受到特定抗原刺激後,輔助性T 細胞(Th)會分泌一些化學物質刺激B 細胞發育成漿細胞,漿細胞可產生抗體來消滅「入侵者「。與 T 細胞短暫應答不同的是,B漿細胞可在體內存活長達數十年並可一直產生抗體。抗體是一種蛋白質,而B漿細胞這種可長年分泌蛋白質的特點引起了科學家的興趣,因為這意味著有機會將B漿細胞改造為體內的「蛋白質工廠」讓其長時間分泌蛋白,有治療蛋白質缺乏症相關疾病的潛力。
設想雖然美好,但在實際操作中原代人類B細胞的體外培養、擴增、修飾和分化都受到了技術的限制,難以做到。而理察·詹姆斯和戴維·金·羅林斯通過試驗和研究很好地解決了這一系列難題:他們配置了「B細胞活化混合物」(包括白介素2、10、15等物質)讓取自人類外周血的B細胞達到了36倍的擴增,解決了B細胞在體外培養和擴增的問題。隨後,他們選擇使用同源性定向修復(HDR)和基因編輯技術對B細胞進行編輯,編輯後B細胞攜帶目標蛋白質的基因,培養分化之後可形成漿細胞,並可產生大量的目標蛋白質。
圖 | 人類外周血(來源:HAYKIRDI)
理察·詹姆斯和戴維·金·羅林對B細胞的成功改造,讓B漿細胞成為體內的「蛋白質工廠」成為可能。
因缺乏凝血因子Ⅸ(各種蛋白質組合)而導致的B型血友病成為他們試驗的第一種疾病。他們從人類外周血中取出B細胞,利用同源性定向修復技術(HDR)和基因編輯技術將表達凝血因子IX(FIX)的基因敲入B細胞基因組中,並讓B細胞分化為漿細胞,試驗結果顯示漿細胞高水平分泌凝血因子IX(FIX)。
根據Evaluate Pharma 的數據顯示,全球B型血友病藥物市場規模約為20億美元,到2025年預計將突破26億美元。而目前針對B型血友病的治療除了通過靜脈注射凝血因子濃縮劑以防止預期性出血外尚無很好的治療方法,此項技術的突破也讓這個市場多了一個「淘金者」。
除了治療蛋白質缺乏症相關疾病外,自身免疫疾病也成了理察·詹姆斯和戴維·金·羅林另一「攻克目標」。
漿細胞雖然能產生對抗病原體的抗體,但有時也會出現產生過多或者錯誤抗體的情況,這就會導致自身免疫疾病。理察·詹姆斯和戴維·金·羅林對B細胞研究後發現,有四種基因控制B細胞分化為漿細胞,其中,漿細胞分化需要IRF4和PRDM1 / BLIMP,而PAX5和BACH2則拮抗漿細胞的分化。
他們利用CRISPR / Cas9對這四種基因進行編輯,試驗結果顯示:沉默IRF4和PRDM1 / BLIMP基因後,B細胞分化為漿細胞的概率明顯減少,所分泌的抗體也明顯減少;而沉默PAX5和BACH2後,B細胞分化為漿細胞的概率明顯增加,所分泌的抗體也明顯增加。並且沉默IRF4和PRDM1 / BLIMP基因要比沉默PAX5和BACH2基因作用更明顯。通過基因編輯技術改造B細胞從而治療自身免疫疾病也成為可能。
在三年前的採訪中,理察·詹姆斯博士曾介紹過工程B 細胞的潛在應用。「雖然研究將首先在實驗室中開始,再在患者中確定工程B細胞是否可以逆轉疾病,但從理論上講,它們具備為B型血友病等蛋白質缺乏症患者提供治癒的潛力。雖然現在也有改善B型血友病的治療方法如定期注射凝血因子濃縮劑,但這種方式無法治癒且需要終身輸注。相比之下,工程B細胞可以長年表達需要的蛋白質,對於患者來說,有了更多的選擇。我們的研究還表明,經過改造的漿細胞可以遞送蛋白質來消滅傳染原,或抑制自身免疫性疾病中出現的過度活躍免疫反應。」
2019年,同是來自西雅圖的另一位科學家賈斯廷·泰勒(Justin Taylor)博士又將工程B細胞的應用拓展到了「疫苗」這一領域。賈斯廷·泰勒博士利用基因編輯技術對小鼠B細胞進行改造,使其具備抗RSV病毒(呼吸道合胞病毒)基因,然後將小鼠暴露在RSV病毒環境中。五天後發現,對照小鼠的肺部充滿了RSV病毒,接受過工程B細胞的小鼠肺部幾乎沒有RSV病毒。這一研究讓工程B細胞具備了「疫苗」的潛力,人們可以通過改造B細胞從而產生相應病毒抗體來保護人類免受致命病毒的侵害,甚至攻克一些醫學界難題,如愛滋病。
這三位來自西雅圖的科學家們用自己的試驗結果證明了改造後的工程B細胞,不論是在治療蛋白質缺乏症、自身免疫疾病還是疫苗方面都有著廣闊的前景。
業內第一家「試水」商業化的公司,
但成本將是一個問題
距離2017年理察·詹姆斯和戴維·J·羅林斯博士在實驗室研究工程B細胞,已經過去3年了。曾經的想法也到了被驗證的時刻。於是,Be Biopharma帶著5200萬美元的融資出現在大眾視野中,而參與此次融資的包含有Atlas Venture、RA Capital Management、Alta Partners、Longwood 基金、Takeda Ventures,Inc.等多個投資機構。
圖| Be Biopharma(來源:Be Biopharma官網)
Be Biopharma作為行業內第一個專攻工程B細胞的公司,其技術自然是來自理察·詹姆斯和戴維·J·羅林斯兩位的多年來在工程B細胞領域的研究成果。目前,理察·詹姆斯和戴維·J·羅林斯都在Be Biopharma擔任科學顧問。此外,Be Biopharma的科學顧問委員會還包括哈佛醫學院教授、麻薩諸塞州總醫院自身免疫中心主任Shiv Pillai博士和加州大學舊金山分校微生物學和免疫學系教授Jason Cyster博士。
技術的落地少不了資金的支持,Be Biopharma的執行長斯坦伯格(Steinberg )和總裁埃裡克斯·拉迪維奇·莫雷諾(Aleks Radovic-Moreno)均來自投資方之一的Longwood基金。
斯坦伯格是Longwood基金的合伙人,同時也是Pyxis Oncology、Restorbio(NASDAQ:TORC)等多家公司的執行長兼聯合創始人。他之前曾在波士頓諮詢公司和Vertex Partners從事生物製藥戰略諮詢,並在P&G Pharmaceuticals(寶潔製藥)從事研發。
埃裡克斯·拉迪維奇·莫雷諾博士是Longwood 基金駐地企業家,參與建立和支持投資組合公司。他以前是美國生物技術上市公司PureTech Health(LSE:PRTC)的高級副總裁,也是一家致力於改造造血幹細胞來治療疾病公司Vor Biopharma的聯合創始人。
「Be Biopharma正在利用B細胞的獨特屬性,來創造一種不同於傳統細胞或基因療法的新型藥物。」斯坦伯格表示,「B細胞可以進行工程改造以表達多種蛋白質,具有產生持久應答的潛力,並且可以進行劑量滴定和多次給藥,而無需進行毒性預處理。此外,B細胞的各種功能表明B細胞藥物可以解決多種疾病,包括自身免疫性疾病、癌症和單基因疾病,以及增強對傳染性病原體的免疫反應。我們相信Be Biopharma處於抗擊疾病新方法的最前沿。」
對於工程B細胞研究所面臨的挑戰,理察·詹姆斯博士說:「在我們可以使用工程B細胞治療人類疾病之前,我們還需要了解更多信息。我們將要解決的另一個重要研究領域是確定有效治療所需的工程漿細胞的數量,以幫助我們更加全面的評估工程B細胞療法的潛力。同時,在實踐中這將是一種昂貴的療法,個性化的自體CAR-T細胞療法一次治療花費接近50萬美元,就目前研究進展而言,工程B細胞療法也將是個性化的,所以費用也是一個問題。」
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