2018年11月30日/醫(yī)麥客 eMedClub/--現(xiàn)如今，免疫療法在癌癥治療的巨大進(jìn)展已經(jīng)家喻戶曉，但在1984年，美國(guó)國(guó)家癌癥研究所（NCI）的醫(yī)學(xué)博士Steven A. Rosenberg和同事輸注白細(xì)胞介素2（IL-2）治療33歲的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者Linda Taylor時(shí)，免疫腫瘤學(xué)還是一個(gè)新生領(lǐng)域。
Steven Rosenberg（圖片來(lái)源：onclive）
NCI對(duì)IL-2的早期臨床試驗(yàn)有助于將免疫療法從理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際，并且加深了人們關(guān)于T細(xì)胞反應(yīng)的了解，這為稱為過(guò)繼性細(xì)胞療法（ACT）的免疫療法提供了基礎(chǔ)。
基于T細(xì)胞的免疫腫瘤學(xué)療法的分類
（圖片來(lái)源：onclive）
目前，基于T細(xì)胞的ACT可分為：
根據(jù)抗腫瘤反應(yīng)性選擇的自體腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（TIL）；
基因工程改造的T細(xì)胞受體（TCR）或嵌合抗原受體（CAR）的自體T細(xì)胞，即TCR-T和CAR-T。
一種新興的細(xì)胞療法是使用由CAR設(shè)計(jì)的自然殺傷細(xì)胞（CAR-NK），均被回輸至患者體內(nèi)以誘導(dǎo)抗腫瘤作用?？傮w而言，這些策略構(gòu)成了不斷發(fā)展的免疫腫瘤學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)主要研究領(lǐng)域。
在臨床試驗(yàn)中，ACT針對(duì)血液腫瘤表現(xiàn)出很強(qiáng)的療效，F(xiàn)DA已經(jīng)批準(zhǔn)了針對(duì)成人和兒童某些復(fù)發(fā)性B細(xì)胞惡性腫瘤的兩種抗CD19 CAR-T細(xì)胞療法，即Kymriah和Yescarta。CAR-T細(xì)胞療法在難治性白血病和淋巴瘤方面的成功促使美國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)（ASCO）在2018年將其指定為“年度最佳進(jìn)展”。
然而，已被證明，ACT針對(duì)實(shí)體瘤難以實(shí)現(xiàn)一致的成功。研究人員正在探索各種新穎的策略，以擴(kuò)大這些突破性技術(shù)的效用。今年11月，在華盛頓特區(qū)舉行的癌癥免疫治療學(xué)會(huì)年會(huì)（SITC 2018）期間強(qiáng)調(diào)了這些努力。Rosenberg和其他專家討論了將ACT應(yīng)用于實(shí)體瘤的挑戰(zhàn)以及克服它們所取得的進(jìn)展，他們期望通過(guò)這些努力最終會(huì)取得成功。
ACT之所以對(duì)實(shí)體瘤功效不佳，一部分原因是存在在B細(xì)胞惡性腫瘤中基本不存在的若干障礙：異質(zhì)抗原表達(dá)、不利的免疫抑制微環(huán)境以及位點(diǎn)難以被輸注T細(xì)胞追蹤和浸潤(rùn)。對(duì)于TIL和CAR-T細(xì)胞療法，實(shí)體瘤抗原表達(dá)的范圍是一大問(wèn)題。
TIL治療的目標(biāo)是增強(qiáng)患者先前存在的腫瘤反應(yīng)，使用從腫瘤組織分離的抗腫瘤反應(yīng)性TIL并在實(shí)驗(yàn)室中擴(kuò)增以進(jìn)行再輸注。TIL可靶向多個(gè)腫瘤表位，但“我們不知道注入的大多數(shù)細(xì)胞能識(shí)別哪些抗原”，德克薩斯大學(xué)MD安德森癌癥中心的Chantale Bernatchez博士如是說(shuō)。
TIL：靶向腫瘤新生抗原
Rosenberg及其同事是第一批使用TIL治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的研究小組，轉(zhuǎn)移性黑色素瘤是最具致突變性的癌癥之一。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)，TIL治療目前可以在約30％的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者中實(shí)現(xiàn)完全持久的消退。對(duì)黑色素瘤反應(yīng)的TIL的DNA研究表明，它們識(shí)別由健康的黑素細(xì)胞和黑素瘤表達(dá)的分化抗原；癌胚抗原（carcinoembryonic antigen, CEA），主要限于胚胎和癌細(xì)胞；以及腫瘤新生抗原（neoantigen），一種在癌細(xì)胞表面發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)片段，在正常組織中不存在，來(lái)自該患者腫瘤中‘新’的DNA突變。
Rosenberg說(shuō)，全外顯子組和RNA測(cè)序的進(jìn)展促進(jìn)了新生抗原的鑒定，并打開了將ACT應(yīng)用于常見上皮癌的大門，他說(shuō)“大多數(shù)人認(rèn)為常見的癌癥不具有免疫原性， 但是......幾乎所有的上皮癌都含有被患者自體免疫系統(tǒng)識(shí)別的突變”。
2018年6月，權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature Medicine上，Rosenberg的團(tuán)隊(duì)描述了用自體TIL成功治療轉(zhuǎn)移性乳腺癌乳腺癌病例。在參加試驗(yàn)之前，患者已經(jīng)接受了5到6次治療，包括多種化療和激素治療。Rosenberg說(shuō)：“她的胸壁有腫瘤，肝臟有多處大的病變，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移?！?strong>選擇的TIL能靶向由患者的腫瘤表達(dá)的4種獨(dú)特新生抗原，在接受輸注的六周后，患者的原發(fā)性腫瘤負(fù)荷減少一半。隨后的成像顯示疾病完全消退，并且她在差不多2.5年后仍然沒(méi)有癌癥。
Judy Perkins（圖片來(lái)源：abc）
“這是一種可行的治療方法。我們已經(jīng)證明它可以用于膽管腫瘤、結(jié)腸癌、宮頸癌和乳腺癌患者，“他承認(rèn)反應(yīng)率很低，“但我們現(xiàn)在有一個(gè)藍(lán)圖來(lái)攻擊癌癥中的獨(dú)特突變，將其提升為一種更廣泛地治療癌癥患者的方法?！?/span>
CAR-T、TCR-T：靶向腫瘤新生抗原、多種抗原
CAR-T和TCR-T細(xì)胞療法也是抗原依賴性的。對(duì)外周血中收集的T細(xì)胞進(jìn)行工程改造，使其能夠表達(dá)識(shí)別癌細(xì)胞表面（CAR）或其內(nèi)部（TCR）表達(dá)的1種抗原的合成受體。輸注后，CAR構(gòu)建體與腫瘤抗原的結(jié)合能引發(fā)CAR-T細(xì)胞的強(qiáng)效殺傷，使用CAR而不是TCR的優(yōu)點(diǎn)在于：與TCR不同，CAR-T細(xì)胞不依賴于人白細(xì)胞抗原（HLA）來(lái)進(jìn)行抗原識(shí)別。
希望之城的Christine Brown博士一直專注于開發(fā)用于膠質(zhì)母細(xì)胞瘤和其他腦癌的CAR-T細(xì)胞，她認(rèn)為鑒定靶抗原是將CAR-T細(xì)胞治療應(yīng)用于實(shí)體瘤的最大挑戰(zhàn)。實(shí)體瘤中的異質(zhì)抗原表達(dá)提供了許多潛在的靶標(biāo)，但很少有抗原是腫瘤細(xì)胞專有的。她說(shuō)，“我們需要更多地了解腫瘤中可能的抗原靶標(biāo)是如何在正常的必需組織上表達(dá)的”。
Christine Brown（圖片來(lái)源：cityofhope）
一些研究者使用CAR或TCR進(jìn)行了修飾以靶向在腫瘤中過(guò)表達(dá)、同時(shí)在正常組織中表達(dá)的抗原，已經(jīng)報(bào)告了嚴(yán)重的靶向/脫靶（on-target/off-tumor）毒性。而TIL治療很少發(fā)生自身免疫毒性，可能是因?yàn)樾律乖瞧涿庖叻磻?yīng)的主要驅(qū)動(dòng)因素。
因此，Rosenberg認(rèn)為使用靶向新生抗原的TCR和CAR將更安全，但CAR僅與很少發(fā)生突變的細(xì)胞表面蛋白結(jié)合。癌癥隨著生長(zhǎng)或響應(yīng)于選擇性壓力而改變，并且CAR-T細(xì)胞療法治療的患者會(huì)發(fā)生抗原丟失或逃避，這說(shuō)明CAR需要靶向多種抗原。
為了實(shí)施成功的ACT，T細(xì)胞需要以足夠量運(yùn)輸至腫瘤組織。調(diào)節(jié)T細(xì)胞運(yùn)輸、浸潤(rùn)和活動(dòng)的機(jī)制是腫瘤特異性的。
然而，T細(xì)胞如何進(jìn)入大腦并浸潤(rùn)大腦可能與它們流向其它腫瘤的方式非常不同。
盡管大多數(shù)常規(guī)療法不能跨越血腦屏障，但Brown表示CD19 CAR-T在血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者中的早期試驗(yàn)結(jié)果表明，T細(xì)胞可以到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)。更多證據(jù)表明，全身給予CAR-T細(xì)胞可以到達(dá)大腦，其中檢查點(diǎn)抑制劑靜脈內(nèi)給予腦轉(zhuǎn)移黑色素瘤患者。
Brown的團(tuán)隊(duì)一直在評(píng)估局部遞送CAR-T細(xì)胞到腦腫瘤中，即直接注射到患者的腫瘤部位或側(cè)腦室（制造腦脊液）。研究表明，局部遞送細(xì)胞在等劑量下更有效。
2016年，Brown及其同事發(fā)表了一例男性患有高度侵襲性/復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的病例，通過(guò)顱內(nèi)輸注的CAR-T細(xì)胞進(jìn)行治療，這些細(xì)胞被設(shè)計(jì)成靶向IL-13受體α2抗原。他的局部腫瘤完全消退，但在7.5個(gè)月后，出現(xiàn)了新的病變。他沒(méi)有經(jīng)歷任何嚴(yán)重的不良事件，Brown的團(tuán)隊(duì)正處于評(píng)估的早期階段，與全身遞送相比，局部遞送降低了靶向/脫靶（on-target/off-tumor）毒性的風(fēng)險(xiǎn)。此外，他們還在進(jìn)行臨床前研究，以確定CAR-T細(xì)胞是否可以用針對(duì)大腦的歸巢分子進(jìn)行基因修飾。
在另一項(xiàng)研究中，希望之城的研究人員正在對(duì)HER2陽(yáng)性乳腺癌患者進(jìn)行HER2特異性CAR-T細(xì)胞治療，這些患者已擴(kuò)散至大腦或腦膜炎。CAR-T細(xì)胞將通過(guò)腦室內(nèi)遞送直接給予受試者的大腦。這項(xiàng)1期試驗(yàn)預(yù)計(jì)招募30名患者，是首次使用CAR-T治療HER2陽(yáng)性腦轉(zhuǎn)移患者，并且是首次使用新的給藥途徑。
一旦CAR-T細(xì)胞運(yùn)輸至腫瘤部位，腫瘤微環(huán)境會(huì)抑制T細(xì)胞浸潤(rùn)、增殖和功效。微環(huán)境缺氧并且營(yíng)養(yǎng)耗盡，其特征在于酸性pH和氧化應(yīng)激，含有大量抑制性免疫細(xì)胞（如T調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和髓樣抑制細(xì)胞，過(guò)度表達(dá)趨化因子、細(xì)胞因子和其他抑制因子。此外，基質(zhì)因素也可能給浸潤(rùn)提供物理屏障。
在TIL輸注之前，立即施用淋巴清除方案可以通過(guò)消除抑制性細(xì)胞并使腫瘤更容許T細(xì)胞浸潤(rùn)，有利于重塑腫瘤微環(huán)境。
微環(huán)境的復(fù)雜性使其成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，包括Brown在內(nèi)的幾個(gè)小組一直在努力開發(fā)更好的小鼠模型，以闡明最有可能改善治療的途徑并且確保微環(huán)境不會(huì)抑制CAR-T細(xì)胞并阻礙其功效。
大多數(shù)ACT研究都使用免疫受損模型和人類T細(xì)胞，但現(xiàn)在已經(jīng)可以獲得具有完整免疫系統(tǒng)的小鼠模型和小鼠T細(xì)胞，從而產(chǎn)生一些興奮?！拔覀冞€在研究'人性化'小鼠，為測(cè)試CAR-T療法時(shí)提供人體免疫系統(tǒng)，”Brown說(shuō)。
增強(qiáng)免疫應(yīng)答的組合療法有利于改善腫瘤微環(huán)境。希望之城計(jì)劃進(jìn)行一項(xiàng)試驗(yàn)，將使用CAR-T細(xì)胞療法和阻斷PD-1的免疫檢查點(diǎn)抑制劑nivolumab聯(lián)合治療患者，這不僅能增強(qiáng)CAR-T治療的有效性，而且還刺激內(nèi)源性免疫反應(yīng)。
NCI和MD安德森癌癥中心也在進(jìn)行將ACT與PD-1抑制劑聯(lián)合的試驗(yàn)，包括針對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的TIL治療與PD-1抗體pembrolizumab的聯(lián)合。
在CAR-T細(xì)胞或TIL回輸至患者體內(nèi)之前，必須在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行擴(kuò)增，直到抗腫瘤細(xì)胞群達(dá)到足夠的數(shù)量以進(jìn)行治療。
TIL治療需要輸注比CAR-T細(xì)胞治療更多的細(xì)胞來(lái)產(chǎn)生客觀的臨床反應(yīng)（10-150x10^9/kg vs 1-2x10^6/kg）。有人認(rèn)為，制造過(guò)程耗時(shí)且復(fù)雜是TIL治療的最大障礙，因?yàn)檫@大大限制了可以治療的患者數(shù)量和治療的及時(shí)性。
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