想象一下,如果抗癌斗争不再仅仅依赖化疗和放疗这些“钝器”——它们虽然有效,却往往给患者的健康带来沉重负担。免疫肿瘤学(IO)疗法通过调动人体自身的防御机制来对抗癌细胞,开启了一个新时代,并已在治疗膀胱癌、 乳腺癌和结直肠癌等多种癌症方面证明了其有效性。

与任何前沿领域一样,IO疗法的图景广阔且多元。它不仅限于单一方法,而是涵盖了旨在增强免疫反应的丰富方法和策略。从激发人体防御能力的免疫增强药物,到针对特定癌症相关蛋白的单克隆抗体,癌症免疫疗法是一个充满活力的领域,创新永无止境。

Precision oncology: Reshaping the future of cancer care. Major challenges and opportunities exist across the entire cancer research and treatment landscape. Part of how we'll get there is through data-driven insights based on a comprehensive view of the available research.

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我们挖掘了庞大的CAS Content Collection™,这是全球最大的人工汇编多学科文献与物质数据库,旨在揭示这一广阔且快速发展领域中的新兴趋势与概念。近期,癌症免疫疗法受到的关注度持续上升。(图1)。

Two charts showing immuno-oncology data: (A) publications and patents per year, (B) capital invested and deal count.
图1. 免疫肿瘤学领域出版物(A)和商业兴趣(B)的总体增长情况。

探索癌症免疫疗法的新兴趋势

通过对CAS Content Collection中癌症免疫疗法相关数据的深入分析,我们获得了一个包含超过35万篇文献的庞大数据集,涵盖了该领域的所有期刊和专利。这项分析工作要求极高,首先由主题专家(SME)制定高度具体的检索式,随后利用自然语言处理技术识别关键短语,并由专家进行严格的人工审核以优化这些短语。最终,这套精心筛选的短语成为了推导2003年至2022年间出版物和引文增长模式的基础——即CAS TrendScape®。(图2)。

Chart mapping immuno-oncology trends by therapy types, RNA related, biomarkers, targets, and mechanisms.
图2. CAS TrendScape®:癌症免疫疗法出版物增长模式图。下载CAS TRENDSCAPE

自然而然地,人们会问:这项全面的趋势分析揭示了什么?它对肿瘤免疫疗法的未来有何启示?

检查点抑制剂:癌症免疫疗法的基石

免疫检查点抑制剂引发了肿瘤学领域的变革,为治疗多种癌症提供了新的希望和选择。因此,这类分子占据了出版物中的绝大部分份额。

尽管程序性细胞死亡受体1(PD-1)和程序性细胞死亡配体1(PD-L1)抑制剂等免疫检查点抑制剂已在临床实践中得到广泛应用,但当前的研究仍聚焦于两个关键方向:开发新型抑制剂,以及解析这些颠覆性疗法产生耐药性的机制。

然而,对各种抑制性免疫检查点分子的关注度增长并不均衡。虽然针对吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)和细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)等分子的研究增长缓慢,但腺苷A2a受体(A2AR)、淋巴细胞活化基因3(LAG-3)、含Ig和ITIM结构域的T细胞免疫受体(TIGIT)以及B7-H3等分子在未来展现出快速增长的潜力。因此,我们的趋势图景分析为这一关键癌症免疫疗法领域的轨迹提供了宝贵的见解,加深了我们对其潜力的理解。

抗体偶联药物、疫苗及其他:探索癌症免疫疗法的进一步进展

过去20年间,肿瘤免疫学发展迅速,新兴靶点不断更迭(图3)。对免疫系统在癌症中作用的深入理解,推动了除检查点抑制剂之外的其他主要免疫疗法的发展,包括嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法、抗体偶联药物(ADC)以及癌症疫苗。

Timeline from 2000 to 2017 showing key proteins, cells, and pathways in immuno-oncology target emergence.
图3. 肿瘤免疫学新兴靶点时间轴。

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CAR-T细胞疗法通过基因改造患者的T细胞,使其能够识别并攻击具有特定表面抗原的癌细胞。近年来,CAR-T细胞相关文献激增,反映了该领域突破性进展的加速,目前已有六种获FDA批准的CAR-T细胞疗法投入临床使用(表1)。

Name Target Antigen Year of approval Company Target disease CAS RN number
Kymriah (Tisagenlecleucel)  CD19 2017 Novartis B-cell acute lymphoblastic leukemia (ALL) and B-cell non-Hodgkin lymphoma (NHL) 1823078-37-0
Yescarta (Axicabtagene ciloleucel) CD19 2017 Kite Pharma/Gilead B-cell NHL and follicular lymphoma 2086142-87-0
Tecartus (Brexucabtagene autoleucel) CD19 2020 Kite Pharma/Gilead B-cell ALL and mantle cell lymphoma (MCL) 2691112-12-4
Breyanzi (Lisocabtagene maraleucel) CD19 2021 Juno Therapeutics, Bristol-Myers Squibb B-cell NHL 2099722-39-9
Abecma (Idecabtagene vicleucel) B-cell maturation antigen (BCMA) 2021 Celgene Corporation, Bristol-Myers Squibb Multiple myeloma 2306267-75-2
Carvykti (Ciltacabtagene autoleucel) BCMA 2022 Janssen Biotech Multiple myeloma 2641066-71-7

ADC已成为抗癌领域的另一股强大力量。该疗法采用精准制导策略,将单克隆抗体与细胞毒性药物结合,将强效药物精准输送至癌细胞。ADC领域的发展与CAR-T细胞疗法同样迅速,除已获FDA批准的14种ADC药物外,目前还有超过150种候选药物处于临床试验阶段。

癌症疫苗通过对免疫系统进行编程,使其能够攻击“外来”癌细胞。我们的趋势分析显示,ADC和CAR-T细胞疗法持续增长,同时癌症疫苗作为一种新兴趋势,其相关文献近年来增长迅速。这证明了这一创新疗法正蓄势待发,有望在全球范围内彻底改变癌症免疫治疗的方式。

癌症免疫疗法与纳米医学的融合:范式转移

新兴癌症免疫疗法的有效性取决于其精准抵达肿瘤部位的能力。这种精准度通过药物或细胞递送系统实现,这是最大化治疗效果并减少脱靶效应的关键。此外,药物递送系统还能实现多种治疗药物的同步递送,从而在与其他癌症疗法(如化疗、放疗或其他免疫疗法)联合使用时产生协同效应。

近年来,材料科学和纳米技术的进步催生了多种纳米材料。尽管脂质纳米颗粒一直是免疫治疗递送的主力军,但我们的趋势分析显示,该领域正迎来令人振奋的发展。前药递送系统、仿生设计以及细胞膜包覆纳米颗粒正成为备受关注的新兴纳米技术(图4)。

Bubble chart showing nanoparticle types sized by number and colored by relative growth from 0.75 to 12.73.
图4. 癌症免疫治疗中使用的药物递送载体。

癌症免疫疗法的未来:开启广阔前景

在不断演变的肿瘤免疫学领域,探索之路远未结束,且正以前所未有的速度向前推进。随着每一次新进展的出现,那些掌握着免疫疗法创新关键的新兴靶点和生物标志物正不断被发掘。这些发现令人振奋,充分证明了癌症免疫疗法所蕴含的巨大潜力。

如需深入了解不断演变的肿瘤免疫学领域,请参阅我们的同行评审出版物。

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