醫(yī)藥投資：RSD一體化腫瘤靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)平臺(tái) 十八般武藝，將癌細(xì)胞聚焦“靶”上

本文原載于藥明康德內(nèi)容部PRBP團(tuán)隊(duì)《藥明頭條》

如果說(shuō)新藥研發(fā)是一場(chǎng)漫長(zhǎng)的渡江戰(zhàn)役，靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證則是位于上游的一場(chǎng)生死競(jìng)速。每一個(gè)成功的新藥靶標(biāo)，都宛如一只歷盡千帆的錦鯉，經(jīng)歷多重體內(nèi)外篩選和驗(yàn)證，才能從千錘百煉的實(shí)驗(yàn)中脫穎而出。

藥明康德研究服務(wù)部（RSD）腫瘤靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證團(tuán)隊(duì)，就是腫瘤靶向治療時(shí)代的一支先遣部隊(duì)。早在10年前，團(tuán)隊(duì)便致力于打造能力領(lǐng)先的一體化服務(wù)平臺(tái)；而從2013年起，當(dāng)CRISPR編輯技術(shù)走入科學(xué)的聚光燈下，團(tuán)隊(duì)敏銳地洞察到其廣闊的應(yīng)用前景，圍繞該前沿技術(shù)，打磨、充實(shí)并優(yōu)化自身平臺(tái)服務(wù)能力。至今該平臺(tái)已經(jīng)為全球客戶發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證數(shù)十個(gè)腫瘤靶點(diǎn)，不少靶點(diǎn)衍生的藥物更已進(jìn)入臨床階段，為更多突破性療法早日問(wèn)世帶來(lái)了新的曙光。

腫瘤微環(huán)境極其復(fù)雜，癌細(xì)胞基因突變紛繁無(wú)序，潛在的靶標(biāo)之多堪稱一個(gè)浩瀚的海洋；而通過(guò)高通量CRISPR文庫(kù)篩選全新靶點(diǎn)，便恰似一位基因剪刀手，在茫茫大海中“捕魚”。

2019年開年，這支團(tuán)隊(duì)便捧起了一尾“大魚”。RSD腫瘤和免疫部三名博士分別作為共同第一作者與通訊作者，登上了癌癥研究知名期刊《Leukemia》，發(fā)現(xiàn)了一類潛在全新多發(fā)性骨髓瘤治療靶標(biāo)。通過(guò)與上?？萍即髮W(xué)和哈佛大學(xué)通力合作，團(tuán)隊(duì)闡明了一部分COP9信號(hào)體（CSN）亞基對(duì)免疫調(diào)節(jié)類藥物泊馬度胺療效的影響。這不僅為免疫調(diào)控類藥物與蛋白酶體抑制劑組合療法提供了理論支撐，更提示CSN亞基可能作為潛在生物標(biāo)記物，促進(jìn)病患人群的精準(zhǔn)治療分型。

其實(shí)這只是該平臺(tái)成立近10年來(lái)，發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證的數(shù)十個(gè)腫瘤靶點(diǎn)之一。而成就這些重磅突破的，正是前沿的高通量CRISPR-Cas9篩選技術(shù)。CRISPR編輯技術(shù)俗稱為“基因剪刀手”，向?qū)NA則宛如基因組“GPS導(dǎo)航儀”，將行使“剪刀”功能的內(nèi)切酶Cas9引導(dǎo)至目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行剪輯，從而突變、沉默、或替換某些遺傳元件。通過(guò)多年努力，該平臺(tái)將CRISPR技術(shù)與新一代測(cè)序技術(shù)結(jié)合開發(fā)多類CRISPR文庫(kù)，并在腫瘤細(xì)胞系上利用這些文庫(kù)高通量篩選藥物靶標(biāo)。

市場(chǎng)上有不少商品化的通用CRISPR文庫(kù)，可包含6-10萬(wàn)個(gè)不同的質(zhì)粒載體，但這類通用文庫(kù)好比巨大的“魚池”，還需要根據(jù)客戶需求定制精準(zhǔn)的“小池”捕魚。早期的CRISPR文庫(kù)構(gòu)建也充滿波折與挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)成員回憶道：“搭建最新的技術(shù)能力平臺(tái)，需要有敢為天下先的勇氣。在碰到問(wèn)題時(shí)，更要?jiǎng)h繁就簡(jiǎn)、去偽存真。參考文獻(xiàn)選用的第一代文庫(kù)并不完善，在文庫(kù)構(gòu)建的最初半年時(shí)間內(nèi)，工作進(jìn)展緩慢；但功夫不負(fù)有心人，在轉(zhuǎn)用第二代文庫(kù)的基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)再接再厲并顯著提升了數(shù)據(jù)質(zhì)量，為客戶打造出業(yè)界領(lǐng)先的CRISPR文庫(kù)篩選平臺(tái)。”

免疫療法開創(chuàng)了腫瘤治療的新時(shí)代，免疫機(jī)制研究和新靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)則是這個(gè)時(shí)代的“新燃料”。由于腫瘤細(xì)胞的高異質(zhì)性，病人體內(nèi)微環(huán)境千差萬(wàn)別，體內(nèi)篩選也是腫瘤靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)環(huán)節(jié)的“大考”：將基于細(xì)胞系的體外CRISPR篩選轉(zhuǎn)化為體內(nèi)篩選，更能在腫瘤與免疫系統(tǒng)相互作用的大藍(lán)圖之下，鎖定最有可能成藥的精準(zhǔn)靶標(biāo)。經(jīng)此一役，“錦鯉”靶標(biāo)有望浮出水面；而同質(zhì)化細(xì)胞系動(dòng)物建模（syngeneic model）和數(shù)據(jù)降噪分析共同組成了這場(chǎng)“大考”。

在小鼠同質(zhì)化細(xì)胞系腫瘤建模初期，研究人員曾遇到過(guò)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)大家正投入一個(gè)PD-1/PD-L1抑制劑研發(fā)服務(wù)項(xiàng)目，50余個(gè)小鼠模型的反應(yīng)結(jié)果卻極其不穩(wěn)定：即便有一個(gè)樣本符合要求，但是經(jīng)過(guò)反復(fù)、擴(kuò)大驗(yàn)證，同質(zhì)化細(xì)胞系小鼠的藥效評(píng)估反應(yīng)卻或高、或低，完全不能使用！難道“教科書”式的金標(biāo)準(zhǔn)出了錯(cuò)？

百思不得其解之后，團(tuán)隊(duì)成員從環(huán)境因素中找到了答案。通過(guò)調(diào)整空間密度、氣流管控、飼養(yǎng)條件，小鼠過(guò)上了定點(diǎn)、定時(shí)的高規(guī)格舒適生活。事實(shí)證明只有在高度標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)境中培養(yǎng)的小鼠，免疫系統(tǒng)才能在不同實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到最大程度的一致性、穩(wěn)定性，從而獲取可重復(fù)、可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。最終團(tuán)隊(duì)開發(fā)了多個(gè)更適合于CRISPR體內(nèi)篩選的小鼠模型，用更加專業(yè)高效的服務(wù)，贏得了客戶的信任。

此外，數(shù)據(jù)降噪和解讀分析對(duì)于腫瘤靶標(biāo)的體內(nèi)篩選也非常關(guān)鍵。即使是同質(zhì)化小鼠模型，如果忽視模式動(dòng)物的個(gè)體差異，也會(huì)影響CRISPR文庫(kù)響應(yīng)率、實(shí)驗(yàn)規(guī)模和可信度，所以腫瘤免疫部的生物信息團(tuán)隊(duì)接軌最新學(xué)術(shù)研究，開發(fā)了全面的分析方法，探尋有利于提升藥物響應(yīng)率、降低藥物抗性的靶基因。

圖：腫瘤靶點(diǎn)體內(nèi)及體外篩選

靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)的“捕魚”工序完成之后，便需要驗(yàn)明“成色”：靶標(biāo)相關(guān)的分子通路、相關(guān)藥物與靶標(biāo)作用的生物學(xué)機(jī)制、成藥性研究等等，都需要經(jīng)歷艱苦細(xì)致的驗(yàn)證檢測(cè)。

對(duì)靶標(biāo)與藥物進(jìn)行檢測(cè)“驗(yàn)明正身”，要挺過(guò)轉(zhuǎn)基因細(xì)胞株測(cè)試這一關(guān)。目前市場(chǎng)已經(jīng)擁有種類繁多的腫瘤細(xì)胞系，平臺(tái)也已掌握多種手段修飾細(xì)胞株基因。在癌細(xì)胞內(nèi)，多種腫瘤、免疫通路匯成了一座迷宮，可謂“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，一著錯(cuò)則難以成瘤。所以相關(guān)技術(shù)必須如手術(shù)刀般精準(zhǔn)，還需要全面的腫瘤免疫學(xué)理論和多功能平臺(tái)實(shí)踐支持，才能在迷宮找到出口。腫瘤和免疫部各團(tuán)隊(duì)通力合作，不僅培養(yǎng)了穩(wěn)定生長(zhǎng)、臨床相關(guān)性高、反應(yīng)預(yù)期化的動(dòng)物模型，還完成了多個(gè)高難度人源細(xì)胞的改造，為靶標(biāo)驗(yàn)證、臨床前候選藥物的檢測(cè)提供了高效平臺(tái)支持。

近期一款重磅肺癌靶向藥物即將進(jìn)入臨床試驗(yàn)，相關(guān)化合物藥效分析，便使用了該平臺(tái)的轉(zhuǎn)基因細(xì)胞株檢測(cè)服務(wù)。談到相關(guān)細(xì)胞株的構(gòu)建，大家用“好事多磨”來(lái)形容：“這是新一代靶向抑制劑，而該項(xiàng)目早在上一代抑制劑臨床試驗(yàn)階段便已啟動(dòng)。所以立項(xiàng)之初，我們就必須100%原創(chuàng)、構(gòu)建上一代抑制劑引發(fā)的耐藥突變細(xì)胞株?！痹谌狈ο嚓P(guān)資料與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，歷經(jīng)挫折與逆轉(zhuǎn)，該平臺(tái)終于成功構(gòu)建多個(gè)鼠源、人源耐藥突變的穩(wěn)轉(zhuǎn)細(xì)胞株。最終藥物在CDX/PDX模型中也取得了良好的體內(nèi)療效，為藥效評(píng)價(jià)、藥物設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了堅(jiān)實(shí)保障?！?/span>

回首該平臺(tái)近十年的萌芽、成長(zhǎng)與壯大，腫瘤與免疫部副總裁冀群升博士感嘆：“只有具備敏銳的科學(xué)嗅覺(jué)，才能打造前沿的技術(shù)平臺(tái)。挑戰(zhàn)前沿，通常也意味更大的風(fēng)險(xiǎn)；只有千錘百煉，才能精益求精。近十年來(lái)，我們與客戶互信共贏、共同成長(zhǎng)；未來(lái)我們希望把人才梯隊(duì)進(jìn)一步夯實(shí)，為客戶、病患和生態(tài)圈貢獻(xiàn)更多優(yōu)秀的靶標(biāo)，為更多創(chuàng)新的腫瘤靶向療法問(wèn)世貢獻(xiàn)力量！”