對付實體瘤,T細胞療法管用嗎?

近年來,嵌合抗原受體 T 細胞療法(CART 療法)在治療血液腫瘤方面獲得了極大的發(fā)展,許多化療效果差或是復發(fā)的患者在接受CART療法后都獲得了十分可喜的治療結(jié)果。但CART療法的效果在實體瘤上則顯得沒有那么樂觀,難道,這種療法真的會止步于血液病領域嗎?


實體腫瘤與血液腫瘤不同,其微環(huán)境中存在大量的纖維基質(zhì)和免疫抑制細胞,同時通過物理屏障和免疫屏障保護腫瘤組織、抵抗免疫細胞的攻擊。在腫瘤的微環(huán)境中,物理屏障和免疫屏障都會對免疫產(chǎn)生影響,物理屏障如胰腺癌腫瘤微環(huán)境中透明質(zhì)酸含量明顯增多,類似的物理屏障可妨礙CART 細胞的浸潤;免疫屏障如腫瘤細胞上的免疫檢查點受體可通過與 T 細胞上的配體相結(jié)合,抑制 T 細胞發(fā)揮抗腫瘤作用。對此,科學家們正在嘗試各種辦法克服這些問題,比如研發(fā)靶向成纖維細胞活化蛋白的CART細胞以期減少腫瘤周圍纖維結(jié)締組織的形成來增加淋巴細胞浸潤,又比如制備靶向免疫檢查點的CART細胞等。


除了屏障,實體腫瘤周圍往往伴隨血管畸形和纖維結(jié)締組織增生,形成低氧、酸性、缺乏必需氨基酸(精氨酸、色氨酸等)的微環(huán)境。在這種環(huán)境下,浸潤T細胞存活困難、激活障礙,較難達到理想的腫瘤殺傷效果。精氨酸和色氨酸是 T 細胞激活所需要的重要 物質(zhì),而腫瘤細胞和骨髓細胞在腫瘤微環(huán)境中能夠分泌精氨酸酶和吲哚胺2,3二氧化酶(IDO)來分解精氨酸和色氨酸,阻礙T細胞的增殖和持續(xù)激活。已有科學家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)母細胞瘤可通過過表達精氨酸酶抑制靶向GD2 CART細胞在微環(huán)境內(nèi)的增殖。這無疑又是一個治療方法研究的突破口。有研究顯示,抑制 IDO 活性后,CART細胞增殖和殺傷能力均增強、分泌細胞因子增加。盡管此類研究仍較少,但很可能會成為今后實體瘤治療研究的方向之一。


而相比以上兩個方面,靶點的選擇大概是實體瘤與血液腫瘤差別更大的地方。B 細胞血液惡性腫瘤中CD19的表達幾乎達到100%,然而實體腫瘤具有更大的異質(zhì)性,即使是同一位患者一個部位的腫瘤也并非均表達相同的腫瘤相關性抗原。即使在一個腫瘤病灶上,無一種靶抗原可以覆蓋全部的腫瘤細胞。因此,如果只用一種單靶點的CAR-T細胞治療實體腫瘤,那么理論上實體瘤高度異質(zhì)性的特點就決定了其必然會復發(fā)或無法根除。單一靶點的 CAR-T 細胞治療可能難以給實體腫瘤帶來更高的有效率和更長的無進展生存時間(PFS)。


由此可見,盡管實體瘤和血液腫瘤有著諸多不同,方法不能“生搬硬套”,但CART仍是極有潛力的治療方法。那么接下來一起來看看目前CART在各類實體瘤中的研究現(xiàn)狀吧。


膠質(zhì)母細胞瘤


來自《Science Translational Medicine》的一項研究就對CART細胞治療膠質(zhì)母細胞瘤做出了I期臨床試驗的嘗試。10例復發(fā)性膠質(zhì)母細胞瘤(GBM)患者接受了靶向表皮生長因子受體變異III(EGFRvIII)的CART治療,結(jié)果表明安全性很好,不過,實驗中也發(fā)現(xiàn)了腫瘤EGFRvIII表達存在廣泛變異,引發(fā)了免疫抑制腫瘤微環(huán)境導致出現(xiàn)耐藥性等情況。要克服這些障礙,也許還需要靶向額外的抗原以及靶向免疫抑制等手段。


而另一篇來自《Blood》的論文中顯示,一項針對GD2的CART細胞進行了臨床試驗(共納入了19例神經(jīng)母細胞瘤患者),患者注射了GD2?CAR修飾的EBV特異性的細胞毒性T細胞 (EBV-specific cytotoxic T lymphocytes,EBV-CTLs)或者活化的T細胞(activated T cells,ATCs),結(jié)果發(fā)現(xiàn),那些輸注6周后仍能檢測到這些細胞的患者預后較好,其中3例患者甚至實現(xiàn)了完全緩解??梢娫贑ART在神經(jīng)母細胞瘤方面有很大治療潛力。


胰腺癌


胰腺癌會在腫瘤周圍形成一個堅固的屏障,使免疫細胞無法識別,并且在血供不足的情況下,胰腺癌組織也能生存,并且非常容易轉(zhuǎn)移,因此治療比較棘手。間皮素是一種與腫瘤浸潤有關的細胞膜抗原,研究發(fā)現(xiàn)很多腫瘤都有間皮素的高表達,以間皮素為靶點的CART細胞在胰腺癌的治療中顯示出良好的效果。有科學家設計了針對間皮素的帶有CD3ζ和4-1BB共刺激結(jié)構(gòu)域的二代CAR,他們用體外轉(zhuǎn)錄的mRNA使T細胞瞬時表達CAR分子,并用這種T細胞治療2例不同的實體瘤患者(分別是惡性胸膜間皮瘤和轉(zhuǎn)移性胰腺癌)。結(jié)果顯示,這種CART細胞在外周血中短暫存在,并且可有效到達原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶,同時誘導體液免疫應答,顯示出明顯的抗腫瘤活性,而對正常組織沒有明顯的毒性,因此這種CART細胞用于實體瘤的治療是安全可行的。


前列腺癌


隨著CART技術的發(fā)展,研究者也嘗試將這一技術應用于前列腺癌的治療。前列腺特異性膜抗原(PSMA)特異性表達于前列腺癌組織,是一種理想的治療靶點。科學家設計了針對人PSMA的CAR,特異性識別PSMA的CART細胞可在體外有效殺傷 PSMA陽性的前列腺癌細胞,并可在絕大多數(shù)的荷瘤裸鼠體內(nèi)完全抑制腫瘤的生長,并有效延長小鼠的生存期。


除了CART之外,在抗擊腫瘤方面與之原理相似的還有經(jīng)T細胞受體基因工程改造的T細胞療法(TCRT)。這是一種以修飾T細胞為基礎的腫瘤過繼免疫治療方法。由于體內(nèi)腫瘤微環(huán)境具有抑制效應性T細胞的功能,因而通過T細胞受體(TCR)基因修飾的T細胞在治療惡性腫瘤方面可能具有巨大的發(fā)展?jié)撃?。利用分子生物學手段克隆腫瘤特異性T細胞的TCR基因,并借助病毒載體將TCR基因轉(zhuǎn)入正常的T細胞中,使這些T細胞因攜帶腫瘤特異性TCR而成為特異性的腫瘤殺傷細胞,在體內(nèi)發(fā)揮較強的抗腫瘤免疫效應。


目前,有關黑素瘤和滑膜細胞肉瘤等實體腫瘤的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗結(jié)果均顯示,TCR-T細胞免疫治療可獲得良好的安全性及抗腫瘤效果。雖然TCR-T細胞臨床免疫治療和CART療法一樣,也面臨著如脫靶毒性、細胞因子釋放綜合征和神經(jīng)毒性等不良反應的挑戰(zhàn)。但科學家認為,通過篩選出高親和力的T細胞受體(TCR),降低TCR-T細胞免疫治療的不良反應,可提高TCR-T細胞療法的有效性和安全性。


與其他T細胞的治療方式相比,TCR-T細胞免疫療法存在的優(yōu)勢包括:(1)能識別細胞內(nèi)的腫瘤特異性抗原或腫瘤相關抗原;(2)嚴重的細胞因子風暴發(fā)生率低;(3)TCR-T細胞具有免疫記憶功能,可以在體內(nèi)存活較長時間。然而,目前應用的TCR-T細胞尚存在諸多不足,例如:(1)TCR-T細胞作用受白細胞相關抗原系統(tǒng)如MHC的限制;(2)腫瘤局部的免疫抑制微環(huán)境可導致免疫細胞殺傷活性降低;(3)回輸?shù)腡CR-T細胞缺乏歸巢受體,使得腫瘤組織浸潤的T細胞數(shù)量減少;(4)會產(chǎn)生不可預期的不良反應。


無論是CART還是TCRT,T細胞療法正在以飛快的發(fā)展速度為癌癥患者筑就希望。11月23日,2018第四屆下一代 CAR&TCR-T研討會在上海召開,一起來期待癌癥治療的明天吧!


原文出處:

[1] 丁爍,趙磊等,實體瘤CART治療面臨的挑戰(zhàn),《中國免疫學雜志》, 2018 (4)

[2] 葛玉鳳,韓東暉等,CART 細胞治療用于實體瘤的研究進展,《轉(zhuǎn)化醫(yī)學電子雜志》 , 2017,4 (10) :50-55

[3] Donald M. O’Rourke et al. A single dose of peripherally infused EGFRvIII-directed CART cells mediates antigen loss and induces adaptive resistance in patients with recurrent glioblastoma,Science Translational Medicine, 2017 , 9 (399) :eaaa0984

[4] Louis CU, Savoldo B, Dotti G, et al. Autitumor activity and long-term fate of chimeric antigen receptor-positive T cells in patients with neuroblastoma[J]. Blood, 2011, 118(23): 6050-6056

[5] 張?zhí)m林,吳向華,TCR-T細胞免疫療法在實體腫瘤治療中的研究進展,《腫瘤》 , 2018 , 38 (3) :256-263


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