從制藥界看2018年諾貝爾生理學或醫學獎的爭議

■文/謝雨禮

兩位科學家榮獲2018年諾貝爾生理學或醫學獎引發爭議，尤其是華人科學家陳列平與諾貝爾獎擦肩而過，讓很多人感到不平。

2018年諾貝爾生理學或醫學獎，眾望所歸，頒給了腫瘤免疫療法。準確地說，是給了革新腫瘤治療的免疫負調控（免疫檢查點）抑制劑藥物，包括CTLA-4和PD-1/PD-L1單抗。然而，對于美國的詹姆斯·艾利森（James P. Allison）和日本的本庶佑（Tasuku Honjo）獲獎，存在不少爭議。

艾利森獲獎實至名歸

首先看艾利森的貢獻。艾利森是CTLA-4單抗藥物Ipilimumab的締造者之一。這款藥物在2011年被美國食品藥品監督管理局（FDA）批準用于治療黑色素瘤，被認為是第一個免疫檢查點抑制劑藥物。

CTLA-4這個靶點是1987年由法國的皮埃爾·戈爾施泰因（Pierre Golstein）的實驗室發現的。1991年，百時美施貴寶（BMS）公司的彼得·林斯利（PeterLinsley）等人發現，CTLA-4與免疫共刺激蛋白CD28一樣，可以結合B7家族分子，是B7分子的第二個受體。1994年，美國的杰弗里·布盧斯通（Jeffrey Bluestone）等人在《免疫》（Immunity）雜志發表文章稱，首次發現CTLA-4有免疫抑制的功能。值得一提的是，林斯利和后來發現PD-L1的戈登·弗里曼（Gordon Freeman）也是這篇重要文章的作者。一年后，艾利森實驗室的體外研究，以及美國的阿琳·夏普（Arlene Sharpe）和加拿大的華人學者麥德華（Tak Mak）在遺傳敲除小鼠中的獨立工作，進一步證明了CTLA-4的免疫抑制功能。至此，CTLA-4作為一個藥物靶點的原創性發現基本完成。基于這一靶點，先后發現了抗關節炎藥物（激動劑）Abatacept和Belatacept，以及腫瘤免疫藥物（抑制劑）Ipilimumab和Tremelimumab。

艾利森這次獲獎被人詬病，主要是他在CTLA-4發現中的原創性貢獻太少。然而，我們知道，從基礎研究到藥物開發的距離很遠。正是艾利森在1996年《科學》（Science）雜志發表的文章，為隨后CTLA-4抗腫瘤藥物的開發奠定了堅實的基礎。這篇文章首次在鼠腫瘤模型中展示，用CTLA-4單抗阻斷其與B7分子的結合，可以誘導強烈的抗腫瘤反應。針對這一成果，艾利森當時所在的美國加利福尼亞大學伯克利分校申請了一系列專利，這也是投資界或工業界介入開發的必不可少的條件。這些專利先是給了一家叫NeXstar的小公司，后來NeXstar公司被Gilead公司收購。當時，業界不看好腫瘤免疫療法，后來經艾利森不遺余力地推廣，說服了Medarex公司合作開發。Medarex公司于1999年從Gilead公司手中將艾利森的專利買過來，并利用自己的人源化單抗技術平臺，開發了MDX-010，就是后來的Ipilimumab。Medarex公司在2004年又將艾利森的方法專利交叉許可給輝瑞公司，用于開發另一個CTLA-4單抗Tremelimumab，但一直不太順利，至今沒有上市。2009年，百時美施貴寶公司收購Medarex公司，并在2011年將Ipilimumab推上市，成為第一個免疫檢查點藥物。

由此可見，艾利森的科學發現，由此形成的知識產權，以及他執著的推廣是Ipilimumab上市的關鍵因素。Ipilimumab的成功，以及在開發中積累的免疫藥物開發經驗，為后來PD-1的成功奠定了基礎。免疫藥物與傳統藥物極為不同，開發過程中面臨許多未知和困難，比如臨床前模型的建立、臨床有效率不高、臨床終點需要用總生存期（OS）來判斷等。諾貝爾獎是獎勵科學發現，但如果沒有應用，就失去了意義。從這個角度上看，艾利森獲獎也算是實至名歸。當然，他的榮譽確實是基于前面幾位科學家以及后來Medarex、百時美施貴寶等公司無名英雄的貢獻，這里面有許多華人科學家，值得我們驕傲。

眾人成就本庶佑獲獎

如果說艾利森是站在前人的肩膀上，那么本庶佑的獲獎可以說是后人成就了他。本庶佑的實驗室在研究程序化死亡（Programmed Death）時，無意中發現了PD-1，這也是為什么這個蛋白叫這個名字的原因。這項成果于1992年發表在《EMBO雜志》（EMBO Journal）上，當時沒有引起注意，人們也不知道PD-1有什么功能。這篇文章利用4株細胞，研究了細胞死亡這一生命基本現象。其中兩株細胞的死亡誘導PD-1的表達，這一發現最終使本庶佑獲得了2018年的諾貝爾生理學或醫學獎。另外兩株腫瘤壞死因子（TNF-alpha）誘導的細胞死亡并沒有誘導PD-1的表達，可惜文章沒有做過多的解讀和研究。其實，TNF-alpha誘導的死亡可能是程序化壞死，是一種全新的死亡形式，這一領域也有可能獲得諾貝爾獎，貢獻最大的包括袁鈞瑛、王曉東和韓家淮等華人科學家，值得期待。

2018年諾貝爾生理學或醫學獎獲獎者：詹姆斯·艾利森（左）、本庶佑（右）

PD-1的功能和配體PD-L1的發現就比較復雜了。發現PD-1將近10年后，本庶佑等人首先報道了PD-1敲除的老鼠出現了自身免疫疾病，提示了PD-1的免疫抑制功能。在此期間，華人科學家陳列平和美國哈佛大學的弗里曼幾乎同時獨立地克隆了PD-L1。陳列平的文章比弗里曼的文章早發表了10個月，但專利申請晚了3個月。1999年12月，陳列平實驗室首先在《自然·醫學》（Nature Medicine）雜志上報道了B7家族的第三個共刺激分子，命名為B7-H1，即后來的PD-L1。當時報道B7-H1的功能是刺激T細胞的增殖和IL-10的分泌。有人說這把PD-L1的功能搞錯了，其實共刺激只是針對T細胞的反應，T細胞反應可以是刺激性，也可以是抑制性。而且，文章中明確指出了B7-H1可能參與免疫負調控。弗里曼也是從研究B7分子入手，發現新的分子后，從結構的類似性聯想到有可能是PD-1的配體，并開展了與本庶佑和另外一個科學家克萊夫·伍德（Clive Wood）的合作，研究成果于2000年10月發表在《實驗醫學雜志》上。文章明確了PD-1與PD-L1的關系，以及免疫負調控的功能。雖然沒有實質性試驗，但在討論部分提出了應用于腫瘤治療的前景。這篇文章弗里曼與其他兩人并列第一作者，本庶佑和伍德共同為資深作者，但通訊地址只有本庶佑的。如果按照學術界慣例，看重通訊作者，本庶佑完成了PD-1分子、功能和配體的原創性發現，獲獎理所當然。但是，從專利申請來看，弗里曼是PD-L1這部分工作的主要貢獻者。

縮短原始發現與藥物開發之間的距離，陳列平教授做出了與艾利森類似的貢獻。他在2002年8月發表的文章中，首次報道了B7-H1（PD-L1）在腫瘤細胞中高度表達，并受INF-gamma的調控。腫瘤細胞表達的B7-H1促進T細胞凋亡，可能是腫瘤免疫逃逸的機制。更重要的是，他在動物模型上證實了PD-L1單抗的腫瘤治療效果。令人遺憾的是，當時在解釋B7-H1參與免疫逃逸機制時，文章多次與PD-1做了切割，認為主要是通過其他受體起的作用，這也可能是這項工作的重大意義沒有得到一致認可的重要原因。本庶佑等人雖然沒有發表文章，但早在2002年6月就申請了一系列專利，保護了通過干擾PD-1/PD-L1通路治療腫瘤的方法。從2002年起，本庶佑和湊長博（Nagahiro Minato）一起發表了多篇PD-1/PD-L1腫瘤免疫療法的文章，并預測了這種療法比CTLA-4更加安全有效。這些工作的通訊作者主要是湊長博。由此可見，成就本庶佑獲獎的主要是陳列平、弗里曼和湊長博等科學家。但是，從藥物開發來看，PD-1抗腫瘤的核心專利來自本庶佑，以此為基礎，本庶佑與艾倫·科曼（Alan Korman），以及Ono、Medarex和百時美施貴寶等公司合作開發了Nivolumab（Opdivo）這一劃時代重磅炸彈。他們還巧妙地使用了幾個專利策略，比如間接地保護了PD-1單抗的結合域和方法，以至于后來默沙東公司的Keytruda也落入其專利覆蓋范圍，上市后需要支付數億美元的專利使用費。

諾貝爾獎是獎勵科學發現，但如果沒有應用，就失去了意義。

關于腫瘤免疫療法的科學貢獻從學術上看確實比較復雜，但從制藥界的角度出發，只認專利，哪怕是早一天，也是有和無的區別。當前，幾個重磅免疫藥物的基礎專利主要來自艾利森、本庶佑和弗里曼。弗里曼關于PD-L1的專利申請得比較早，而且保護得不太全面，特別是對單抗的系列沒有太多的權利要求，但其方法專利仍然被羅氏等開發PD-L1藥物的大公司使用。再考慮到個人在免疫領域的貢獻，比如艾利森對T細胞抗原受體（TCR）的貢獻、本庶佑對B細胞免疫的貢獻，2018年諾貝爾生理學或醫學獎頒給這兩個人基本客觀公正。至于諾貝爾獎是給原創性發現還是應該給實際應用，這就取決于諾貝爾獎委員會的想法了。不過，本次獎項的第三個位置空缺，確實令人遺憾。為這一領域做出重要貢獻的科學家實在太多，其中最突出的就有華人學者陳列平教授，完全有資格獲獎。中國生物醫藥的基礎研究發展非常快，有望在不遠的將來沖刺諾貝爾獎。值得注意的是，生命科學發現只有轉化成治療手段，才能被快速認可。在這一過程中，知識產權至關重要，只有形成專利，資本和公司才會大規模投入開發并最終完成轉化。