全球DC**研發(fā)趨勢分析

       01  研究進展概述

       1.1 DC細胞分類和生物學特性

       樹突狀細胞(Dendritic Cell，DC)是起源于骨髓造血祖細胞或單核細胞分化而成1。DC細胞亞群包括傳統(tǒng)樹突狀細胞(conventional dendriticcells，cDCs)、漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendriticcells, pDCs) 和單核細胞衍生的樹突狀細胞(monocyte-derived dendritic cells，moDCs)。

圖1 樹突狀細胞與免疫系統(tǒng)的相互作用關(guān)系（圖片來源于參考資料2）

       cDCs根據(jù)功能的不同，分為cDC1s和cDC2s。cDC1s表達C型凝集素DNGR-1/CLEC9A，整合素和趨化因子受體XCR1。其次，cDC1s通過肽段在MHC-Ⅰ上交叉表達，特異性地激活CD8+T細胞應(yīng)答。最后，發(fā)育成熟的cDC1s能有效地向T細胞呈遞外源性和內(nèi)源性抗原，并調(diào)節(jié)T細胞的增殖和分化。cDC1s功能的獨特性和多樣性對腫瘤治療至關(guān)重要3-4。cDC2s遷移到淋巴組織后依賴MHC-Ⅱ的抗原呈遞優(yōu)先激活CD4+T細胞應(yīng)答。而pDCs 的作用是特異性表達TLR7和 TLR9識別不同的抗原2。

       根據(jù)樹突狀細胞分化階段的不同，分為未成熟的樹突狀細胞（immaturedendritic cells，imDCs）、成熟的樹突狀細胞（mature dendritic cells，mDCs）和調(diào)節(jié)性的樹突狀細胞（regulatory dendriticcells，DCregs），這是三種不同功能的DCs。首先，DCs捕獲和呈遞抗原，研究發(fā)現(xiàn)imDCs可吞噬抗原，分泌腫瘤壞死因子子-α (tumor necrosisfactor-α, TNF-α)、白細胞介素(interleukin, IL)-12、IL-6，提高MHC-Ⅰ表達水平，降低MHC-Ⅱ和共刺激分子表達水平，隨后被抗原活化為mDCs，呈遞抗原給T細胞。其次，DCs激活免疫功能，mDCs 表達多種共刺激分子，如CD80、CD86、CD40 和CD70 等細胞因子，通過與T細胞表達的CD28、CD40L、CD27和ICOS 相互作用，激活T細胞免疫應(yīng)答。最后DCs局部微環(huán)境抑制其成熟，進而誘導(dǎo)免疫耐受，例如DCregs亞群CD11bhighCD11clowIalowDCs可通過IL-10等抑制T細胞活化，導(dǎo)致免疫耐受2,5,6。

圖2 DCs誘導(dǎo)T細胞免疫應(yīng)答和免疫耐受（圖片來源于參考資料5）

       總的來說，DCs可定居在全身組織，對周圍環(huán)境進行監(jiān)視，并隨時將捕獲的抗原信息傳遞給免疫系統(tǒng)，是CD4+T和CD8+T初始細胞的主要激活細胞。同時DCs是表達MHCⅠ和Ⅱ類分子的專職抗原呈遞細胞（antigenpresenting cells，APCs），是目前已知的體內(nèi)功能最強的APCs，也是唯一能活化靜息T細胞的抗原呈遞細胞7。DCs是固有免疫和適應(yīng)性免疫過程中的關(guān)鍵紐帶。

       1.2 DC腫瘤**

       1973年，DC被首次報道是在體內(nèi)具有有效的抗原呈遞能力的細胞。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，2010年基于DC的自體前列腺癌**Sipuleucel-T（Provenge）獲FDA批準上市，是首 款DC治療性腫瘤**。

圖3 DC**制備過程（圖片來源于參考資料7）

       基于DC的強抗原呈遞活性和T細胞活化特性，單核細胞分化和體外DC培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展，DC逐漸開展臨床試驗用于治療腫瘤。DC腫瘤**的發(fā)展階段大體分為，1995年至2004年，第一批進入臨床試驗的DC腫瘤**，通過GM-CSF和IL-4體外裝載單核細胞來源的DC來治療腫瘤，采用不同的方式負載特異性抗原，以此激活特異性腫瘤抗原的T細胞免疫。由于已知黑色素瘤的特異性抗原有MART-1,Melan-A和gp100，所以最早開展DC腫瘤**的適應(yīng)癥是黑色素瘤。直到2010年基于GM-CSF活化APC靶向治療前列腺癌的DC腫瘤**Provenge獲批上市。早期的臨床試驗結(jié)果顯示DC**安全性高，對腫瘤具有免疫原性。單次DC注射7天內(nèi)，患者體內(nèi)檢測到腫瘤特異性CD8+T細胞免疫反應(yīng)。接受DC**治療的患者中約有10%以上產(chǎn)生腫瘤持續(xù)消退現(xiàn)象。
 

       02  DC**技術(shù)發(fā)展

       DC腫瘤**是將腫瘤細胞的DNA，RNA，腫瘤細胞裂解物，腫瘤抗原蛋白/多肽等致敏DC細胞，利用DC強大的呈遞功能，激活患者體內(nèi)的T細胞免疫應(yīng)答，從而發(fā)揮治療腫瘤的作用。但是腫瘤免疫抑制（TME）大大限制了DC腫瘤**的發(fā)展，可以從**來源，抗原的選擇和抗原負載等多方面加強DC腫瘤**的療效和安全性。

       2.1 **來源

       DC**最初使用的DC是從體內(nèi)采集單核細胞體外分化而來。但單核細胞培養(yǎng)過程存在制備時間長，細胞數(shù)目有限，制備過程繁瑣，費用高昂等問題，且體外成熟的MoDCs與體內(nèi)CD141+DCs有結(jié)合限制。由此可見，解決**來源是根本問題。

       前期的研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)來源的CD14+單核細胞和CD34+祖細胞在體外誘導(dǎo)分化的MoDC在臨床試驗中已顯示對不同類型的癌癥有效。例如黑色素瘤（NCT01983748，自體腫瘤RNA抗原），去勢抵抗性前列腺癌（NCT02111577，輻照過的前列腺癌細胞系抗原）和轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌（NCT02503150，自體腫瘤裂解物）。另外一項大規(guī)模的三期臨床試驗，基于MoDC的DC腫瘤**在治療膠質(zhì)母細胞瘤（NCT00045968，自體腫瘤裂解物）顯示良好的安全性和顯著提高的存活率7。

       研究發(fā)現(xiàn)從體內(nèi)直接分離的天然DCs比體外分化的MoDC表達更高的MHC分子和功能更強大的抗原呈遞能力，未來可能會成為下一代DC**的基礎(chǔ)。臨床試驗顯示天然的pDCs體外裝載HLA-A2.1肽段在黑色素瘤患者中能夠產(chǎn)生腫瘤特異的**T細胞（CTL），顯著改善PFS,安全性良好。

       除此之外，最近有研究人員通過誘導(dǎo)型多能干細胞（iPSCs），增值型髓系細胞等誘導(dǎo)APCs，可以制備大量樹突狀細胞，與骨髓來源樹突狀細胞功能，表型等一致，也不失為解決DC來源的一種方法8。

       2.2 抗原的選擇

       通常情況下，DC**抗原包括腫瘤相關(guān)抗原（TAA）和腫瘤細胞裂解物。其優(yōu)點是制備簡便且有一定的療效。近年來腫瘤細胞來源的外泌體作為抗原備受矚目。外泌體包含抗原遞呈所必須的分子，如特異性抗原，MHCⅠ和Ⅱ，共刺激分子和細胞間黏附分子（ICAM）。其優(yōu)于傳統(tǒng)抗原的特性，包括對腫瘤免疫微環(huán)境的抵抗，強大的抗原提呈功能等。

圖4 腫瘤相關(guān)抗原的選擇（圖片來源于參考資料5）

       2.3 抗原負載

       DC**的抗原負載是開發(fā)成功的關(guān)鍵因素之一，MHCⅠ類限制性肽，合成長肽，全長蛋白，腫瘤熱休克蛋白，DNA或RNA轉(zhuǎn)導(dǎo)用病毒載體均顯示為是可成功負載抗原，并具有體外免疫源性。

       離體DC負載的理想抗原取決于臨床環(huán)境（TAA的表達和腫瘤組織的類型），同時抗原的性質(zhì)及內(nèi)化也會影響DC誘導(dǎo)和維持的免疫應(yīng)答反應(yīng)。與非靶向遞送相比，TAA與DC特異性抗體結(jié)合促進人的MoDC和cDC1s交叉呈遞，引起TAA特異性CD8+ T細胞應(yīng)答?；颊咛禺愋载撦d新抗原的MoDC使黑色素瘤患者放大新抗原特異性T細胞的多樣性，目前正在開展多項臨床試驗（例如NCT03300843，NCT03674073和NCT01885702）。

       最近的一項實驗發(fā)現(xiàn)，在體外通過電融合方法使人源MoDC與乳腺癌細胞形成樹突狀細胞-腫瘤細胞雜種細胞（作為抗原源）比單純的DC和腫瘤細胞混合物產(chǎn)生更強的CD8 + T細胞免疫應(yīng)答。在一項I期臨床試驗中，利用三種抗原負載方法（黑色素瘤細胞與MoDC融合，黑色素瘤細胞與MoDC共培養(yǎng)和黑色素瘤細胞裂解物沖擊MoDC），使用高分辨率超聲引導(dǎo)注射入患者體內(nèi)后，發(fā)現(xiàn)腫瘤細胞和DC融合后的雜種細胞臨床療效優(yōu)于其它兩種，且安全性和耐受性良好7,9。
 

       03  全球藥物調(diào)研

       3.1 全球已上市藥物調(diào)研

       目前，全球范圍內(nèi)共有3個DC**獲批上市（Provenge在歐美已撤市），均為DC腫瘤**，其中Provenge已經(jīng)主動撤市，詳見下表。

表1 全球上市DC腫瘤**品種

數(shù)據(jù)來源：藥渡數(shù)據(jù)庫，藥渡咨詢

       3.2 全球DC細胞治療臨床試驗調(diào)研

       截止2020年3月，在美國國立衛(wèi)生研究院管理的“Clinical trail”臨床數(shù)據(jù)登記平臺顯示，以“Dendritic Cells”為關(guān)鍵詞共有1071項DC細胞治療臨床試驗登記，包括56項高于臨床Ⅲ期產(chǎn)品試驗登記。

       在適應(yīng)癥方面，DC細胞治療的主要適應(yīng)癥為黑色素瘤、腎癌、乳腺癌，白血病和HIV感染等。

       在研發(fā)地域方面，美國、中國、歐盟是開發(fā)DC細胞治療的主要國家和地區(qū)，在美國開展的臨床試驗有503項，中國為103項。中國已經(jīng)成為僅次于美國的DC研發(fā)熱地。

圖5 DC細胞治療地區(qū)分布（數(shù)據(jù)來源：Clinical trail，藥渡咨詢）

       在腫瘤領(lǐng)域以“DC vaccine”為關(guān)鍵詞共有469項臨床試驗登記，臨床分布如圖所示，包括18項臨床Ⅲ期以上產(chǎn)品的試驗登記。腫瘤領(lǐng)域仍是DC研究的重點領(lǐng)域。

圖6 DC細胞治療臨床狀態(tài)分布（數(shù)據(jù)來源：Clinical trail，藥渡咨詢）

       3.3 全球臨床在研藥物調(diào)研

       截止到2020年4月10日，藥渡數(shù)據(jù)庫查詢進入臨床階段的DC**共有115項，治療領(lǐng)域以腫瘤為主，有106項。臨床進展狀態(tài)分布如圖。

圖7 DC藥物進展狀態(tài)分布（數(shù)據(jù)來源：藥渡數(shù)據(jù)庫，藥渡咨詢）

       3.3.1 臨床Ⅲ期在研品種調(diào)研

       全球處于臨床Ⅲ期的DC品種有15個，列于下表中。

表2 臨床Ⅲ期DC細胞治療產(chǎn)品

數(shù)據(jù)來源：藥渡數(shù)據(jù)庫，藥渡咨詢

       3.4 國內(nèi)臨床在研品種調(diào)研

       國內(nèi)進展最快的是由曹雪濤院士主導(dǎo)，第二軍醫(yī)大學和上海海欣生物共同開發(fā)的抗原致敏的人樹突狀細胞（APDC）。APDC是國內(nèi)第一個取得臨床批件的DC免疫治療項目，趕在中國實施細胞治療“雙軌制”前，進入臨床Ⅲ期試驗。

表3 國內(nèi)進入臨床試驗的項目

數(shù)據(jù)來源：網(wǎng)絡(luò)公開資料整理，藥渡咨詢
 

       04  DC腫瘤**與其它療法聯(lián)合使用

       腫瘤免疫微環(huán)境和腫瘤免疫抑制機制是限制DC**使用的關(guān)鍵，DC**與當前其它的癌癥療法（化學療法，放射療法和免疫檢查點抑制劑）聯(lián)合使用，可以活化抗原特異性效應(yīng)T細胞，有可能是理想的解決腫瘤免疫抑制的方法。

       DC**可以增加腫瘤局部浸潤T細胞數(shù)目，免疫檢查點抑制劑可以減少腫瘤局部T細胞耗竭，顯著改善惡性腫瘤患者預(yù)后，二者結(jié)合可能使治療效果更佳10。關(guān)于二者聯(lián)合應(yīng)用的臨床試驗?zāi)壳罢谶M行中，國內(nèi)也有研究團隊開展了聯(lián)合治療方法的臨床試驗（ChiCTR1900025835）。