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2020唐獎生技醫藥獎-細胞激素與生物製劑

2020年唐獎生技醫藥獎頒發給在美國的查爾斯·迪納雷羅(Charles Dinarello)教授、英國的馬克·費爾德曼(Marc Feldmann)教授及日本的岸本忠三(Tadamitsu Kishimoto)教授,表彰其促成細胞激素 (cytokine) 成為生物製劑之作用標的,用以治療發炎性疾病。

圖片來源:唐獎懶人包

英國牛津大學的馬克·費爾德曼(Marc Feldmann)在類風濕性關節炎 (Rheumatoid arthritis) 的病人的疼痛關節中,發現以腫瘤壞死因子(TNF)為主的細胞激素,便發表抑制TNF即可治療關節炎的假說,進而以小鼠實驗驗證,最後成功開發出治療類風濕性關節炎的抗TNF抗體藥物 [1]。

美國科羅拉多大學醫學教授查爾斯·迪納雷羅(Charles Dinarello)教授在研究人體發燒的生理機轉時,純化出現稱為介白素(IL)-1β的蛋白質並選殖出它的基因,進而催生出以IL-1為標的的眾多生物製劑 [2]。

日本大阪大學的岸本忠三 (Tadamitsu Kishimoto) 教授,在研究一般免疫反應機制的時候,發現並選殖出IL-6與IL-6受體,在證明IL-6和許多發炎性疾病的成因有關後,岸本忠三教授製備了抗IL-6受體的單株抗體,協助進行數起類風濕性關節炎及幼年特發性關節炎的大規模臨床試驗,最終該單株抗體得以用於治療多種自體免疫疾 [3]。

記者會中中研院劉扶東院士亦提到以上三種細胞激素在「細胞激素風暴 (cytokine storm)」中的重要性,特別是在COVID-19感染後以及接受CAR-T治療後,且目前已有藥物對此產生療效 [註]。顯示以上研究深切的影響不同層面的疾病治療,成為未來治療疾病重要的利器。

Q&A

Q. 細胞激素廣泛存在於生物體內,如劉扶東院士剛才提及的,光是IL系列就高達40種,加上學界每年有高達上萬篇研究都與之有關,想請問唐獎生技醫藥獎的遴選委員在挑選受獎人時有遇到什麼困難嗎?

A. 確實在生物體內的細胞激素高達數百種,但目前在臨床端的使用,是以IL-1, TNF與IL-6的抑制劑較為普遍,幾乎各種發炎性疾病都會使用到,大量的病患因此受惠,所以才將其頒給三位得獎者。龔行健院士形容,在發炎性疾病裡,細胞激素像是警鈴一樣,提醒免疫系統有病原體的入侵,但細胞激素分泌過多時,會引起細胞激素風暴,正常與健康的細胞也會遭受到免疫細胞的攻擊。以細胞激素為標靶的生物製劑療法,提供較高且副作用少的療效,抑制細胞激素風暴,使免疫反應回歸正常。

Q. 在COVID-19的臨床上,抑制細胞激素風暴是個關鍵,像是抑制IL-6的Tocilizumab,想請問此類的抑制劑在COVID-19病患的病程裡,哪個時間點投入,可以獲得較佳的預後?

A. COVID-19患者產生細胞激素風暴,通常發生於較嚴重的案例,依目前文獻的回報,抑制劑的投入在出現嚴重肺炎以前較佳。目前各國醫學中心,正在持續進行細胞激素抑制劑的臨床試驗,所以哪個抑制劑有效,現在還未一個定論。張文昌院士另外補充,以CAR-T治療白血病時,細胞激素風暴是一個會影響腦部的嚴重副作用,目前IL-6的抑制劑已通過FDA的認證,可以有效減緩此類副作用的產生。

[註] 最新的義大利臨床試驗顯示,Actemra (tocilizumab, IL-6R inhibitor) 並未在「早期」的 COVID-19肺炎治療中降低嚴重呼吸道症狀、進入加護病房以及死亡的比率。然而,在「嚴重」的COVID-19肺炎病患中,IL-6/IL-6R inhibitor是否有療效則尚未有臨床試驗之結論 [4]。

圖片來源:唐獎教育基金會

Reference:

[1] Feldmann, M., & Maini, R. N. (2010). Anti-TNF therapy, from rationale to standard of care: what lessons has it taught us?. Journal of immunology (Baltimore, Md. : 1950)185(2), 791–794. https://doi.org/10.4049/jimmunol.1090051

[2] Dinarello, C. A., Simon, A., & van der Meer, J. W. (2012). Treating inflammation by blocking interleukin-1 in a broad spectrum of diseases. Nature reviews. Drug discovery11(8), 633–652. https://doi.org/10.1038/nrd3800

[3] Kishimoto T. (2005). Interleukin-6: from basic science to medicine–40 years in immunology. Annual review of immunology23, 1–21. https://doi.org/10.1146/annurev.immunol.23.021704.115806

[4] https://in.reuters.com/article/health-coronavirus-roche-hldg/roche-rheumatoid-arthritis-drug-fails-to-help-covid-19-patients-in-italian-study-idINKBN23P1WM

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張彥安

目前為台北榮總不分科第一年住院醫師,2019年畢業於國立陽明大學醫學系醫學系醫師科學家學程。曾於Duke University計仁昌老師實驗室進行短期癌症生物學研究;生化所進行亨丁頓氏症相關分子生物學研究;參加2014國際合成生物學競賽(iGEM)。希望藉由Investigator了解更多不同面向的科學研究主題,並認識對生物醫學充滿熱情的同好。

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洪維謙

洪維謙

國立陽明大學腦科學研究所,目前進行阿茲海默症藥物相關研究與試驗,過去在中央研究院研究遺傳緩衝效應。對於政治、社科、經濟等領域也稍有涉略,希望藉由investigator提升科學在台灣社會的能見度。

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