產業追蹤/突破瓶頸 新藥開發加速度
癌症免疫療法的研發歷史悠久,早在1940年代便有透過訓練免疫細胞來對抗癌症的構想,但直到近20年免疫檢查點療法的成功,才真正證實這項概念的可行性。然而,癌細胞不僅能將免疫細胞切換到休眠模式、停止攻擊,還能隱形,讓免疫系統完全偵測不到,導致許多療法無法發揮效用。
爲突破限制,生技中心在經濟部產業技術司科技預算補助下,搭載次世代定序、精準質譜儀定序、AI工具等多種革新技術,治療型癌症疫苗應運而生,爲提升癌症病患存活率、延緩復發的終極目標帶來令人振奮的曙光。
免疫系統分爲非專一性與專一性兩大支系,專一性支系中的T細胞免疫反應爲免疫系統中最關鍵的防禦機制。T淋巴球能直接、專一的攻擊癌細胞,也能帶動其他更多防禦機制,共同強化整體抗癌免疫力。
T淋巴球免疫反應的啓動受到一種稱爲「抗原呈現機制」的嚴格控管:透過非專一支系中的樹突細胞,利用人類白血球抗原(HLA)的蛋白把抗原呈現在細胞表面,讓T淋巴球分辨敵我,再決定是否發動攻擊。
癌細胞雖有突變產生的新生抗原,能引起T細胞注意,但它們也會設法降低這些訊號的強度,甚至誘使免疫細胞休眠,避開攻擊。因此科學家開始研發癌症疫苗,訓練T淋巴球在辨識到這些新生抗原與人類白血球抗原的組合之後,活化起來並大量增生。如此一來,這個浩瀚的T淋巴球大軍便能偵查到努力躲藏的癌細胞;再搭配免疫檢查點抑制劑將免疫細胞切換到攻擊模式,便能精確地打擊癌細胞。
隨着mRNA疫苗技術日趨成熟,國際大廠如莫德納與BioNTech紛紛投入治療型癌症疫苗開發,莫德納發展最快速的mRNA-4157疫苗含有最多34種新生抗原主成分,合併默克的免疫檢查點抑制劑Keytruda,在臨牀試驗中降低49%黑色素瘤後期病患的復發或死亡風險,成效備受矚目,莫德納公司也正將此技術擴展至肺癌、腎癌等其他癌症。
BioNTech疫苗技術也不落人後,同時佈局以新生抗原與癌細胞相關抗原爲主成分的mRNA治療型癌症疫苗,目前都在臨牀一或二期開發中。其他來自美國、中國大陸等地的學研機構、新創公司等,亦積極投入開發。
治療型癌症疫苗開發包含兩大重點,一爲鑑定出適合作爲疫苗主成分的新生抗原,二爲建立疫苗製作技術。透過拆解抗癌免疫力作用機制可知,擬定新生抗原鑑定策略須兼顧兩大特性,第一,新生抗原能被人類白血球抗原呈現在細胞表面;第二,新生抗原與人類白血球抗原的組合能活化T淋巴球。此外,人類白血球抗原的分型衆多,由遺傳基因決定,不同分型對於呈現不同新生抗原的能力大異其趣,因此選擇治療型癌症疫苗的新生抗原主成分時,需要將個體差異納入考量。
技術平臺方面,治療型癌症疫苗的發展一直到mRNA疫苗技術的發明,才顯現令人振奮的臨牀潛力。因此開發治療型癌症疫苗主要需建置mRNA疫苗設計、製作、療程優化等技術,目標在電腦科學與實驗科學的相輔相成之下,設計出在生物體內,序列和立體結構穩定、且能有效誘發專一攻擊癌細胞的免疫反應之mRNA疫苗治療策略。
生技中心評估國際趨勢,透過技術司的資源投入與技術支持,研判利用新生抗原重啓抗癌免疫力的策略具備高專一性(減少副作用)、長效性(延緩復發)、廣效性(適用多種癌症)的抗癌優勢,並有顯著在地化需求(免疫力誘發機制具人種差異),加上生技中心內部已佈局相應技術能量,能迅速整合內部AI、核酸新藥及蛋白新藥開發資源,切入治療型癌症疫苗開發,搶攻國際新藥開發領域新藍海。(作者是生技中心生藥所研究員)