全球癌癥疫苗研究已有近20年的歷史，目前在ClinicalTrials.gov注冊Cancer Vaccine的臨床研發(fā)項目累計多達1638項，但是迄今為止還沒有特別成功的治療性腫瘤疫苗面世。2010年4月，Dendreon公司的Provenge 是首個且目前唯一獲得FDA批準上市的治療性癌癥疫苗，用于治療晚期前列腺癌。遺憾的是，由于療效有限且研發(fā)這個產(chǎn)品的公司經(jīng)營不善，公司幾經(jīng)轉(zhuǎn)手后已經(jīng)被中國公司三胞集團收購。

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尋找新的腫瘤特異性抗原或打開了靶向癌癥治療的大門

圖片來源：Parker institute

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新生抗原是腫瘤組織中的突變多肽，同時具有很強的腫瘤特異性和很高的免疫原性。如果基于新生抗原的腫瘤藥物研制成功，不僅可以避免現(xiàn)有腫瘤藥物的毒性問題，而且可以實現(xiàn)更好的療效。不少生物醫(yī)藥的資本已經(jīng)開始關(guān)注這一新興技術(shù)。目前進入臨床一期的企業(yè)階段基本都在A輪之后，融資額度在5000萬美金左右。而在nature上發(fā)表引起熱議文章的Catherine Wu和Ugur Sahin教授成立的公司，初始融資額度更是分別達到1.06和2.7億美元。

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根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以發(fā)現(xiàn)，通過幾十年的發(fā)展，科研文章和相關(guān)專利在2015年開始呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。

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數(shù)據(jù)來源：PubMed，數(shù)據(jù)截至2018年中

數(shù)據(jù)來源：WIPO，數(shù)據(jù)截至2018年中

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世界范圍92項公布新生抗原Clinical Trial的適應(yīng)癥

數(shù)據(jù)來源：ClinicalTRIALS

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國際上，歐美領(lǐng)頭新生抗原應(yīng)用于腫瘤疫苗的研發(fā)，合計65項臨床研究；中國緊跟其后，共13項臨床研究。其中應(yīng)用的適應(yīng)癥前三為黑色素瘤（12%）、乳腺癌（9%）及肺癌（9%）。根據(jù)披露資料的不完全統(tǒng)計，國際上大約有34家在腫瘤新生抗原領(lǐng)域的公司，而且不斷有新的公司嶄露頭角。

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簡略分析，國際上不同國家的企業(yè)發(fā)展方向及進展都有差異。其中美國企業(yè)基本已經(jīng)開展臨床一期，融資額達到2500萬~1億美元之間，在行業(yè)早期美企傾向于新生抗原預(yù)測和制藥（多肽疫苗及細胞免疫治療）的全產(chǎn)業(yè)鏈打通。

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歐洲企業(yè)以德國為主，已經(jīng)開展臨床一期，融資額也在億元級別。其它歐洲國家的企業(yè)尚在早期，融資額為2000萬美元左右，主要依托于制藥（多肽及mRNA疫苗）的優(yōu)勢發(fā)展。

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中國進入相對較晚，出現(xiàn)了一批以測序生信為切入口的公司做新生抗原的預(yù)測，處于天使輪，融資額約為1000~3000萬元。以制藥為主的公司也開始臨床前研究。整體來看，無論是融資額、技術(shù)特點、技術(shù)優(yōu)勢，還是對于產(chǎn)業(yè)鏈的打通程度較于國外企業(yè)有一定的差距，而資本的猶豫也造成了行業(yè)發(fā)展速度的緩慢。

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腫瘤新生抗原領(lǐng)域公司概況

（截至2018年中不完全統(tǒng)計）

基因檢測公司

拿到患者的樣本，在進行生物信息分析之前需要進行二代測序，以獲得最全面的遺傳信息，提供給生信公司進行分析。一般測序公司都能夠完成測序工作，所以生信公司或者藥企等采用CRO的形式外包給測序公司。

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生物分析公司

通過基因檢測進行neo-antigen預(yù)測和分析,是實現(xiàn)該精準免疫療法的最關(guān)鍵一環(huán)。要建立該平臺,有兩個關(guān)鍵能力建設(shè)。首先是高通量基因測序的能力,另一個是核心的 neo-antigen分析和預(yù)測算法。醫(yī)院要建立這個平臺難度非常大,一般采取合作的方式，獲得新生抗原的信息共享。藥企或免疫治療公司建立該平臺的難度也非常大，僅有寥寥數(shù)家具有新生抗原預(yù)測和分析的能力，所以必定會出現(xiàn)相應(yīng)的生信分析公司做新生抗原預(yù)測篩選。

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藥企/免疫治療公司

藥企通過合作或者自主研發(fā)篩選新生抗原后，根據(jù)neo- antigen制備個性化疫苗或者精準免疫細胞。一般來說，藥企和免疫治療公司都需要有非常強的技術(shù)優(yōu)勢。研發(fā)個性化腫瘤疫苗的企業(yè)大部分都有自主的疫苗遞送系統(tǒng)，如斯微的納米遞送系統(tǒng)，Advaxis的李斯特菌遞送系統(tǒng)，還有脂質(zhì)體包裹的遞送系統(tǒng)。為了把新生抗原做成疫苗的形式，藥企還需要具備多肽合成與RNA合成的能力或外包給第三方。

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醫(yī)院

醫(yī)院是獲取患者樣本的最佳渠道，同時醫(yī)院是免疫療法的入口?；颊叩结t(yī)院就診，醫(yī)生根據(jù)患者的病情推薦適合的治療方案。醫(yī)院也是完成免疫療法的主要場所，確定病人需要采取免疫治療方案后，醫(yī)院會安排患者手術(shù)或采血，并進行接下來的治療工作。在整個產(chǎn)業(yè)鏈條中，醫(yī)院可以建立實現(xiàn)該療法需要的所有平臺，包括基因檢測、neo- antigen生信分析、疫苗或免疫細胞制備以及液體活檢的平臺，從而實現(xiàn)患者在醫(yī)院的一站式服務(wù)。而這些工作對應(yīng)的具體職能部門有外科、病理科、檢驗科和生物治療科。

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腫瘤疫苗行業(yè)技術(shù)壁壘極高，而涉及到新生抗原的預(yù)測屬于新興領(lǐng)域，仍有許多技術(shù)難點需要攻破。有競爭力的企業(yè)必然在新生抗原的預(yù)測、分子藥物合成、藥物遞送系統(tǒng)等環(huán)節(jié)掌握核心技術(shù)。下面分析三個代表性的公司其核心技術(shù)的優(yōu)勢及獨特性。

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Neon Therapeutics-人工智能生信平臺

Neon Therapeutics是一家美國公司，2017年12月獲得1.06億美元的B輪融資，2018年6月27日上市，截至目前市值1.57億美元。核心技術(shù)有RECON?生信平臺，獨立合成多肽能力及NEO-STIM?平臺測試新生抗原的免疫原性。其研發(fā)的生信平臺RECON?結(jié)合MS的分析平臺，能夠有效的開發(fā)優(yōu)于現(xiàn)有通過肽親和力數(shù)據(jù)訓(xùn)練的算法。

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基于MS數(shù)據(jù)的HLA-肽結(jié)合預(yù)測因子的評估

數(shù)據(jù)來源：Mass Spectrometry Profiling of HLA-Associated Peptidomes in Mono-allelic Cells Enables More Accurate Epitope Prediction

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Neon Therapeutics有兩條產(chǎn)品線，其中包括針對個人新生抗原疫苗和個體自體T細胞治療的NEON / One，以及針對患者人群共享的選擇性新生抗原目標的NEON / Select計劃。

圖片來源：Neon Therapeutics官網(wǎng)

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產(chǎn)品一：NEO-PV-01是一種個人新生抗原疫苗，目前進展最快，已經(jīng)進入臨床1b期。臨床試驗中將評估NEO-PV-01聯(lián)合nivolumab治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤、非小細胞肺癌或膀胱癌患者。2017年研究成果在Nature發(fā)表，團隊使用的是多肽疫苗，他們?yōu)槊课换颊咧圃炝税?3-20種不同的含有新生抗原的多肽片段疫苗，然后在6位有高復(fù)發(fā)風(fēng)險的黑色素瘤患者身上開展了臨床試驗。數(shù)據(jù)顯示，60% 的多肽在患者體內(nèi)引起了T細胞免疫反應(yīng)。在這6位患者中，4位患者在接受疫苗兩年后沒有出現(xiàn)復(fù)發(fā)跡象。另外2名患者出現(xiàn)了復(fù)發(fā)跡象，但是在接受了PD-1抗體藥物治療后獲得了完全緩解。

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產(chǎn)品二：NEO-PTC-01是一種個人新生抗原T細胞療法，從每個病人收集免疫細胞后，使用NEO-STIM?平臺來生成特異于多個個人新生抗原靶標的T細胞群體。適用于廣泛的實體瘤和血液腫瘤。目前在歐洲申請人體第一階段臨床試驗。

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產(chǎn)品三：Select Neoantigen Program（共享新生抗原）依托自身生物信息學(xué)能力，包括預(yù)測性算法訪問大型基因組數(shù)據(jù)庫，去發(fā)現(xiàn)跨腫瘤類型的特定患者群體的一組共享新生抗原靶點。目前項目處在目標驗證階段。

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Advaxis是一家專注于使用活的LM( Listeria monocytogenes, 李斯特菌)科研平臺的新型腫瘤療法的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展以及商業(yè)化的公司。公司產(chǎn)品中使用的LM都是經(jīng)過減毒的，能分泌抗原和輔助性融合蛋白，刺激患者的免疫系統(tǒng)(特別是T細胞)，產(chǎn)生一個針對分泌出的抗原的免疫應(yīng)答反應(yīng)。如果抗原是癌癥細胞特有的，則會產(chǎn)生一個有針對性的消滅腫瘤的免疫反應(yīng)，該公司在2005年已經(jīng)IPO，截至目前市值1284萬美元。

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圖片來源：Advaxis官網(wǎng)

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ADXS-NEO是Advaxis的產(chǎn)品，使用其Lm Technology?將腫瘤特異性抗原的編碼序列整合到基于質(zhì)粒的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)在包含LLO分子片段的融合蛋白序列的背景下表達它們。Lm載體被抗原呈遞細胞攝取。在載體內(nèi)，產(chǎn)生大量具有突變的新表位的蛋白質(zhì)并將其分泌到抗原呈遞細胞的胞質(zhì)溶膠中，其中它們被處理并用于激活腫瘤特異性T細胞，然后可以找到癌細胞并將其摧毀。

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ADXS-NEO構(gòu)建體也被設(shè)計為通過降低腫瘤微環(huán)境中調(diào)節(jié)性T細胞和髓源性抑制細胞的免疫抑制活性來中和腫瘤保護機制。由于免疫反應(yīng)僅針對突變的新表位而被激活，因此預(yù)期對系統(tǒng)的耐受性幾乎沒有阻礙，并且不存在脫靶毒性。該產(chǎn)品已經(jīng)進入臨床1期，并與Amgen合作使用ADXS-NEO載體靶向患者獨特的腫瘤特異性抗原。

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在抗原呈遞細胞內(nèi)，李斯特菌表達腫瘤特異性抗原

腫瘤特異性抗原被呈遞到免疫細胞（1）

腫瘤特異性抗原被呈遞到免疫細胞（2）

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Genocea Biosciences-離體新生抗原篩選平臺

Genocea是一家美國公司，利用自主研發(fā)的ATLAS平臺進行候選疫苗開發(fā)的企業(yè)，于2014年2月6日在納斯達克上市，市值為3292.65萬美元。Genocea同樣也是通過NGS發(fā)現(xiàn)突變位點，用E·coli表達系統(tǒng)進行突變表達，最后使用受試者自身的抗原呈遞細胞（APC）和T細胞進行體外篩選。

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圖片來源：Genocea poster

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Genocea自己報道的數(shù)據(jù)認為，離體篩選新生抗原的效率和識別率比通過算法預(yù)測的要高。其中通過ATLAS平臺篩選而未被算法篩選出來的占69%。

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圖片來源：Genocea poster

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1. 有價值的新生抗原篩選難度大

HLA基因是人體中最多態(tài)的基因，迄今已鑒定出10,000多種HLA I類等位基因變體。每個HLA等位基因會表達~1,000-10,000個獨特的肽并呈遞給T細胞。鑒于HLA表達的多樣性，準確預(yù)測肽與特定HLA等位基因之間的關(guān)聯(lián)是非常具有挑戰(zhàn)性的。

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主流生信分析軟件

圖片來源：AACR

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其次由于核酸到蛋白的過程需要經(jīng)歷一系列的編碼、轉(zhuǎn)錄、加工、修飾等，從突變分析到預(yù)測出有價值的新生抗原跨度很大，一般以腫瘤非同義突變總數(shù)量或每1Mb的突變數(shù)量來表示，10個/Mb的突變相當于腫瘤基因組編碼區(qū)含有150個非同義突變，而其中只有10%的非同義突變可以產(chǎn)生與MHC高親和力結(jié)合的突變肽段，而能夠與MHC高親和力結(jié)合的肽段又只有1%能夠被腫瘤患者體內(nèi)的T細胞識別。

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2. 疫苗研制時間長

疫苗研制時間長，整體來說個性化疫苗常規(guī)案例基因測序需要約1個月，生物信息分析需要一周，合成多肽需要1周。拿到成品后續(xù)進行體外實驗、小鼠實驗和人體實驗，整體下來需要至少3個月。對于后期患者來說等待的時間過長，在流程上縮短個性化疫苗的研制時間非常關(guān)鍵。評估測序的環(huán)節(jié)會是一個可能加快的環(huán)節(jié)，如果企業(yè)有測序平臺，可以把測序時間縮短至一周。

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3. 理論尚未完善，臨床數(shù)據(jù)不足，無法證明療效

副作用尚不明確，由于新生抗原技術(shù)的誕生時間并不長，理論基礎(chǔ)并不完善。相關(guān)的臨床實驗最快也在臨床Ⅰ/Ⅱ期，關(guān)于疫苗的副作用尚未明確，目前只是突變頻率較高、突變數(shù)較多的黑色素瘤臨床研究較多。對于抗原在體內(nèi)的生化途經(jīng)學(xué)術(shù)界也尚未研究透徹。現(xiàn)做一例臨床的費用接近80~100萬元，無法快速大規(guī)模地收集臨床數(shù)據(jù)及做驗證，現(xiàn)有研制的疫苗響應(yīng)率也僅達到20%左右。

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4. 費用昂貴

由于通用型疫苗研發(fā)難度非常大，共同的突變其突變頻率常常低于5/1000，導(dǎo)致很難找到通用靶點。個性化的疫苗由于無法通過規(guī)模效應(yīng)來降低成本，現(xiàn)在成本很高，主要體現(xiàn)在研發(fā)成本和疫苗生產(chǎn)成本（包括佐劑及免疫檢查點抑制劑聯(lián)合用藥）。

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任何一種新技術(shù)的出現(xiàn)都會面臨諸多困難，無論是技術(shù)成熟度、生產(chǎn)工藝、應(yīng)用方向還是商業(yè)模式等。如果新技術(shù)能夠在本質(zhì)上滿足需求，從科研到市場化的道路是可以通過各個環(huán)節(jié)的發(fā)展去突破，對其無需過于悲觀或苛求。

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對于新生抗原應(yīng)用于腫瘤治療，是新的突破口。相關(guān)產(chǎn)業(yè)處于生命周期的初創(chuàng)階段，市場相對有限，產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚未形成規(guī)模，所以相關(guān)的產(chǎn)業(yè)分工還只是處于初級階段，沒有達到精細化的程度。通過對整體行業(yè)的粗略觀察，筆者覺得在未來行業(yè)爆發(fā)的節(jié)點，該賽道的黑馬會是一家整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司，無論是在新生抗原篩選、治療藥物的制備（疫苗/細胞治療），還是在臨床資源上都有非常強的把控力，而且在各個環(huán)節(jié)都有一定的技術(shù)或資源優(yōu)勢。無論是建立團隊還是收購控股的方式，在測序時間、生信分析及藥物制備上能夠大幅度縮短時間，而且在新抗原篩選、藥物制備以及臨床驗證上能夠形成閉環(huán)，通過閉環(huán)不斷的優(yōu)化和迭代。

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吹開行業(yè)的東風(fēng)，仍要依托于學(xué)術(shù)上更深入理論的研究、新生抗原篩選標準的建立、政府對于個性化治療的監(jiān)管制度完善以及更大樣本和更長期的臨床實驗和前瞻性實驗。而資本早期的果斷進入，也會極大的促進東風(fēng)的到來。