人民日报2006年3月23日
“他差不多已经没命了。眼皮都没眨过一下,手也没动过。他只剩个躯壳。他整个人都肿起来,他的脸,他的身体,他就像是个‘大象人’。”
“他看起来就像个妖怪,鼻孔里插着管子,他的心、肝、肺、脖子和手上都插着管子。他们跟我说以后6个月甚至1年,他都会是这个样子”。TGN1412事件患者的女友马歇尔边哭边说。
这就是药物临床试验的“大象人”事件,也就是TGN1412事件,它是免疫治疗长征的里程碑。
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接受药物试验的一名受害者照片
大象人![]()
影片《大象人》中的人物造型图
01
TeGenero公司的消亡
20多年前,英国卫生部的药监机构批准TeGenero公司开展TGN1412药物(大象人一种新型研发药物)的临床试验。 2006年3月13日,来自德国维尔茨堡大学以及TeGenero生物技术公司的一群科学家前往伦敦,以见证TGN1412在人类史上的首次应用。但是,这一天成为了科学界的噩梦! TGN1412是以治疗风湿性关节炎和白血病为主要目标的新型药物,在I期临床试验中,8名健康志愿者接受试验,其中6人出现了罕见的病变反应,产生细胞因子释放综合症并伴有多器官功能衰竭,全身极度肿胀,2人生命垂危,万幸的是都脱离了生命危险。 该事件轰动一时,由于情况严重,警方介入并排除了刑事犯罪的可能。在调查中,TeGenero公司的研究者坚持表示,该药物已在老鼠、猴子等模型上进行完整试验,均未观察到不良反应,更无死亡事件发生,同时强调整个试验流程的合理与合法性。该事件的调查结果最终指向不可预见的生物学作用。 本以为TGN1412的出现,会为人类免疫疾病带来更多的希望,却不曾想竟是一把血腥的利剑。
TGN1412事件后不久,TeGenero公司宣布破产,走向“死亡”。此后,研究者花费长达6年的时间才最终明确:为什么本可以完好支持该临床试验的三组临床前数据(来自啮齿动物、灵长类动物和人类细胞),却都未能预测到风暴的来临!
02
RGN1412的诞生
TGN1412是靶向T细胞的共刺激受体CD28激动剂。 20世纪90年代,德国沃尔茨堡大学病毒学和免疫生物学研究所的Michael Tacke研发出第一批针对大鼠CD28分子的单克隆抗体。随后,该实验室发现一些CD28的特异性单克隆抗体,在没有TCR参与时依然可以激活T细胞。 更有趣的是,Chia-Huey Lin发现,在大鼠体内注射这些单克隆抗体,会优先激活和扩增一种CD4 T细胞亚群(称为调节性T细胞,Tregs)。CD4,CD25 T细胞在抑制自身免疫和炎症反应中发挥着重要作用,是极具吸引力的治疗靶点。
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调节性T细胞在注射了CD28超激动剂大鼠的脾淋巴细胞中快速扩张
在这之后,研究者对体内CD28超激动剂含量进行测定发现:在高剂量时,普通T细胞和Tregs均被激活,而在低剂量时,只检测到了Tregs的变化。
这一发现为选择性靶向该细胞亚群提供了可能,CD28超激动剂激活Treg可能成为治疗类风湿关节炎等自身免疫性疾病的有效方法。
科学家继续在各种自身免疫疾病的模型中对CD28超激动剂展开研究,也相继取得好效果,同时这也为TeGenero公司创办奠定了基础,该公司的首席科学官就是这项研究中的杰出研究者Thomas Hanke。
2000年TeGenero公司成立,与沃尔茨堡大学合作研究特异性CD28超激动剂,在此期间他们确定了CD28超激动剂刺激启动的信号通路,但是只有TCR存在才能使slp76信号体表达以放大CD28信号。 公司成立不久,TeGenero与沃尔茨堡大学就合作研发出了人源CD28特异性超激动剂,这就是TGN1412。
研究表明,CD28超激动剂确实有效地诱导了Treg细胞的活化,并改善了自身免疫和炎症反应。
03
RGN1412事件分析
该药物在啮齿动物、灵长类动物和人类细胞均未出现不良反应,那么为什么在人体试验中却出现了呢?
TGN1412事件被证实并非由已知有类似影响的细菌产品污染测试物质所致,也并未受到试验剂量以及实验操作的影响,那TGN1412一定是激活了非预想的错误T细胞,即能够释放多种促炎细胞因子的效应T细胞,比如细胞因子干扰素-γ、肿瘤坏死因子和白细胞介素-2。因为血液中这些物质的含量,均在药物施加后几小时内疯狂增加。
那在啮齿动物模型的成功未能延续到人体上,究竟发生了什么?
CD4+效应记忆T细胞(TEM细胞)是细胞因子干扰素-γ、肿瘤坏死因子和白细胞介素-2的来源。对于生命个体而言,效应T细胞的积累是由多次接触传染源所导致的,而在实验室饲养的啮齿动物,由于处于干净环境中不会发生这种情况。
在TGN1412存在的情况下,老鼠与人类在Treg细胞和TEM细胞之间的平衡是不同的。对大鼠的研究表明,低剂量的CD28超激动剂只会增加Treg细胞的数量,而不会激活常规的CD4+ T细胞。这也表示临床试验中使用的高剂量TGN1412加重了这一问题。 灵长类动物呢? 研究者给猕猴注射的TGN1412剂量是健康志愿者的500倍,而且猕猴和人类CD28具有相同的胞外部分,对TGN1412具有相同的亲和力。最后学者得出一个解释:猕猴中CD4+ T细胞在分化为TEM细胞的过程中选择性下调CD28,所以在前期的实验的剂量下,灵长类动物没有细胞因子释放综合症的产生。 最后,用人外周血单核细胞的成功又该如何解释? TGN1412以可溶的形式加入人外周血单核细胞培养物后,并未诱导细胞因子产生或增殖。事件发生后,研究者偶然发现,如果T细胞首先在高细胞密度下培养,再加入可溶性TGN1412竟然导致了细胞因子的产生与增殖,所以推断在高密度预培养过程中,细胞接触恢复TGN1412作为扩增的“底物”所需要的TCR信号,而T细胞在血液的期间丢失了信号的传递。
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这一点,我在前面有提到,TeGenero公司与沃尔茨堡大学合作研究特异性CD28超激动剂期间,曾发现尽管CD28超激动剂激活T细胞没有TCR明显参与,但是只有TCR存在才能使slp76信号体表达以放大CD28信号。 这几种模型试验的成功,并没能预见TGN1412惨剧的发生,原因可能是科学实验不严谨。 事实上,早在2002年,小鼠CD4+ T细胞离开淋巴组织进入循环会失去这种信号,就已经被其他学者证明,这种信号严格依赖于细胞与细胞的接触。 此外,临床试验中并没有严格执行英国的药品监管部门批准的操作程序,每个志愿者注射的间隔时间应为8-10 h,而试验过程中,志愿者之间给药的间隔仅仅10分钟。
04
RGN1412的重生
俄罗斯分子免疫学家Sergey博士,一直关注CD28超激动剂的相关情况,也认定这依然很有发展前景。 2006年秋季,在Sergey的牵引下,TGN1412被一家莫斯科公司TheraMab收购,被重命名为TAB08,同时聘请了曾参加过TGN1412项目的德国沃尔茨堡大学研究者担任顾问。 他们该事件产生的原因进行分析和验证,研究发现将TAB08的浓度确定在一个剂量范围,在此范围内不存在促炎细胞因子的释放,但仍可观察到Treg的激活。 此外,还发现常规用于预防临床中的细胞因子释放综合征的甲强龙物质,不仅可以有效地抑制了高剂量CD28SA触发的体外细胞因子风暴,而且使Treg的激活和扩张保持部分稳定。 在此类研究的基础上,TheraMAB获得新的第一阶段试验的批准。30名健康志愿者参加了这项研究:
此次使用的剂量相比2006年试验低了1000倍,此次TAB08不仅耐受性好,而且除了在接受最高剂量TAB08的两组患者中存在较高水平的细胞因子IL-10,剩余健康志愿者的检查没有发现其他任何细胞因子。
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随后,对至少6个月前确诊了类风湿性关节炎的18例患者进行了临床试验。每隔4周使用一次TAB08,虽未公开完整实验结果,但也曾表示不良事件保持在可接受的水平,其目前处于临床二期阶段,相信之后会给我们带来更多的好消息。
05
结语
回顾2006年TGN1412事件,不免唏嘘。这一事件也使——建立可靠的体内动物模型和体外细胞因子释放实验来预测细胞因子释放综合征的发生——成为临床前安全性评价的研究热点。 这次事件是对免疫治疗甚至科学研究的一个重大警示。 激动性抗体是否安全,激动型抗体的发展中充满了不确定性,免疫治疗的路途漫漫,只有吸取教训才能够重新踏上长征之途。我们人类在乐观对待新成果的同时更要时刻保持科学的严谨与认真。
参考资料:1.人民网—人民日报,记者施晓慧:2006年3月23日《英国药物试验酿惨剧志愿者变成“大象人”》2.董晓峰, 范贞. 药物临床试验责任保险保障案例的分析[J]. 中国临床药理学杂志, 2015,31(24):2474-2476.3.Hünig T. The rise and fall of the CD28 superagonist TGN1412 and its return as TAB08: a personal account[J]. The FEBS Journal, 2016,283(18):3325-3334.4.Hünig T. The storm has cleared: lessons from the CD28 superagonist TGN1412 trial[J]. Nature Reviews Immunology, 2012,12(5):317-318.5.Tyrsin D, Chuvpilo S, Matskevich A, et al. From TGN1412 to TAB08: the return of CD28 superagonist therapy to clinical development for the treatment of rheumatoid arthritis[J]. Clinical and experimental rheumatology, 2016,34(4 Suppl 98):45.