腫瘤治療已有250多年的歷史。自傳統(tǒng)的化療起,腫瘤治療經(jīng)歷了傳統(tǒng)化療/放療時代,基于小分子和抗體的靶向藥時代,腫瘤免疫治療時代,和當(dāng)下的醫(yī)療時代。與此同時,珀金埃爾默一直致力于——“為了更健康的世界,不斷創(chuàng)新”,從傳統(tǒng)化療/放療-基因組學(xué)-高通量篩選-單細(xì)胞組學(xué)-生物制藥多個方向全面助力腫瘤治療創(chuàng)新之路。在此,我們盤點腫瘤治療歷史的大事件,并從應(yīng)用角度介紹珀金埃爾默對腫瘤治療的貢獻(xiàn)。
傳統(tǒng)治療
傳統(tǒng)治療興起于90年代,主要包括手術(shù)切割,放射療法和化學(xué)治療等。通過近三十年的努力,美國于1937年建立National Cancer Institute (NCI) 用于開展腫瘤研究,深入了解腫瘤發(fā)病原因并開發(fā)有效的治療方案。同年, Richard Perkin 和 Charles Elmer 合伙創(chuàng)建珀金埃爾默(PerkinElmer)并涉足分析儀器領(lǐng)域,推出原子吸收光譜儀用于追蹤順鉑類化療藥物的攝取。PerkinElmer 于1987年推出商業(yè)化PCR系統(tǒng)Perkin-Elmer Cetus DNA Thermal Cycler,助力分子克隆研究。盡管近年來新的抗癌療法不斷涌現(xiàn),傳統(tǒng)療法依然是當(dāng)下腫瘤治療的*和一線手段。基于傳統(tǒng)療法,我們致力于耐藥研究和聯(lián)合用藥等方向的前沿應(yīng)用,如單細(xì)胞ICP-MS聯(lián)合高內(nèi)涵在單細(xì)胞組學(xué)水平研究腫瘤耐藥機(jī)制[1],基于Alpha技術(shù)的高通量篩選則為靶向耐藥的聯(lián)合用藥治療方案打下基礎(chǔ)(下圖)[2]。
圖片源自文獻(xiàn):
Cell. 2019 Jun 27;178(1):152-159.e11.
靶向治療
上個世紀(jì)80-90年代的分子研究,包括針對癌癥相關(guān)基因如P53和HER2基因的鑒定和克隆,為靶向藥物開發(fā)打下了基礎(chǔ)。1997年羅氏Roche藥廠研發(fā)靶向CD20的利妥昔單抗(Rituximab)成為獲批的單克隆抗體。次年的曲妥珠單抗(Trastuzumab)在美國獲批,用于 HER-2陽性乳腺癌治療。曲妥珠單抗的獲批顯著提升治療效果的同時,也極大的推動針對乳腺癌的靶向治療開發(fā)。2001年FDA批準(zhǔn)激酶抑制劑格列衛(wèi)(Imatinib mesylate),標(biāo)志著腫瘤治療進(jìn)入靶向治療時代。針對含有費城染色體融合基因 (BCR-ABL)的慢性骨髓性白血病病人,格列衛(wèi)治療可達(dá)到驚人的90%反應(yīng)率,并能做到對疾病的持久控制。2001年也同時見證了Magic bullet抗體藥物偶聯(lián)物(Antibody Drug Conjugates ,ADCs)的獲批。與后期興起的免疫治療不同,ADCs在病人免疫系統(tǒng)受損的情況下依然能發(fā)揮抗癌效果。
隨著格列衛(wèi)的獲批,多種的小分子靶向藥物,尤其是激酶抑制劑進(jìn)入抗癌市場[3]。同時,珀金埃爾默的小動物產(chǎn)品線也發(fā)揮活體成像的優(yōu)勢,助力多個小分子藥物獲批,其中包括由舒尼替尼(Sunitinib)和尼羅替尼(Nilotinib)。除了激酶抑制劑外,珀金埃爾默的活體成像平臺也參與了,也是目前獲批的蛋白酶體抑制劑硼替佐米(Bortezomib)的研發(fā)。
圖片源自文獻(xiàn):
Trends Pharmacol Sci. 2015 Jul;36(7):422-39.
針對靶向治療,珀金埃爾默參與了多個領(lǐng)域的進(jìn)展。在基因水平研究,GeneAmp Thermo Cycler和ABI PRISM 310 Genetic Analyzer可用于分析描述BCR-ABL[4]。在激酶抑制劑研究領(lǐng)域,1998年我們推出了均相免疫檢測LANCE平臺,并進(jìn)一步在2006年推出LANCE Ultra 平臺,專注體外激酶活性篩選,除了分子水平外,我們的激酶解決方案還涵蓋了細(xì)胞和活體水平研究,例如新一代TRK抑制劑研究的案例[5]。同時,我們一直致力于高通量藥物篩選及藥物研發(fā)應(yīng)用,推出行業(yè)金標(biāo)準(zhǔn)多模式讀板儀Envision和高內(nèi)涵成像分析平臺Opera 和Operetta,以及對應(yīng)的試劑耗材和移液工作站平臺,并在今年收購擁有HTRF®免疫檢測技術(shù)的生命科學(xué)領(lǐng)域企業(yè)Cisbio Bioassays,以加速藥物篩選、靶向藥物發(fā)現(xiàn)和聯(lián)合用藥研究[6]。
圖片源自文獻(xiàn):
Nat Biotechnol. 2009 Jul;27(7):659-66.
腫瘤免疫
新興的腫瘤免疫主要包括兩個大板塊:以免疫檢查點抑制劑為代表的腫瘤免疫治療和以CAR-T療法為代表的免疫細(xì)胞治療。除此之外,免疫療法還包括個性化腫瘤疫苗,溶瘤病毒和改造抗體例如BITE等。
在腫瘤免疫治療領(lǐng)域,靶向細(xì)胞毒性T細(xì)胞抗原-4(CTLA-4)的伊匹單抗(Ipilimumab,Yervoy)成為獲批的免疫檢查點抑制劑,并開啟了腫瘤免疫時代。2014年同時見證了兩款靶向PD-1的腫瘤免疫治療明星藥:帕博利珠單抗(Pembrolizumab, Keytruda,K藥)和歐狄沃(Nivolumab, Opdivo,O藥)的成功上市。值得一提的是,珀金埃爾默的DELFIA平臺參與了O藥的體外研發(fā)過程中的ADCC檢測[7]。腫瘤領(lǐng)域免疫治療帶來的里程碑式的突破也讓兩位 James P. Allison 和Tasuku Honjo,摘得2018年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎桂冠。在他們的研究成果中,不乏看到珀金埃爾默的身影。例如,我們的核酸解決方案協(xié)助Tasuku Honjo研究PD-1激活機(jī)制[8]。在解析腫瘤免疫微環(huán)境的研究過程中,James P. Allison作為MD Anderson癌癥中心的一線科學(xué)家,多次使用多光譜組織病理成像系統(tǒng)進(jìn)行腫瘤免疫微環(huán)境全景分析[9-10]。
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Nat Rev Drug Discov. 2018 Dec;17(12):922.
在細(xì)胞治療領(lǐng)域,2017年由諾華推出的CAR-T細(xì)胞療法Kymriah™ 的獲批上市無疑是一針強(qiáng)心劑,激勵腫瘤治療方向細(xì)胞療法的研發(fā)投入。當(dāng)下,在腫瘤治療領(lǐng)域,細(xì)胞治療增長為迅猛,成為火熱的研發(fā)管線[11]。靶向包括CAR-T和CAR-NK在內(nèi)的細(xì)胞治療,我們同樣提供多個維度的金標(biāo)準(zhǔn)解決方案,主要包括體外水平的細(xì)胞功能評價[12]和體內(nèi)水平研究[13]。在細(xì)胞功能描述上,我們支持細(xì)胞因子檢測、細(xì)胞增殖追蹤和基于高內(nèi)涵以及多模式檢測平臺細(xì)胞殺傷效力評價。在體內(nèi)水平研究,強(qiáng)大的IVIS活體成像平臺則可協(xié)助監(jiān)測體內(nèi)腫瘤進(jìn)展以及追蹤免疫細(xì)胞體內(nèi)的分布和遷移[14]。進(jìn)一步在組織水平,多光譜組織病理成像系統(tǒng)則可通過其多標(biāo)和成像優(yōu)勢深入解析細(xì)胞治療對腫瘤免疫微環(huán)境帶來的變化[15]。
醫(yī)療
腫瘤治療的變革的背后也貫穿著醫(yī)療的演化。醫(yī)療(Precision Medicine)于2011年被定義,并因2015年醫(yī)療計劃(Precision Medicine Initiative)的宣布成為覆蓋的熱門話題。在2016年的美國國家癌癥射月計劃(Cancer Moonshot)中再次強(qiáng)調(diào)利用醫(yī)療進(jìn)行藥效預(yù)測。同年中國也正式啟動醫(yī)療計劃,并將其列為國家重大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
圖片源自文獻(xiàn):
Comprehensive Medicinal Chemistry III 2017, Pages 388-415
雖然從定義上來看醫(yī)療不依賴于某個特定的技術(shù)平臺,但測序技術(shù),尤其是二代測序的興起對醫(yī)療的推動不言而喻。在測序技術(shù)的下,我們已從基因測序時代步入大數(shù)據(jù)時代。然而,現(xiàn)階段腫瘤治療依然難以復(fù)制格列衛(wèi)的臨床效果。腫瘤細(xì)胞的高度異質(zhì)性和持續(xù)進(jìn)化能力讓基于終點法的測序技術(shù)很難有效的預(yù)測腫瘤細(xì)胞-藥物相互作用。與此同時,免疫治療的成功更是向我們強(qiáng)調(diào)了細(xì)胞間相互作用的重要性。為了克服這些挑戰(zhàn),并將醫(yī)療推向新的高度,珀金埃爾默主要致力于兩個方向開發(fā)應(yīng)用:(1)基于ICP-MS和高內(nèi)涵等平臺的單細(xì)胞組學(xué)研究和(2)以新興類器官和病人來源原代細(xì)胞為基石的個性化指導(dǎo)用藥研發(fā)[16-18]。類器官結(jié)合了表型篩選和3D水平研究于一體,大程度提高生理/病理相關(guān)性的同時支持中高通量的篩選,為用藥,腫瘤基因型-藥物相互作用研究和樣品庫制備開辟了新的道路[19]。
會議邀請
會議時間:
2019年7月24日
會議地點:
恒盛酒店二樓恒盛廳(昆明市龍泉路77號)
參考文獻(xiàn)
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[5] 醫(yī)療案例速遞 | TRK抑制劑拉羅替尼開啟泛癌種治療新篇章
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[9] 2018諾貝爾獎得主James P. Allison桂冠之下的荊棘與赤誠
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[13] IVIS視角——回顧2018年Carl H. June教授團(tuán)隊在CAR T領(lǐng)域的相關(guān)研究成果
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關(guān)于珀金埃爾默:
珀金埃爾默致力于為創(chuàng)建更健康的世界而持續(xù)創(chuàng)新。我們?yōu)樵\斷、生命科學(xué)、食品及應(yīng)用市場推出*的解決方案,助力科學(xué)家、研究人員和臨床醫(yī)生解決棘手的科學(xué)和醫(yī)療難題。憑借深厚的市場了解和技術(shù)專長,我們助力客戶更早地獲得更準(zhǔn)確的洞見。在,我們擁有12500名專業(yè)技術(shù)人員,服務(wù)于150多個國家,時刻專注于幫助客戶打造更健康的家庭,改善人類生活質(zhì)量。2018年,珀金埃爾默年營收達(dá)到約28億美元,為標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)中的一員,紐交所上市代號1-877-PKI-NYSE。
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