真正的工作細胞「紅血球」,能改造成具藥性的「殺手細胞」

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 16 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly


紅血球(Red blood cell,簡稱 RBC)是血液中數量最多的血球,在人體的主要任務是將氧氣運送至身體各角落,供器官組織新陳代謝所需,並將二氧化碳帶至肺臟排出體外。近年來,歐美各國有多家生技公司如 Erytech、Erydel、Rubius Therapeutics 等,積極開發以紅血球擔任運送藥物的載具,使紅血球搖身一變成為用於治療癌症等疾病的「紅色殺手細胞」。

紅血球適合發展成為藥物載具的性質

紅血球在骨髓發育完成後會進入血液循環執行任務,正常情形下約可活 120 天(註)。由於紅血球數量龐大,可由病患血液分離取得,且不會有排斥問題,又能保護藥物延長藥效,只要血管觸及之處都能抵達。早在 1970 年代就有科學家進行利用紅血球攜帶藥物的嘗試,但往後數十年進展有限,堅持不懈繼續研究的科學家寥寥可數,但近十年來許多關鍵技術一一突破後,情勢有了轉變。

發展紅血球藥物的知名公司

Erytech 公司是這個領域的佼佼者,2004 年成立於法國里昂,是歐洲生技類公司在 2017 年度首次公開募股(IPO)時募集資金最龐大的公司,募集金額高達 1 億 2,200 萬歐元。

Erytech 的研究人員會先由病患血液收集自己的紅血球,進行特殊處理後將抗癌藥物(或其他藥物)填裝進紅血球內再注射回病患身體,藉此提高藥物的有效性,同時減少有害副作用。

加州大學洛杉磯分校(UCLA)強森綜合癌症中心(Jonsson Comprehensive Cancer Center)醫學和分子藥理學系(Department of Molecular and Medical Pharmacology)的凱優斯拉杜(Caius Radu)教授表示,這項抗癌策略是有價值的,如果證明有效和安全性,將具廣泛的應用性。

以紅血球藥物對抗癌症

Erytech 進展最快的計畫是使用紅血球攜帶「天門冬醯胺酶」(asparaginase)。此酵素能將血液中的「天門冬醯胺」(asparagine)消耗殆盡,使癌細胞得不到適量補充。由於有些癌細胞(急性淋巴性白血病)不能自行能合成天門冬醯胺以供蛋白合成使用,若無法從環境吸收足夠的天門冬醯胺,生長必會受影響而發揮抗癌效果。

將天門冬醯胺酶裝填進紅血球內能大幅降低對病患造成的副作用。因為天門冬醯胺酶是利用微生物生產,當直接注射進人體時有可能引發免疫反應而導致疼痛、腫脹,嚴重時可能引起休克;此外天門冬醯胺酶會破壞肝臟維持血液凝血的平衡而引發血栓。已知天門冬醯胺酶在未成年病患的副作用較小,但成人的耐受性則低許多,Erytech 發展的該新藥即希望造福更多成人急性淋巴性白血病病患。

另一方面,將天門冬醯胺酶包裹在紅血球內可提供該藥物蛋白一層保護機制,延長在病患體內作用的時間,進而減少病患用藥的次數。若是直接注射未加以包裹的天門冬醯胺酶,每個月需要注射 8 次;注射包裹在紅血球內的天門冬醯胺酶,每個月僅需注射 2 次。

初步實驗證明有一定效果

臨床試驗結果證實,Erytech 研發的藥物,的確對急性淋巴性白血病具良好療效,藥物安全性也優異,但由於美國及歐洲的醫藥監管機關仍對該藥物有疑慮,且急性淋巴性白血病的市場規模較小,Erytech 決定停止針對急性淋巴性白血病的進一步臨床開發,將騰出的資源用於其他癌症應用開發。

前年 Erytech 在胰腺癌的第二期試驗取得相當令人振奮的結果,胰臟癌是非常致命的癌症,擴散迅速且治療後極大可能復發。在試驗中,Erytech 的紅血球藥物治療顯示可將死亡風險降低 43%。2019 年 5 月美國食品和藥物管理局(FDA)接受 Erytech 應用紅血球裝載天門冬醯胺酶,用於第二線治療胰臟癌病患的第三期臨床試驗申請。此臨床試驗預計將在歐洲和美國 120 多個醫學中心,招募約 500 名患有轉移性胰臟癌的患者。試驗將於 2019 年 9 月在西班牙招募患者,預計第一個參加試驗的美國患者將在 2019 年第三季加入。除了胰臟癌,Erytech 還將啟動針對乳癌治療的臨床試驗。

其他發展紅血球藥物的公司

Erytech 並不是唯一使用紅血球增加藥物藥效及安全性的公司,全球至少還有另外兩家利用紅血球研發藥物的生技公司。例如美國 Rubius Therapeutics 公司,開發一種以幹細胞產生紅血球的藥物平台,成立於 2013 年,已成功募集 2 億 2,000 萬美元資金,即將開始臨床試驗治療罕見疾病「苯丙酮尿症」(phenylketonuria,PKU)的療效。義大利 Erydel 公司也是使用病患自身紅血球包裹藥物,但與 Erytech 不同之處是,同時開發自動化藥物裝填儀器,因此紅血球分離、藥物裝填都在病床旁進行,相信能縮短治療耗費的時間。

註:衰老的紅血球會在脾臟、肝臟等處被巨噬細胞吞噬清除。

(首圖來源:shutterstock)