【文:廖可熏博士/國立陽明大學微生物及免疫學研究所博士、再生緣生物科技研發部專案經理】
2007年日本科學家-山中伸彌,成功製造出人類「誘導型多能幹細胞(Induced Pluripotent Stem Cell,下稱iPS細胞)」,徹底突破成體細胞不可逆的分化過程,自此,再生醫學進入全新時代。iPS細胞具有胚胎幹細胞的分化優勢,無倫理法規爭議,成為全球科學研究焦點。臨床應用包含:細胞治療、藥物研發、毒理測試…等,其中又以癌症免疫細胞治療備受關注!
iPS細胞有著原始的基因表現,其「再現性」及「可塑性」,讓其成為新一代抗癌利器。科學家也積極運用該技術,培養出免疫細胞,展開臨床治療計劃。
- 「再現性」:可為多種疾病的篩藥平台。
- 「可塑性」:因其體外誘導的特性,可以在體外培養,能夠大量產生所需細胞並且進行基因工程改善細胞特性。
日本最新臨床-使用iPS免疫細胞治療癌症患者
2020年十月,日本千葉大學和日本理化研究所,進行日本首次利用健康人的iPS細胞製作的免疫細胞「自然殺手T(NKT)細胞」〔註釋1〕移植到癌症患者體內的臨床試驗。該臨床一期試驗計畫收集4到18名病患,已完成第一例頭頸癌患者。在完成數次NKT細胞的移植後,未出現嚴重的併發症狀;將持續追蹤兩年,以確認安全性1-2。而京都大學也在2021年11月宣布進行以iPS細胞製作的CAR-NK細胞治療卵巢癌的臨床實驗3。
對於iPS細胞及其衍生物的致癌性和毒性,是主要安全問題。日本的Yasushi Uemura教授在2021年的研究發現,iPS細胞所產生的樹突細胞,在動物實驗中可有效的延長存活時間,同時細胞內植入CRISPR / Cas9〔註釋2〕系統,在執行任務後,會被有效的清除,而不造成體內致癌性及毒性4。
美國最新臨床-使用iPS-NK細胞治療晚期實體癌
在2020年二月,美國加州大學聖地牙哥醫學院主任-Dan Kaufman博士與Fate Therapeutics公司進行相關臨床試驗。該第一期臨床實驗將已確認基因表現而不致癌的iPS細胞,製作成「自然殺手細胞(下稱NK細胞)」,移植到64名晚期實體癌患者身上5。
該項試驗包含了Kaufman博士團隊開發從iPS細胞擴增大量NK細胞用於癌症的治療方法6。為了證實iPS-NK細胞細胞使用後的長期安全性,研究團隊也申請了長期追蹤的臨床試驗7。
Kaufman博士在同一年發表了利用iPS細胞所產生的「修飾後NK(modified-NK)細胞」,發現此細胞對於淋巴及卵巢癌的存活率有明顯幫助8。因此在同年九月與Fate Therapeutics進行iPS-modified-NK細胞對於實體癌的臨床試驗,以確認其安全性9。
另外該團隊在2021年八月發表了與武田製藥合作的iPS-「M2型巨噬細胞」可有效減少肝纖維化10。
免疫細胞癌症療法,應用前景可期
免疫細胞治療癌症,已成為藥物、手術等傳統治療之外,輔助治療的選擇。由於自體細胞移植準備時間長,不適合用於緊急治療;而iPS系統具供應大量細胞移植的優勢,成為再生醫學的新星,該系統目前已進入臨床試驗階段,但安全性及長期致癌性仍需追蹤實驗才能得知,未來應用上指日可待。
註釋
- 自然殺手T細胞(NKT細胞):是一類特殊的淋巴群,可同時表達NK細胞及T細胞的相關受體,具有直接及間接的抗腫瘤作用,並有助於克服腫瘤患者的免疫衰竭。
- CRISPR / Cas9(Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeats / CRISPR-associated proteins):全名「常間回文重複序列叢集/常間回文重複序列叢集關聯蛋白」,存在於細菌的基因序列中,可幫助細菌的免疫系統記憶病毒。
延伸閱讀
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參考資料
- https://news.ltn.com.tw/news/world/paper/1420638
- https://cn.nikkei.com/industry/scienceatechnology/41432-2020-07-30-04-59-24.html
- https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/pressrelease/news/211111-130000.html
- Mol Ther Methods Clin Dev. 2021;21:171-179. doi: 10.1016/j.omtm.2021.03.002.
- https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03841110
- https://patents.google.com/patent/US9260696B2/en
- https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04106167
- 2020;135(6):399-410. doi: 10.1182/blood.2019000621.
- https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04551885
- Stem Cells. 2021 doi: 10.1002/stem.3449.