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肿瘤免疫火了!CAR-T疗法进展大汇总   [复制链接]

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发表于 2015-5-22 16:15 |只看该作者 |倒序浏览 |打印
本帖最后由 wf78365421 于 2015-5-22 16:16 编辑
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, u# N3 ]5 R' D4 }近年来CAR-T免疫疗法领域研究日趋白热化,许多制药巨头都准备大干一场。如诺华、辉瑞等巨头都在这一领域有着自己的项目。目前已经有十多个临床试验通过设计嵌合抗原受体使T细胞靶向到癌细胞的特定的抗原来治疗癌症。7 I/ M! H: s( ~1 X
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今年6月21日,Kite生物技术宣布启动IPO,募集资金主要用于开发新型抗癌疗法。在这轮IPO中Kite公司以每股17美元的价格发行股票750万股,IPO总额达到1.28亿美元。公司决定利用这笔资金开发KTE-C19产品。KTE-C19属于嵌合抗原受体重组T细胞(CAR-T),是一种利用人工修饰抗原来刺激患者T细胞靶向杀灭癌细胞的疗法。公司预计2015年完成KTE-C19Ⅰ期和Ⅱ期临床研究。
% g9 \2 ?; ^5 r- ^% j近年来CAR-T免疫疗法领域研究日趋白热化,许多制药巨头都准备大干一场。如诺华、辉瑞等巨头都在这一领域有着自己的项目。目前已经有十多个临床试验通过设计嵌合抗原受体使T细胞靶向到癌细胞的特定的抗原来治疗癌症。CAR-T细胞的体内输注用于治疗肿瘤不但起效快,而且有可能获得长期的疗效。特别是T细胞修饰后表达的嵌合抗原受体可以避免T细胞的免疫耐受和主要组织相容性复合体的约束。此外,细胞培养方法以及将基因引进T细胞的分子和病毒学技术的进步,使得基因修饰的外周血T细胞的扩增变得相对简单。
, h2 q9 u! k. O. n7 }改善细胞生产工艺
6 M6 l* N/ {- D8 l  Y- _# |如何生产出通用型的CAR-T细胞以减少生产成本是极大的挑战。一个可能的方法是从捐献者身上获得T细胞后将细胞的HLA基因敲除,并表达非经典HLA分子,以阻止自然杀伤细胞介导的细胞识别和细胞溶解,从而生产出通用的T细胞产品。此外,可能没必要将CAR基因整合到T细胞的染色体上,因为RNA转染的CAR的短暂表达在动物模型上也有效果。为了加强安全性,建议使用无血清培养基。/ ^  i' \) X: f% a+ O7 ~
FDA最近制定和公布了细胞和基因治疗产品的指导草案,其中一个要求是生产商要确定这些细胞或基因治疗产品的活性指标。对于基因修饰T细胞,有许多因素可能和活性有关,包括基因载体、培养条件、CAR结构、细胞类型以及该细胞类型的比例。目前,最简单的活性指标是CAR+细胞的数量。然而,细胞的精确类型可能对活性同样重要。例如,中心记忆细胞CD8+细胞的长期存活,这些细胞可能是确定活性的唯一指标。目前大多数研究者都专注于外周血衍生的T细胞。已有一些研究者用第二代CAR转导自然杀伤细胞。. _2 [5 W. q/ b: f7 o" w
恶性血液病治疗优势显著0 a- ^6 B" S- }- D0 o7 s
在过去五年,CAR-T的出色疗效不断成为一些研究机构引人注目的头条新闻。由于血细胞细胞膜上有很多已知的抗原表达,以及获得白细胞相对容易和T细胞自然归巢于血液器官(如血液、骨髓、淋巴结),因此将CAR-T细胞首先尝试用于恶性白血病的治疗不足为奇。! g& v. w5 h: m+ j! d6 I
CAR-T细胞用于恶性血液病的临床试验也最多。这些临床试验的结果表明了可能影响CAR-T细胞治疗效果的几个关键因素。如尽管所有的疾病都能表达CD19,但是急性淋巴细胞白血病似乎比慢性淋巴细胞白血病或者惰性淋巴瘤有更高的反应率。原因可能包括淋巴瘤患者有T细胞缺陷、肿瘤微环境的抑制作用、先前的治疗情况、患者的年龄以及T细胞的活性和组分(如CD4:CD8的比例,调节性T细胞的含量)。肿瘤微环境也可能影响CAR-T细胞溶解肿瘤细胞的功能。通过分析从肿瘤组织中分离出来的CAR-T细胞,发现它们表达PD-1,因此治疗效果可能受PD-L1的影响。检查点封锁技术可以提高T细胞的活性。应用淋巴耗损法和注射淋巴因子则可支持输入的T细胞的体内扩增和存活。9 _8 F. y8 u9 ^2 R1 S; A3 G% B# U
了解CAR-T细胞活性的关键特征非常重要。细胞表面上CAR的表达毫无疑问是重要的。其次,移植后在血液中必须能检测到足够的CAR-T细胞。可通过聚合酶链反应和流式细胞术检测CAR-T细胞。目前尚不清楚CAR-T细胞的给与剂量最少要多少才能起效。若CAR-T细胞在体内能有效扩增,那么少量的CAR-T细胞仍能够产生很好的疗效。鉴于生产CAR-T细胞的复杂性,能够在输入低剂量的细胞下就能达到疗效是非常吸引人的。毫无疑问输入的细胞必须存活足够的时间。根据已经观察到的肿瘤细胞清除的动力学,移植的细胞需要在体内存活至少几个月。另一方面,假如CAR-T细胞仅是作为进行骨髓移植的过渡治疗,那么它们可能仅需要持续几周。目前还没有随机临床研究证明CAR-T细胞可以代替骨髓移植。但至少不适合进行骨髓移植患者可以接受CAR-T细胞移植。  M5 S3 v5 D2 E6 Y+ g" E
毒性和不良反应方面主要有细胞因子释放综合征,巨噬细胞活化综合征、嗜血淋巴细胞瘤和B细胞发育不全。细胞因子释放综合症经常伴随着高水平IL-6的分泌,并导致巨噬细胞活化综合征。尽管可以明确地假定CAR-T细胞能直接杀死肿瘤细胞,但是还不完全清楚是哪种细胞产生大量的细胞因子,尤其是IL-6(毒性反应的关键因子)。也不清楚抗细胞因子抗体或类固醇激素的一般免疫抑制能否影响抗肿瘤反应。IL-6可能是由死亡B细胞、死亡的肿瘤细胞或者被募集来溶解肿瘤细胞的巨噬细胞产生的。目前仍不清楚细胞因子释放综合征或巨噬细胞活化综合征的严重程度是否与抗肿瘤效果有关。比较少见的不良反应有反应迟钝、癫痫、失语症、精神状态变化等,这些都是可逆的。巨噬细胞活化综合征经常与神经学毒性有关。B细胞发育不全是CD-19定向疗法的预期结果,可作为CD-19定向CAR-T细胞在体内存活和有效性的指标。B细胞发育不全可以注射丙球蛋白作为补充治疗。持续的B细胞发育不全即使使用替代疗法也可能导致感染风险的增加。CAR-T细胞在体内消失后B细胞可以恢复,因此患者可以再接受CAR-T细胞。随着更多的患者接受CAR-T细胞治疗,临床研究应重视毒性反应及其处理办法的研究,包括细胞因子封锁、类固醇以及补充免疫蛋白的最佳给药时间和剂量。
! j6 v# y7 I7 h$ h$ C9 ]9 t由于CAR-T细胞的显著毒性,研究者也尝试在细胞内整合自杀基因或者关闭基因表达的的策略。然而自杀基因系统整合到所有的CAR-T细胞上仍很难,因为许多自杀基因系统是免疫原性的(例如,表达胸腺激酶的单纯疱疹病毒)或者诱发自杀反应的前体药物要静脉给药。另外,通过趋化因子受体的过渡表达来改变T细胞的归巢或者趋化因子受体的药理学阻断都可以作为增强效力和减轻毒性的一个策略。4 u4 L' z) w; R1 d
前景激动人心
/ o* |: e# H( ?# m, Y9 T! e) }, c在扩展CAR-T细胞在B细胞恶性肿瘤之外的应用上,还有两个主要障碍:寻找新靶标与大规模生产。可能有前景的靶标包括CD30(治疗霍奇金病和蕈样肉芽肿病患)、免疫球蛋白Gκ轻链(治疗B细胞白细胞)、CD33和Lewis-Y(急性髓系白血病)、CD123和CD44v6(急性髓系白血病和骨髓瘤)、CD19(B细胞)、CD23和R0R1(慢性淋巴白血病)。正在研究的新靶包括BCMA、CD70、CD74、CD138和CS1(见下表)。目前制药公司、生物科技公司、大学以及合作组织都在进行CAR-T细胞的研究。这对于所有恶性血液病的治疗来说是一个激动人心的时期;十年前,很少有人能预料到,修饰基因疗法的希望会由CAR-T细胞用于治疗恶性血液病而实现。
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5 ^2 B  W  p( a0 J领跑CAR-T领域——诺华与牛津扩大CAR-T研发合作
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嵌合抗原受体-T细胞(CAR-T)疗法代表着当今最先进的肿瘤免疫细胞治疗技术,在相关临床试验中取得了巨大的成功,该领域已成为药品研发最热门的领域之一,也是投资合作的大热点。
' o" Q; Z! W; \. b目前,诺华(Novartis)在CAR-T领域处于领先地位,其主要对手为生物技术领域最热门的初创公司Juno Therapeutics,其他跟进者包括凯特药业(Kite Pharma)、基因治疗先驱蓝鸟生物(Bluebird bio)、生物技术巨头新基(Celgene),辉瑞今年6月与Cellectis公司签署29亿美元协议进入CAR-T领域,而蓝鸟生物在今年7月收购了另一家生物制药公司Pregenen,该公司由CAR-T领域的一些科学先驱者联合成立,该笔收购意在进一步奠定该公司在CAR-T领域的地位。& {5 u: D9 j) J% r6 c6 N$ b
近日,诺华进一步加大CAR-T领域投资,与英国牛津生物医药(Oxford BioMedica)签署一笔9000万美元的合作协议,进一步扩大双方在CAR-T领域的合作。根据协议,诺华将支付一笔1400万美元的前期付款,获得将Oxford慢病毒载体LentiVector应用于CAR-T免疫疗法CTL019的非独家全球开发和商业化权利。此外,诺华还承诺会对Oxford进行股权投资以及支付未来销售相关的款项。Oxford将负责生产表达CTL019/CART-019的慢病毒载体,该生产合作为期3年。此外,Oxford已授予诺华此次合作所开发的全部CAR-T产品的全球开发和商业化独家权利。( [1 T$ s& T* G, I2 r5 _8 j
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嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T)是应用患者自体T细胞的个性化治疗方法,患者的T细胞通过基因工程修饰,加上一个嵌合蛋白,经过体外扩增后输至病人体内。经过嵌合蛋白修饰的T细胞识别攻击带有特定抗原的肿瘤细胞并引发免疫反应从而达到治疗效果。; G; U4 u  q! }7 L5 G* _$ L/ `
目前,诺华在CAR-T免疫疗法领域处于领先地位,其临床试验中有用于白血病、淋巴瘤、间皮瘤和胰腺癌的实验性产品。今年7月,FDA已授予诺华CAR-T免疫疗法CTL019突破性疗法认定,这意味着该疗法在相关临床研究中的出色表现获得了FDA的肯定,而FDA在今后的审查中也会给予相应的便利。截至目前,诺华凭借出色的研发,已赢得FDA 5个突破性疗法认定,在业界首屈一指。# n) k7 o2 {3 z" k( Z" r- d
此前,今年9月,诺华投资2000万美元,在美国宾夕法尼亚州费城建立一个专门负责开发CAR-T疗法的研发中心,加速CTL019相关项目的研发进度,该CAR-T研发中心预计2016年投入使用。
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" j8 `( [6 |5 v7 a) dCAR-T免疫疗法,治愈癌症不是梦' _, k1 {% p0 o5 i' f+ @
今年6月,只有19名员工的KITE生物技术公司在美国纳斯达克上市,一天之内狂揽1亿3千万美金!仅仅过了两个月,同样不到20人的JUNO生物技术公司对外宣布,成功一次性融资1亿3千万美金,这样JUNO一年之内已经融资超过3亿!7 T4 z# p: O, A6 u1 H
这两个小公司没有任何收入,没有一个上市的药物,凭什么如此受投资人的欢迎,而纷纷向它们送钱?因为它们掌握了一项技术,一项叫CAR-T的技术,一个也许能治愈癌症的技术。
& `0 h$ f* j/ B* Z8 @# j什么是CAR-T?0 A; Y. ^- X' I: ]' T  i& R1 Y
CAR-T,全称是Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。这是一个出现了很多年,但是近几年才被改良使用到临床上的新型细胞疗法。和其它免疫疗法类似,它的基本原理就是利用病人自身的免疫细胞来清除癌细胞,但是不同的是,这是一种细胞疗法,而不是一种药。
& ^' N2 Q. E# G- K8 QCAR-T治疗,简单来说是五步:: z) p+ }, x# m8 G
1:从癌症病人身上分离免疫T细胞。  K) O0 R2 A$ R7 |& ]. J
2:利用基因工程技术给T细胞加入一个能识别肿瘤细胞,并且同时激活T细胞杀死肿瘤细胞的嵌合抗体,T细胞立马华丽变身为高大上的CAR-T细胞。 它不再是一个普通的T细胞,它是一个带着GPS导航,随时准备找到癌细胞,并发动自杀性袭击,与之同归于尽的“恐怖分子”T细胞!
. M7 ^4 d9 J/ l# D: H: ~3:体外培养,大量扩增CAR-T细胞,一般一个病人需要几十亿,乃至上百亿个CAR-T细胞(体型越大,需要细胞越多)。/ S2 {0 X3 h( {- O, U+ d  U, }9 ?$ d
4:把扩增好的CAR-T细胞输回病人体内。- Y. f9 P/ ~& A3 M, f% y
5:严密监护病人,尤其是控制前几天身体的剧烈反应(原因后面说),搞定收工。3 \. ]; |+ i1 ]) N( D/ U
当然这是非常简单化的说法,事实上每一步都有很多的技术问题,门槛非常高,这也是为什么掌握了这些技术的公司如此受大家追捧。4 h# k9 f. g) e' m+ {+ f  G7 z
以往开发抗癌药物,包括最新的靶向药物,我们的目标是“延长病人寿命”,“增加病人生活质量”,“把癌症控制成像糖尿病一样的慢性疾病”。描述抗癌药物有效性的指标是“1年存活率”,“5年存活率”等等。 比如我上一章提到的抗癌药第二次革命的领军代表格列维克(Gleevec),它让BCL-ABL突变基因慢性白血病病人“5年存活率”从30%一跃到了89%。这是个惊人的数字和进步。但是大家也要注意到,这不是说89%的病人被治好了,只是说89%的病人活了超过5年。我没有告诉你的是这5年中这89%的病人不少还能检测到癌细胞,只是被控制住了没有爆发,我没有告诉你的是停药以后,很多人的癌症又复发了。在以往,药厂,FDA,医生,没有任何人会不切实际地把”治愈癌症”作为目标。
8 i3 G* w2 d1 {2 `3 G6 J: |! z直到CAR-T出现!& P7 S. D4 `+ ]. m# w
最早接受CAR-T治疗的一批人中,有30位白血病病人,他们不是普通的白血病病人,他们已经历了各种可能的治疗方法,包括化疗,靶向治疗,其中15位甚至进行了骨髓移植,但是不幸的都失败了。通常情况下,他们的生存时间不可能超过半年。按中国的说法,死马当活马医,他们成了第一个吃CAR-T这个螃蟹的人。4 @' d. N) z3 n- f& w2 M
结果这批吃螃蟹的人震惊了世界:27位病人的癌细胞治疗后完全消失!20位病人在半年以后复查,仍然没有发现任何癌细胞!最开始治疗的一个小女孩,现在已经两年多了,复查体内仍然没有任何癌细胞! (1) 我年初看到了这个小女孩Emily Whitehead的照片,非常活泼漂亮 ,她有专门网站介绍她和癌症抗争的点点滴滴:http://emilywhitehead.com/0 O  d1 D9 I$ L, g  |
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如果世界有奇迹,这就是奇迹。你能想象这个小女孩的父母,亲眼看着她在临死的边缘被救回,恢复到完全健康地活蹦乱跳的样子,心情是什么样的么? 我们太需要这样的惊喜,这样的奇迹,来鼓舞着无数人迎难而上,继续和癌症作斗争。4 P7 y$ p2 h2 b9 G9 t5 L! h
我们真的治愈了癌症了么?!
6 Q4 m0 X, F& a! a由于CAR-T上到临床才两年左右时间,它是不是彻底治愈癌症,现在下结论还为时太早,但是至少它的早期成功是无可置疑,前无来者的。我们应该耐心等待,并继续改良这个技术,绝对有理由继续期待CAR-T带来更多的好消息。0 i1 a* J. h% K4 g
CAR-T也不是完美的,病人接受CAR-T疗法有一个巨大的临床风险:细胞因子风暴,也叫细胞因子释放综合征 (2)。产生的原因是T细胞在杀死其它细胞,比如细菌病毒的时候会释放很多蛋白,叫细胞因子,它们的作用是激活更多的免疫细胞来一起对抗这些病原体,这种正反馈机制保证了对病原体的快速清除。这在临床上就是炎症反应,平时我们扁桃体发炎啥就和这个有关。由于CAR-T杀癌细胞实在是太快太有效了,于是在瞬间在局部产生超大量的细胞因子,引起惊人的免疫反应,这就是细胞因子风暴。临床表现就是病人超高烧不退,如果不控制好,很有可能就救不过来了。这就是为什么我说CAR-T的最后一步是严密监护病人,这其实非常关键。
0 I+ B$ a8 g- o: ]由于没有准备,早期接受CAR-T的几个病人都曾经高烧到昏迷不醒很久。幸好后来使用抗发炎药物都控制住了,如果当时有病人死了,可能CAR-T就要拖后好多年了。当然现在临床上经验已经丰富了很多,对细胞因子风暴有了提前准备,它带来的风险也都完全可以控制住了。4 S9 o* s. j3 L. i( I/ W! u& r

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, g% _$ `: A. {9 l# N1 v7 ^【精华】免疫细胞治疗的前景和挑战
# V1 [3 X" V+ d  免疫细胞治疗是将免疫细胞在体外扩增、激活,然后回输到体内来治疗疾病的方法。" n* H7 C. i. s  I
  人体内每天都会产生癌变的细胞。在正常情况下,我们体内的免疫系统可以及时发现和清除这些异常的细胞,阻止肿瘤的生长。因此,如何调动自身的免疫系统来治疗肿瘤,长期以来一直是生物医药领域的一个重要研究方向。免疫细胞治疗有着将近40年的发展历史。早在80年代初,就有了第一代的免疫细胞治疗的方法,叫做细胞因子激活的杀伤细胞(lymphokine Activated Killer Cell,LAK)技术,就是将外周血的淋巴细胞在体外利用细胞因子短期刺激然后回输。另外,也可以将肿瘤组织中侵润的淋巴细胞提出,在体外培养,然后回输。这就是肿瘤侵润淋巴细胞(Tumor Infiltrating Lymphocyte, TIL)治疗方法。随着对T细胞生长因子IL-2的研究和应用,可以利用IL-2在体外大量扩增不同种类的T淋巴细胞,从而发展出第二代的细胞治疗技术,就是细胞因子诱导的杀伤细胞(Cytokine Induced Killer Cell, CIK)技术。可以利用IL-2在体外扩增的淋细胞有αβT细胞,γδT细胞,NK细胞以及NKT细胞。但是,这些体外激活或者诱导的淋巴细胞缺乏针对肿瘤细胞的特异性。进一步的研究发现,树突状抗原呈递细胞 (Dendritic Cell, DC)可以向T细胞和B细胞呈递抗原,从而激活免疫细胞。利用肿瘤抗原在体外激活DC,然后回输到体内,可以提高病人的抗肿瘤免疫作用。2011年,毕生致力于树突状抗原呈递细胞研究的拉尔夫.斯坦曼博士因为这一方面的工作获得了的诺贝尔生理学和医学奖。在这些基础之上发展出来的DC-CIK免疫细胞治疗方法,就是将体外分别培养的树突状抗原呈递细胞(DC)和细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)混合后一起回输到病人体内,来治疗肿瘤。DC-CIK应该算做第三代细胞治疗方法。该方法不仅提高DC和淋巴细胞的数量,而且可以在体外激活这些细胞,从而提高机体的抗肿瘤免疫能力。DC-CIK是目前普遍应用的细胞治疗方案。但是,仅仅依靠肿瘤提取物来刺激体外培养的DC和淋巴细胞,还远远不能实现对肿瘤的靶向治疗。最新研发出的第四代的靶向免疫细胞治疗方法,是将肿瘤靶向T细胞受体,抗体或者嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor)直接表达在T细胞或者NK细胞(CAR-T或者 CAR-NK),这样可以直接将这些体外培养的淋巴细胞靶向到肿瘤细胞。CAR-T免疫细胞治疗方法在治疗白血病的临床实验中取得了非常好的效果。目前,针对各种实体肿瘤的CAR-T治疗方案也陆续进入临床实验。而免疫细胞治疗和靶向抗体结合的治疗方案也进入临床实验。
8 N: d) b; w) [  由于细胞治疗利用的是自体免疫细胞,操作起来比较安全。体外培养淋巴细胞的各项技术也都很成熟。因此,免疫细胞治疗在我国是按照卫生部第三类技术准入制进行管理。虽然目前还处于临床实验阶段,DC-CIK细胞已经在治疗肺癌、肝癌、乳腺癌、肾癌、白血病、淋巴瘤、艾滋病、慢性乙肝和丙肝等疾病中显示出了一定的效果。重要的是,免疫细胞治疗对病人的身体完全没有像化疗和放疗那样的伤害。从而得到病患者和家属的认同和接受。免疫细胞治疗被誉为2013年生物医学的十大突破之一。因此,利用免疫细胞来治疗肿瘤将成为一个非常有效的方法,具有远大的临床和市场前景。2 }# J! F! `( t8 i( m4 ]
  目前,细胞治疗还面临着许多困难和挑战。(一) 目前的免疫细胞治疗中亟待突破的关键核心技术是如何增加靶向性。虽然经过体外扩增,可以从数量上提高回输的免疫细胞,但这些细胞还是缺乏针对肿瘤的靶向性。利用肿瘤靶向抗体和CAR技术,可以将淋巴细胞导向到肿瘤组织。但是,目前可以利用的肿瘤靶点和抗体还是屈指可数。(二) 建立免疫细胞治疗的操作规范。目前,国内外多家公司和医药都在开展免疫细胞治疗的研究和临床实验。但是,由于操作上的个体化,该技术不能像常规药品一样大规模的生产和使用。还没有建立统一的操作标准和质量控制体系。 (三) 免疫细胞治疗效果的评估。由于体外培养细胞的方法,收录病人的条件的不同,各个公司和医院体对治疗效果的评估也很难统一。另外,每个公司或者医院治疗的病人数目有限,临床资料收集的不够完善,临床治疗的效果不是很清晰,缺乏应有的说服力。(四) 免疫细胞治疗的推广和普及。虽然免疫细胞治疗有着很长的发展历史,目前介入免疫细胞治疗领域的公司和医院也很多,但是,由于免疫细胞治疗的个体化运营模式,在资金投入和市场开发上不能像常规的药品一样运作。即使细胞治疗是一个有效的治疗肿瘤的方法,还不能得到推广和普及。3 J# `4 K. M" u' {1 t! E; h, `
  解决这些困难和挑战的方法还是要严格执行国家卫计委的关于免疫细胞治疗的技术管理规范,以科学理论为依据,收集详实的临床实验数据,这样才能明确细胞治疗在不同疾病中的治疗效果。同时,公司和医院也应该和高等科研院校密切合作,继续研发新的肿瘤靶向标志物,进一步优化体外淋巴细胞的培养工艺,阐明不同的淋巴细胞亚群在肿瘤治疗中的有效作用。从而加快免疫细胞治疗产业的发展,为病患者造福。
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沙发
发表于 2015-5-22 17:02 |只看该作者
好东西 学习一下
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