目前,CAR-T療法在治療白血病、淋巴瘤等血液癌癥方面表現(xiàn)出積極的療效??茖W家們一直試圖努力在實體瘤中復制CAR-T對抗血液癌癥的業(yè)績。但是,這一應用卻面臨著多重阻礙——與白血病、淋巴瘤不同,實體瘤更具有異質(zhì)性,且會表達更多的腫瘤蛋白(這會增加CAR-T細胞準確靶向腫瘤的難度)。
“腫瘤組織中的細胞并不是都表達相同的腫瘤蛋白,所以僅僅只靶向一種蛋白質(zhì)可能會限制CAR-T療法的功效。”貝勒醫(yī)學院的Shoba Navai解釋道,“此外,大的腫瘤組織會對T細胞的進入造成物理障礙。”同時,實體瘤更傾向于在對抗T細胞中的環(huán)境中生長,這會抑制免疫細胞發(fā)揮效用。
即便困難重重,科學家們并沒有放棄努力。在最新舉辦的2019年度美國癌癥研究學會年會(AACR)上,來自Memorial Sloan Kettering(MSK)癌癥中心和貝勒醫(yī)學院的研究團隊分別報告了CAR-T療法在治療一些晚期實體瘤(間皮瘤和肉瘤)上的潛力。
靶向間皮素的CAR-T療法
在由MSK 癌癥中心的胸外科副主任Prasad Adusumilli領(lǐng)導的研究中,共21名患有惡性胸膜疾病的患者(其中有19位患有間皮瘤,一位是轉(zhuǎn)移性肺癌、另一位是轉(zhuǎn)移性乳腺癌)接受了CAR-T治療。結(jié)果顯示,這可能是一種更有效的治療策略。
間皮瘤是一種與石棉暴露有關(guān)的惡性實體瘤,預后效果特別差。2003年,鉑類化療藥物組合獲批用于治療這一腫瘤,當時的中位生存期只有約3個月。此外,包括默沙東的Keytruda(pembrolizumab)等在內(nèi)的免疫檢查點抑制劑的早期試驗僅僅表現(xiàn)出輕微的反應率。
Prasad Adusumilli團隊設(shè)計的CAR-T(IcasM28z)靶向一種多數(shù)癌細胞表面都會表達的蛋白——間皮素(mesothelin)。這些細胞還添加了Icaspase-9“安全自殺”開關(guān),一旦在患者體內(nèi)發(fā)生意外**,這個開關(guān)會被啟動從而消滅所有的CAR-T細胞。
在化療預處理后,研究人員將CAR-T細胞注入患者胸膜腔中。38周后,有13名患者的外周血中依然可以檢測到CAR-T細胞,并且它們的存在與血液中間皮素相關(guān)肽水平降低50%以及腫瘤消退有關(guān)。
除了CAR-T,研究團隊還進行了PD-1的聯(lián)合療法,因為臨床前研究顯示,面對實體瘤,CAR-T療法會出現(xiàn)“T細胞疲倦”的現(xiàn)象,而PD-1抗體可以重新激活這些細胞,并在小鼠試驗中顯現(xiàn)出根除腫瘤的效果。
在接受CAR-T和至少三個周期的抗PD-1治療的11名患者中,有8名患者的腫瘤縮小。其中有兩名患者在60周和32周時一直對治療有完全的緩解反應。
重要的是,臨床試驗并沒有出現(xiàn)CAR-T細胞相關(guān)**高于2級的現(xiàn)象,而且沒有患者發(fā)生神經(jīng)**或者細胞因子釋放綜合征(CAR-T細胞療法的常見副作用)。
Prasad Adusumilli表示,這是一項早期臨床試驗,對于CAR-T的長期療效依然尚未確定。但是已有數(shù)據(jù)依然讓人興奮。而且,聯(lián)合療法并沒有讓每個人都受益:21名患者中有12名最終依然出現(xiàn)了癌癥發(fā)展的情況。
目前,MSK癌癥中心已經(jīng)將靶向間皮素的CAR-T技術(shù)授權(quán)給一家位于加利福尼亞州南舊金山的生物技術(shù)公司Atara Biotherapeutics,用于進一步研究。
靶向HER2陽性腫瘤:有抗癌活性
來自貝勒醫(yī)學院的Meenakshi Hegde和Shoba Navai團隊則是測試了靶向HER2的CAR-T療法。結(jié)果同樣讓人欣慰。
HER2是一種在許多不同的實體腫瘤類型中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì),最典型的莫過于乳腺癌,HER2陽性的腫瘤轉(zhuǎn)移的風險相對更高。對于復發(fā)性或者難治性肉瘤患者而言,可以選擇的治療手段相當有限。
Meenakshi Hegde團隊之前的研究已經(jīng)證實,相比于曲妥珠單抗,靶向HER2的CAR-T細胞能夠更好的靶向表達低水平HER2的腫瘤細胞。
在Ⅰ期試驗中,研究團隊共招募了10名患有難治性或轉(zhuǎn)移性HER2陽性肉瘤患者(其中5例患有骨肉瘤,3例患有橫紋肌肉瘤,1例患有尤文肉瘤和1例滑膜肉瘤),他們接受了多達3次的CAR-T細胞注射。
結(jié)果顯示,有8位患者體內(nèi)的CAR-T細胞在第7天出現(xiàn)中位峰值擴增,并且他們可以在輸注后6周檢測到CAR-T細胞。其中,一位橫紋肌肉瘤患者(已經(jīng)轉(zhuǎn)移至骨髓中)在接受CAR-T治療后出現(xiàn)了12個月的緩解期,但是后來依然復發(fā)了。同樣,這項研究也沒有出現(xiàn)神經(jīng)**,但是有2名患者出現(xiàn)了細胞因子釋放綜合征(風險大于2級)。
研究人員表示,相比于治療血液癌癥的CAR-T細胞,靶向HER2的CAR-T細胞治療能力更為有限。他們需要更多的患者,進行更多的驗證,以確定療效和劑量。
抗癌之路任重道遠
事實上,無論是實體瘤還是血液癌,CAR-T療法都存在挑戰(zhàn)(表格信息參考自The Scientist:CAR-T Cells in Solid Versus Liquid Cancers)
包括GSK、TCR2 Therapeutics和Ziopharm在內(nèi)的幾家制藥公司都已經(jīng)轉(zhuǎn)向CAR-T的“表親”——T細胞受體療法(T cell receptor,TCR),同樣是利用患者自身T細胞治療癌癥,但是與CAR-T細胞識別抗原的機制完全不同。
參考《Nature Biotechnology》期刊的上一篇綜述,TCRs利用α和β肽鏈構(gòu)成的異元二聚體(heterodimer)來識別由主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)呈現(xiàn)在細胞表面的多肽片段。CARs則利用能夠與特定抗原結(jié)合的抗體片段來識別腫瘤細胞表面的抗原。
考慮到MHC分子能夠呈現(xiàn)從細胞表面和細胞內(nèi)蛋白中獲得的肽鏈,所以與CARs相比,TCRs理論上能夠靶向更多的抗原。但是,圍繞這兩種抗癌技術(shù)在實體瘤中的應用還處于早中期,CAR-T療法還有很多的困難需要克服,例如約30-50%的患者在治療后出現(xiàn)癌癥復發(fā),10-20%的患者無法進入緩解期等。
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