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嵌合抗原受體-T細胞治療多發(fā)性骨髓瘤研究進展

2022-11-28 06:31:16吳琪琪郭健敏
中國藥理學與毒理學雜志 2022年9期
關(guān)鍵詞:靶點靶向細胞因子

吳琪琪,郭健敏,梁 純,楊 威,

(1.桂林醫(yī)學院藥學院,廣西桂林 541199;2.廣東萊恩醫(yī)藥研究院有限公司,廣東省藥物非臨床評價研究企業(yè)重點實驗室,國家中藥現(xiàn)代化工程技術(shù)研究中心中藥非臨床評價分中心,廣東省創(chuàng)新藥物評價與研究工程技術(shù)研究中心,廣東廣州 510990;3.香港科技大學生命科學部,香港 999077)

多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一種血液系統(tǒng)惡性克隆性漿細胞疾病,多發(fā)于65~74歲老年人群,全球MM發(fā)病率在2/萬~3/萬。2020年的數(shù)據(jù)顯示,全球有≥10萬MM患者死亡[1]。MM病因尚不完全清楚,但流行病學調(diào)查結(jié)果顯示,MM的發(fā)生可能與電離輻射、遺傳、基因突變、病毒感染、化學藥物和環(huán)境變化等因素有關(guān)[2-4]。該病早期較難診斷,多數(shù)MM患者確診時已為中、晚期,典型的臨床癥狀可表現(xiàn)為骨痛、貧血及肝和脾等免疫器官出現(xiàn)病變等,總生存期為2~3年[5]。近10年來,隨著蛋白酶體抑制劑、單克隆抗體、免疫調(diào)節(jié)藥物和組蛋白去乙酰化酶抑制劑等藥物的問世,使得MM的治療有了很大進展[6-8]。但MM患者往往因耐藥而復發(fā),致使MM復雜難治,至今無法完全治愈。因此,尋找更有效、更具特異性且藥效更持久的MM治療藥物尤為重要。

嵌合抗原受體-T細胞(chimericantigenreceptor-T cells,CAR-T細胞)免疫療法是指將患者外周血中分離出的T細胞,通過基因工程技術(shù)改造成表面攜帶有特定跨膜受體CAR的T細胞,經(jīng)體外大量擴增后再回輸?shù)交颊唧w內(nèi),以特異性激活T細胞增殖,并迅速招募更多的免疫細胞對腫瘤細胞進行殺傷[9-10]。目前,該療法是一種非常有潛力的治療難治性和復發(fā)性惡性血液腫瘤的輔助手段。近10年間,靶向CD19的自體CAR-T細胞免疫療法相繼成功應用于急性淋巴細胞白血病和非霍奇金淋巴瘤等血液腫瘤的臨床治療[11-12],使得該療法倍受關(guān)注。該療法用于MM治療最理想的方式是使目標抗原能夠精準地表達于腫瘤細胞表面,而正常細胞或組織不表達。因此篩選最為合適的靶點可為臨床應用提供更堅實的數(shù)據(jù)支持。

1 CAR的結(jié)構(gòu)與發(fā)展

CAR是CAR-T細胞中最核心的結(jié)構(gòu),是一種合成的融合蛋白,由細胞外抗原識別結(jié)合域〔通常指抗原特異性單鏈可變片段(single chain variable fragment,scFv)〕、細胞外鉸鏈區(qū)、跨膜區(qū)和細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導結(jié)構(gòu)域組成。隨著CAR結(jié)構(gòu)發(fā)展,除細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導結(jié)構(gòu)域除T細胞受體(T cell receptor,TCR)信號轉(zhuǎn)導域(CD3 ζ)外,還可添加不同的共刺激域(如4-1BB和CD28)和(或)蛋白分子(如細胞因子)激活信號區(qū)。當表達CAR的T細胞在體內(nèi)與腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合后,特異性激活T細胞,釋放細胞因子和趨化因子。CAR-T細胞還可改變T細胞活化之后的作用方向,靶向性地對腫瘤細胞進行特異性免疫監(jiān)視[13]。其中,CAR的scFv還可被受體胞外區(qū)取代,也可被與受體結(jié)合的配體所取代,目前已報道的結(jié)構(gòu)包括自然殺傷細胞(natural killer cells,NK細胞)活化型受體NKG2D(NK cell group 2D)、白細胞介素13(interleukin-13,IL-13)和整合素αvβ6結(jié)合肽等。

T細胞活化在機體免疫應答中最為關(guān)鍵,T細胞增殖、分化為效應T細胞至發(fā)揮免疫效應這一過程除需抗原特異性信號外,還需共刺激信號。T細胞通過TCR識別抗原遞呈細胞(antigen presenting cells,APC)表面的主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)傳遞抗原特異性識別信號。共刺激信號主要由T細胞和APC表面的共刺激配體(如B7配體)與共刺激因子受體(如CD28)以非共價鍵形成復合體,從而誘導T細胞活化、增殖及細胞因子產(chǎn)生,參與機體免疫識別、應答和清除。腫瘤細胞能夠通過抑制MHC達到自我保護,并通過抑制APC對T細胞的激活實現(xiàn)免疫逃逸。而CAR-T細胞可通過scFv直接識別并傳遞抗原特異性信號,且第2代以后的CAR結(jié)構(gòu)中帶有刺激復合體,可使T細胞快速分化后發(fā)揮強大的抗腫瘤效應。整個過程不涉及MHC呈遞抗原的環(huán)節(jié),因此具有很強的特異性,這是其突出的優(yōu)點之一。

雖然CAR-T細胞免疫療法已取得一定進步,但CAR-T細胞體內(nèi)持續(xù)增殖、腫瘤識別能力和安全性等方面仍需進一步完善。隨著結(jié)構(gòu)設計的不斷改進,CAR已發(fā)展到第5代(表1)。1989年Gross等[14]首次提出CAR的概念,證實CAR結(jié)構(gòu)與抗體的相似性,將表達特定抗體的基因嵌入細胞毒性T細胞,使T細胞可以識別半抗原2,4,6-三硝基苯基,以非MHC限制的活化方式對腫瘤細胞進行殺傷。在此基礎(chǔ)上,研究者們構(gòu)建了第1代CAR。第1代CAR只有1個胞內(nèi)信號分子CD3 ζ激活T細胞,雖然也可引起細胞毒性,但由于信號強度很弱,在體內(nèi)持續(xù)擴增有限。第2代CAR由Gong等[15]和Imai等[16]提出,是在第1代CAR的基礎(chǔ)上增加1種共刺激信號,如CD28、4-1BB(CD137)、OX40(CD134)、可誘導T細胞共刺激分子(inducible T-cell costimulator)和DNAX激活蛋白10(DNAX-activated protein 10)。與第1代相比,第2代CAR可顯著刺激T細胞產(chǎn)生更多的細胞因子,發(fā)揮更強的抗腫瘤作用。第三代CAR則是在第2代的基礎(chǔ)上增加≥2個共刺激信號,進一步增強效果[17]。第4代CAR則是在第3代的基礎(chǔ)上增加編碼CAR以及啟動子的載體,使得CAR表達相關(guān)功能性轉(zhuǎn)基因蛋白[18],使其可釋放IL-12和IL-18等細胞因子、分泌干擾素γ(interferon-γ,IFN-γ)、顆粒酶B(granzyme B)和穿孔素(perforin)等效應因子,并招募NK細胞等免疫細胞以殺傷腫瘤細胞。通用型CAR除同時激活TCR、共刺激域和細胞因子三重信號[19],還可通過解除調(diào)節(jié)性T細胞的抑制效應、插入安全開關(guān)以達到減少脫靶效應的目的。

表1 嵌合抗原受體-T細胞(CAR-T細胞)中5代CAR的主要結(jié)構(gòu)

2 CAR-T細胞免疫療法治療MM的靶點和應用

決定CAR-T細胞療效和持續(xù)性的關(guān)鍵因素之一是靶抗原的選擇[20]。治療MM的靶抗原需考慮兩方面:一是具有靶向性和特異性,二是不表達于正常組織。雖然尚未發(fā)現(xiàn)可用來高度特異性識別MM的理想抗原,但目前全球已有較多針對MM各類靶點的CAR-T細胞正進行非臨床和臨床研究,如靶向B細胞成熟抗原(B cell maturation antigen,BCMA)、CD38、CD138、免疫球蛋白κ輕鏈、CD319、CD56和NKG2D的研究,其中以靶向BCMA的研究最多。

2.1 靶向BCMA的CAR-T細胞

BCMA是來自腫瘤壞死因子超家族17的跨膜蛋白,是一種在骨髓瘤、漿母細胞和終末分化的漿細胞表面高度選擇性表達的特異性抗原,不表達于其他正常組織和重要器官表面。有研究表明,BCMA在MM患者惡性漿細胞中高表達,在多個經(jīng)過驗證的MM靶點中,僅BCMA表達在進展的MM中處于上調(diào)狀態(tài)[21-22],這使得BCMA成為治療MM藥物研發(fā)的一大熱點。據(jù)病情惡化程度,MM可分為意義未明單克隆免疫球蛋白血癥(monoclonal gammopathies of un-determined significance)、冒煙型骨髓瘤(smoldering myeloma)和MM。有研究表明,BCMA在漿細胞上的表達水平與MM病情的惡化程度成正比,MM的發(fā)展與漿細胞樣樹突狀細胞BCMA表達升高有關(guān)[23-24]。因此,BCMA水平可作為MM患者預后監(jiān)測的生物標志物。

Ali等[25]構(gòu)建了帶有鼠源性BCMA抗體和CAR的CAR-T細胞,經(jīng)體外擴增后輸注至MM荷瘤小鼠體內(nèi)。結(jié)果顯示,鼠源CAR-T細胞可識別小鼠MM細胞的BCMA,進而殺傷腫瘤細胞。在首次人臨床試驗中,Brudno等[26]用人源BCMA單克隆抗體并以γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒為轉(zhuǎn)染載體構(gòu)建靶向BCMA的CAR-T細胞,進行Ⅰ期臨床研究。該研究納入26例復發(fā)性或難治性多發(fā)性骨髓瘤(relapsed or refractory MM,R/R MM)患者,10例接受低劑量治療(0.3×106細胞·kg-1),16例接受高劑量治療(9.0×106細胞·kg-1),給藥前均服用環(huán)磷酰胺等化療藥物。其中,低劑量組有8例病情得到控制,2例得到部分緩解和暫時性部分緩解。高劑量組有1例獲得完全緩解(complete remission,CR);1例短期病情雖得到控制,但預后不佳,于66周后復發(fā)而死亡。由美國藍鳥生物公司(Bluebird Bio)和美國新基醫(yī)藥(Celgene)公司共同研發(fā)的靶向BCMA的CAR-T細胞 bb2121(idecabtagene vicleucel,ide-cel)和bb21217均具有明顯的抗MM效果,兩者在非臨床試驗中動物生存率均高達100%。在bb2121的Ⅰ期臨床研究中,接受高劑量(1.5×107細胞·kg-1)治療的18例MM患者中有17例癥狀明顯緩解,其中7例達到CR,3例達到未經(jīng)確認的CR[27]。bb21217是在離體的條件下對bb2121產(chǎn)品進行改造,使用與bb2121相同的CAR結(jié)構(gòu),在磷脂酰肌醇3激酶抑制劑bb007存在的情況下在體外進行CAR-T細胞培養(yǎng)。隨后進行Ⅰ期臨床試驗研究,結(jié)果表明,12例MM患者總體有效率為83%,CR為40%[28]。在由南京傳奇生物科技公司設計的西達基侖賽(ciltacabtagene autoleucel,cilta-cel)注射液的Ⅱ期臨床研究中招募了97例MM患者,給藥前均使用環(huán)磷酰胺去除淋巴細胞,給藥客觀緩解率(objective response rate,ORR)達到97%,67%獲得CR[29];在隨訪的8個月內(nèi),20%患者復發(fā),僅1例患者發(fā)生神經(jīng)毒性。在抗人BCMA CAR-T細胞注射液(上海恒潤達生物科技公司設計)Ⅰ期臨床試驗研究中納入20例MM患者,ORR為85%,CR為45%[30]。在CT053(上??茲镝t(yī)藥公司設計)Ⅰ期臨床試驗研究中納入17例MM患者,ORR為87.5,CR為79.2%[31]。

構(gòu)建CAR-T細胞最常用的載體是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體和慢病毒載體,但技術(shù)難度大,耗時長,基因片段長度有限,同時還存在安全性風險。而非病毒載體可克服上述困難,在CAR分子構(gòu)建中逐漸受到重視。P-BCMA-101是2019年美國食品藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)獲批臨床的靶向BCMA的CAR-T細胞,通過非病毒載體轉(zhuǎn)座子piggy-BAC電轉(zhuǎn)系統(tǒng)構(gòu)建CAR-T細胞,由CD3 ζ或4-1BB信號結(jié)構(gòu)域與非免疫球蛋白centyrin支架組成,優(yōu)點是親和力強、穩(wěn)定性高和不需病毒載體,生產(chǎn)工藝相比病毒轉(zhuǎn)染更方便且高效,可顯著延長CAR-T細胞的持久性。從其Ⅰ期臨床研究報道可見,23例MM患者在試驗結(jié)束后未出現(xiàn)明顯的細胞因子釋放綜合征(cytokine release syndrome,CRS)和神經(jīng)毒性,總體有效率為63%[32]。2015-2020年共有640例MM患者接受了不同靶向BCMA CAR-T細胞的臨床試驗,平均ORR為80.5%,CR為44.8%,無進展生存期為12.2個月,CRS發(fā)生率為80.3%,神經(jīng)毒性發(fā)生率為10.5%[33]。相較于其他靶點,臨床上靶向BCMA的CAR-T細胞治療MM和R/R MM的療效和安全性數(shù)據(jù)較好,抗腫瘤活性高,不良反應發(fā)生率低[34]。BCMA是較為理想的MM治療靶點,但BCMA表達降低或丟失仍不可避免地導致腫瘤細胞逃逸。因此,藥物研發(fā)過程中提高CAR-T細胞在體內(nèi)的持久性和靶點特異性是對抗MM復發(fā)的難點。

2.2 靶向CD38的CAR-T細胞

CD38,又稱環(huán)腺苷二磷酸核糖水解酶,是一種在惡性B細胞上高度表達的Ⅱ型跨膜糖蛋白,參與細胞信號轉(zhuǎn)導和細胞黏附[35]。有研究表明,CD38不僅在正常漿細胞和MM細胞上表達,在正常淋巴細胞和髓細胞及一些非造血組織上亦有表達[36],這種“非腫瘤靶向”使得自身免疫反應加劇。CD38作為MM的一種重要靶抗原,可在腫瘤微環(huán)境中產(chǎn)生免疫抑制作用,將促炎環(huán)境轉(zhuǎn)化為含有腺苷的抗炎環(huán)境從而促進MM細胞生長。因此,在靶向CD38的CAR-T細胞研發(fā)中需進一步改進,降低其毒性反應。在一項非臨床研究中,靶向CD38的CAR-T細胞可在體外殺傷MM細胞,且在MM荷瘤免疫缺陷小鼠體內(nèi)也觀察到較強的抗腫瘤作用[37]。臨床研究中,CD38單靶點CAR-T細胞主要用于治療R/R MM,也有用于聯(lián)合BCMA等多靶個靶點組合治療的報道[38]。

2.3 靶向CD138的CAR-T細胞

CD138是一種在漿細胞和骨髓瘤細胞表面高度表達的細胞膜蛋白,又稱為黏結(jié)蛋白聚糖1,與細胞黏附和信號轉(zhuǎn)導有關(guān)。與CD38相同,CD138不僅在MM細胞上高表達,在正常T細胞上亦有表達,因此也具有“非腫瘤靶向”的特點。CD138高表達一般表現(xiàn)在MM復發(fā)期和進展期,在早期表達較少,因此CD138可作為MM的基本診斷指標,監(jiān)測MM的進展。Kawano等[39]于2016年首次使用靶向CD138 CAR-T細胞治療5例MM患者,其中4例得到緩解,且治療3個月后經(jīng)復查均能從患者骨髓和血液中檢測到CD138,治療過程中無明顯的毒性反應,僅出現(xiàn)輕微的CRS。

2.4 靶向免疫球蛋白κ輕鏈的CAR-T細胞

免疫球蛋白κ和λ輕鏈通常在正常B淋巴細胞和大多數(shù)淋巴細胞瘤的表面同時表達,當B淋巴細胞惡化時,則只表達單一的κ輕鏈或λ輕鏈。Ramos等[40]設計了一種作用于κ輕鏈的CAR,可選擇性識別MM細胞上的κ輕鏈,從而殺傷MM細胞而不傷害其他正常組織或細胞。目前他們設計的該靶向免疫球蛋白κ輕鏈的CAR-T細胞進入Ⅰ期臨床試驗,7例MM患者均未出現(xiàn)嚴重不良反應,病情穩(wěn)定且可持續(xù)2~17個月。但免疫球蛋白κ輕鏈在MM細胞上表達較弱,因此在研發(fā)中需著重提高對MM細胞上免疫球蛋白κ輕鏈的靶向性。

2.5 靶向CD319的CAR-T細胞

CD319,也稱CS1或淋巴細胞激活信號家族成員 F7(signaling lymphocytic activation molecule family member 7,SLAMF7),是一種作用于細胞膜表面的糖蛋白,在漿細胞、NK細胞和樹突狀細胞中高表達[41]。SLAMF7是MM中正常漿細胞和惡性漿細胞的標志物,不僅穩(wěn)定,且可以此為生物標志物在低溫環(huán)境下從MM患者樣品中分離出惡性漿細胞。早期研究發(fā)現(xiàn),SLAMF7與NK細胞黏附有關(guān),通過與NK細胞相互作用,不僅可殺傷MM細胞,且還可持續(xù)活化NK細胞,從而產(chǎn)生長期的免疫力[42]。由于其在NK細胞和T細胞上均有表達,因此在靶向SLAMF7的CAR-T中需采用基因敲除技術(shù)避免NK細胞和T細胞“自相殘殺”[43]。Wang等[44]設計了2種分別靶向BCMA和SLAMF7的CAR-T細胞,兩者均對MM細胞產(chǎn)生強大的殺傷作用。因此,SLAMF7可能是繼BCMA后又一理想的MM治療靶點。

2.6 靶向CD56的CAR-T細胞

CD56是一種跨膜糖蛋白,正常漿細胞無表達,僅在骨髓瘤細胞上表達,可介導MM細胞的歸巢,在MM治療中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,因此其可能成為MM治療的潛在靶點。由于CD56在中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)的表達與神經(jīng)毒性有關(guān),介導神經(jīng)細胞黏附,因此也稱為神經(jīng)細胞黏附因子。在一項Ⅰ期臨床試驗中,靶向CD56的CAR-T細胞雖在37例R/R MM患者中顯示出抗MM活性,但約50%患者出現(xiàn)神經(jīng)毒性[45]。雖然CD56可用以監(jiān)測MM的進展,但仍有小部分MM患者不表達CD56,所以現(xiàn)階段臨床上主要將CD56與BCMA等靶點進行聯(lián)合,提高MM治療的靶向性。

2.7 靶向NKG2D的CAR-T細胞

NKG2D也是MM治療的一個熱門靶點。NKG2D基因主要位于NK基因復合體,可表達于人和小鼠NK細胞、NKT細胞、CD8+T細胞及其他免疫活性細胞,但通常不表達于CD4+T細胞[46]。它作為一種激活性受體可活化免疫細胞,殺傷靶細胞。MM患者的CD8+T細胞NKG2D表達明顯高于健康人群。NKG2D在CD8+T細胞中發(fā)揮共刺激分子的作用,增強CD8+T細胞功能,其表達水平可作為MM患者病情進展和預后間接預測因子。Baumeister等[47]評估了靶向NKG2D的CAR-T細胞1×106,3×106,1×107和3×107細胞·kg-1共4個劑量的安全性,該試驗共有12例患者,包括5例MM患者和7例急性髓系白血病患者,在治療過程中未觀察到嚴重毒性,未出現(xiàn)CRS反應,提示該靶點相比于其他靶點更具潛力。

3 CAR-T細胞免疫療法的不良反應

3.1 細胞因子釋放綜合征

CRS是由于CAR-T細胞被過度激活和增殖,從而招募T細胞、B細胞、NK細胞和單核巨噬細胞等免疫細胞,通過釋放大量的細胞因子和趨化因子使腫瘤細胞大量凋亡,同時過量的細胞因子被釋放入血而引發(fā)的嚴重全身性炎癥反應。

CRS是CAR-T細胞治療血液腫瘤的一種主要且最常見的不良反應,多發(fā)生在CAR-T細胞回輸后1~3周內(nèi)[48],嚴重者可危及生命。治療初期主要表現(xiàn)為發(fā)熱、惡心或肌肉酸痛,隨后可迅速發(fā)展為低血壓、器官受損或呼吸困難。多項研究表明,IL-6是引起CRS的主要細胞因子,IFN-γ、腫瘤壞死因子α、IL-1β和IL-2等細胞因子水平明顯升高也與嚴重CRS密切相關(guān)。其中IFN-γ又可通過進一步激活單核巨噬細胞,分泌腫瘤壞死因子α、IL-1β、IL-6、IL-8和IL-10等細胞因子,從而發(fā)揮抗腫瘤作用[49]。目前臨床重點監(jiān)測的細胞因子主要有IL-6和IFN-γ。CRS的嚴重程度也與患者腫瘤類型、體內(nèi)腫瘤細胞負荷量和CAR-T細胞輸注量相關(guān),腫瘤負荷大的患者血清中IL-6和IFN-γ等細胞因子升高更為明顯[50]。2018年美國血液與骨髓移植學會上,將CRS按臨床不良反應(如發(fā)熱、低血壓和低氧血癥)及臨床指標(如體溫、IL-7、C反應蛋白和鐵蛋白等水平)進行分級,各級臨床表現(xiàn)和治療方法見表2。低血壓患者用藥需根據(jù)CRS嚴重程度調(diào)整,必要時需使用IL-6抑制劑〔如托利珠單抗(tocilizumab)和司妥昔單抗(siltuximab)〕或糖皮質(zhì)激素治療[51]。但在臨床上如何最大程度降低CRS導致的不良反應,延長患者生存率,仍是CAR-T細胞免疫療法研究的重點和難點。

表2 CAR-T細胞免疫療法中細胞因子釋放綜合征的臨床分級、臨床表現(xiàn)和治療方法

3.2 巨噬細胞活化綜合征

在系統(tǒng)性炎癥疾病中,巨噬細胞活化綜合征是一種潛在威脅患者生命的并發(fā)癥[52],又稱噬血性淋巴組織細胞增生癥。CRS和巨噬細胞活化綜合征存在一定的相似性,原因是CRS的促炎細胞因子主要來源于單核細胞和巨噬細胞。一項人源化小鼠CRS模型研究表明,CAR-T細胞可誘導、招募大量單核細胞和巨噬細胞等免疫細胞,產(chǎn)生IL-6、IL-1β和一氧化氮等炎癥因子[53]。另一項CRS機制研究表明,當CAR-T細胞特異性接觸腫瘤細胞表面時可募集免疫細胞釋放顆粒酶B和穿孔素等效應因子,通過激活胱天蛋白酶3/胃泌素E信號通路,使腫瘤細胞發(fā)生焦亡,而焦亡的細胞會誘導、招募大量免疫細胞(如單核細胞和巨噬細胞)釋放促炎細胞因子,從而引發(fā)CRS。人體自身T細胞不引起胱天蛋白酶3/胃泌素E信號通路激活[54]。因此,與人體自身T細胞相比,CAR-T細胞在獲得更多炎癥因子殺傷腫瘤細胞的同時,更需關(guān)注其安全性問題。

3.3 神經(jīng)毒性

神經(jīng)毒性,也稱免疫效應細胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征(immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome,ICANS),是CAR-T細胞免疫治療過程中的第二大中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,癥狀嚴重者可危及生命。其臨床表現(xiàn)為頭痛、表達性失語、意識障礙、癲癇或腦部水腫等。2019年,美國移植與細胞治療協(xié)會(ASTCT)共識將其定義為:經(jīng)過任何免疫治療后可能涉及到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病理過程。這一過程會導致內(nèi)源性或輸注后的T細胞及其他免疫效應細胞的激活[55],其機制仍不明確,但該癥狀與CRS相關(guān)。與神經(jīng)毒性相關(guān)的促炎細胞因子不僅在血液中產(chǎn)生,在腦脊液中也會大量存在。因此,炎癥因子可能會被動擴散于大腦,這將導致炎癥因子急劇升高,造成內(nèi)皮損傷、增加血管通透性及破壞血腦屏障。血腦屏障通透性增加則被認為是腦脊液細胞因子水平升高的主要原因[56]。

近年來,許多研究機構(gòu)采用神經(jīng)毒性分級系統(tǒng)(CARTOX-10)對神經(jīng)毒性進行分級。該系統(tǒng)主要用于監(jiān)測與評估認知功能,如言語、辨認方向和書寫等(表3)。雖然IL-6抑制劑可以緩解CRS的癥狀,但由于抗體藥物難以透過血腦屏障,臨床上通常給予≥2級ICANS患者糖皮質(zhì)激素(地塞米松)緩解癥狀,緩解過程中出現(xiàn)癲癇時首選左乙拉西坦(levetiracetam);伴顱內(nèi)壓升高的3級ICANS患者常聯(lián)合給予糖皮質(zhì)激素和乙酰唑胺(acetazolamide);出現(xiàn)4級且腦水腫的ICANS患者則給予大劑量糖皮質(zhì)激素、機械通氣及脫水藥物治療。有研究表明,IL-1受體拮抗劑阿那白滯素(anakinra)有抑制CRS和神經(jīng)毒性的作用[57]。

表3 CAR-T細胞免疫療法中相關(guān)腦病綜合征系統(tǒng)分級、評估分數(shù)、臨床表現(xiàn)和治療方法

3.4 脫靶效應

CAR-T細胞在特異性靶向腫瘤細胞的同時,對機體其他的正常組織造成殺傷,這種現(xiàn)象被稱為脫靶效應(off-target effect)。因此,在CAR-T細胞產(chǎn)品研發(fā)過程中,首先需要考慮腫瘤特異性抗原的選擇,保證正常組織或細胞不被殺傷,這就需要足夠的可特異性識別APC表面抗原的CAR-T細胞。多項研究表明,腫瘤細胞可通過下調(diào)或可逆性地丟失其表面抗原,從而逃脫CAR-T細胞攻擊,尤其是在實體瘤中,腫瘤微環(huán)境的存在導致該情況更為顯著,使得CAR-T細胞在實體瘤中的應用面臨更艱難的挑戰(zhàn)[58]。Ahmed 等[59]研究表明,具有低親和力的scFv及低劑量的CAR-T細胞可最大程度地降低對正常組織或細胞毒性,但抗腫瘤活性相對較低。因此,尋找合適的靶抗原非常重要。

3.5 T細胞耗竭

T細胞耗竭是指在T細胞長期暴露于持續(xù)性抗原的過程中,T細胞及記憶T細胞逐漸失去效應功能,直至T細胞功能完全喪失。因此,T細胞耗竭是癌癥患者免疫功能障礙的主要因素之一。一項Ⅰ期臨床研究表明,耗竭的T細胞功能降低,使CAR-T細胞的療效受到限制。在慢性感染性疾病患者或長期癌癥患者的T細胞中,常見許多典型的耗竭生物標志物高表達[60]。對健康小鼠和T細胞耗竭小鼠的基因組進行對比分析發(fā)現(xiàn),兩者的基因表達模式具有顯著差異:T細胞耗竭小鼠出現(xiàn)了T細胞表達活性失衡的現(xiàn)象,而導致這一現(xiàn)象的關(guān)鍵原因在于一種可調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)表達的主要基因c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)。該研究揭示了JNK表達降低也會抑制T細胞活性[61]。因此,T細胞耗竭也是CAR-T細胞免疫治療中出現(xiàn)的嚴重不良反應之一。

4 治療MM的CAR-T細胞產(chǎn)品審批進展

截至2022年6月,全球共有8款CAR-T細胞上市,分別為KYMRIAH、YESCARTA、TECARTUS、BREYANZI、ABECMA、瑞基奧侖賽(relmacabtagene antoleucel,relma-cel)注射液、西達基侖賽(clitacabtagent autoleucel,cilta-cel)注射液和阿基侖賽(axicabtagent ciloleucellnjection,axi-cel)注射液,其中靶向BCMA的ABECMA和西達基侖賽注射液用于治療MM,目前已獲美國FDA和歐盟批準上市。伊基倫賽注射液是國內(nèi)首款靶向BCMA的CAR-T細胞產(chǎn)品,目前已納入國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心優(yōu)先審評品種公示。

ABECMA于2021年3月獲美國FDA批準上市,是全球首個獲批靶向BCMA的CAR-T細胞,適應證為接受≥3次化療后的R/R MM成人患者。在一項128例R/R MM患者Ⅱ期臨床試驗中,總緩解率為73%,完全緩解率為33%[62]。

西達基侖塞注射液是Janssen(楊森)和傳奇生物共同研發(fā)的靶向BCMA的CAR-T細胞,在2020年底提交美國FDA上市申請,并于2022年2月正式獲批上市,是全球首款由中國企業(yè)參與研發(fā)獲得美國FDA批準上市的CAR-T細胞,適應證為R/R MM成人患者。為期18個月的臨床隨訪數(shù)據(jù)顯示,總緩解率高達97%,完全緩解率為80%[63]。目前西達基侖賽注射液已在國內(nèi)提交上市申請,尚未獲批。

截至2022年6月,國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評中心共受理>160項細胞治療產(chǎn)品的申請。在受理的94款CAR-T細胞產(chǎn)品中,用于MM治療的有11項(表4)。

表4 國內(nèi)治療MM CAR-T細胞產(chǎn)品受理和獲批情況(截至2022年6月6日)

5 展望

CAR-T細胞免疫療法在血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療中取得非常顯著的療效。大量臨床試驗研究結(jié)果表明,CAR-T細胞在MM治療中具有很好的臨床應用前景。臨床上應用CAR-T細胞聯(lián)合免疫調(diào)節(jié)劑等靶向藥物可進一步提高療效。在給予靶向SLAM7 CAR-T細胞的同時,與來那度胺(lenalidomide)聯(lián)用可明顯提高CAR-T細胞對MM患者的抗腫瘤活性[64],CAR-T細胞可在MM患者體內(nèi)存活3~6個月,且持續(xù)對腫瘤細胞造成殺傷。但由于MM患者年齡、疾病狀態(tài)可能會潛在地影響T細胞活性和數(shù)量,這為CAR-T細胞質(zhì)量和治療作用增加很多阻礙。有研究表明,患者體內(nèi)CAR-T細胞數(shù)量與持久性呈正比趨勢[65]。目前提高T細胞活性的方法主要是通過擴增CAR-T細胞數(shù)量以保證其持續(xù)性、減少其凋亡速度并促進細胞因子釋放。例如,bb2121是通過增加磷脂酰肌醇3激酶抑制劑bb007[66],使機體CAR-T細胞中記憶T細胞數(shù)量增多且療效持久。多靶點CAR-T細胞免疫療法是通過聯(lián)合、串聯(lián)CAR-T細胞實現(xiàn)多靶點CAR-T細胞在同一表達載體上共表達。相比于單靶點,多靶點CAR-T細胞可降低脫靶風險,增加持久性,因此多靶點CAR-T細胞免疫療法亦備受關(guān)注。

盡管CAR-T細胞免疫療法在血液系統(tǒng)惡性腫瘤中取得顯著療效,為患者帶來了更多的選擇和希望,但仍存在安全性和可控性等難題,至今其回輸人體后產(chǎn)生的毒性反應導致患者耐藥而腫瘤復發(fā)、甚至死亡機制尚未明確。其中,CRS是最主要也是最危險的不良反應,在早期安全性評價中,對于IL-6和IFN-γ等重要典型的細胞因子水平需重點監(jiān)測。為使患者不良反應最小化,研究者們通過插入“自殺基因”和“安全開關(guān)”及使用抗粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子單抗和強力霉素(多西環(huán)素)(doxycycline)等方式提高CAR-T細胞免疫療法的有效性和可控性,使得在MM治療過程中CRS癥狀得到控制[67]。由于患者個體化差異大且CAR-T細胞產(chǎn)品制備周期長,因此對于CAR-T輸注風險以及CAR-T細胞質(zhì)量及其控制是患者能否得到及時并有效治療的最大阻礙。因此開發(fā)異體通用型CAR-T細胞顯得非常必要。異體通用型CAR-T細胞是異體移植,因此還需考慮機體宿主排斥反應。目前主要通過敲除異體TCR和MHC基因等方法消除患者對于異體通用型CAR-T細胞的排異反應[68]。

CAR-T細胞是一類特殊藥品,其產(chǎn)品供應模式和安全性風險與傳統(tǒng)藥物存在顯著區(qū)別,至今仍無統(tǒng)一的標準制備方式和理想的治療方案。目前CAR-T細胞免疫療法的發(fā)展仍面臨著許多挑戰(zhàn),如患者來源的T細胞如何標準化生產(chǎn);如何實現(xiàn)生產(chǎn)制備過程自動化,降低生產(chǎn)周期;如何實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)及藥物監(jiān)管部門如何做好監(jiān)管工作等。因此,對于實現(xiàn)CAR-T細胞標準自動化生產(chǎn)及質(zhì)量、療效和風險可控仍是目前的首要任務。阿基侖賽注射液和瑞基奧侖賽注射液在國內(nèi)上市,表明在MM治療中,越來越多的CAR-T細胞免疫療法已被國內(nèi)接納。由于CAR-T細胞免疫療法已在急性淋巴白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療方面取得了重大成就,期待不久的將來,CAR-T細胞免疫療法也能為MM患者帶來福音。

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