目前,,使用嵌合抗原受體(CAR)T細(xì)胞進(jìn)行治療已成為治療某些血液系統(tǒng)腫瘤患者的有力工具,。然而,,所有FDA批準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞療法均基于從患者身上分離的自體T細(xì)胞,盡管有顯著的臨床效果,,該策略仍有幾個(gè)重要的局限性,,即治療成本非常高,個(gè)別生產(chǎn)過(guò)程可能存在問(wèn)題,。
與使用自體CAR-T細(xì)胞的治療相比,,由同種異體供體材料產(chǎn)生的CAR-T細(xì)胞具有三個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。首先,,根據(jù)個(gè)體患者的既定治療方案,,可以提前生產(chǎn)同種異體CAR-T細(xì)胞,并毫不延遲地交付,。其次,,異基因供體來(lái)源的T細(xì)胞不會(huì)暴露于多輪抗白血病治療中,因此它們更容易接受體外操作,。第三,,一小部分患者最終可能永遠(yuǎn)無(wú)法獲得質(zhì)量良好、數(shù)量有治療意義的自體CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品,。
目前,,已有多項(xiàng)異基因CAR-T細(xì)胞療法進(jìn)入臨床階段,其中一些臨床試驗(yàn)展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景,,可能為更多更廣泛的患者帶來(lái)福音,。
同種異體CAR-T細(xì)胞可以并且應(yīng)該代替自體CAR-T細(xì)胞或與自體CAR-T細(xì)胞結(jié)合使用時(shí),有幾種情況:i)有阻礙自體產(chǎn)品制造的物流問(wèn)題,;ii)制造失敗,,其中同種異體產(chǎn)品可以替代自體產(chǎn)品,而不會(huì)延遲計(jì)劃的輸注,;iii)當(dāng)自體產(chǎn)品在患者體內(nèi)無(wú)法擴(kuò)增時(shí),,輸注同種異體CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品;iv)由于患者的T細(xì)胞數(shù)量較低和/或疾病進(jìn)展迅速,,無(wú)法預(yù)先制造自體CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品,;v) 異基因CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品通過(guò)設(shè)計(jì)成為造血干細(xì)胞移植的橋梁。
盡管使用同種異體CAR-T細(xì)胞進(jìn)行治療有許多優(yōu)點(diǎn),,但這種技術(shù)有兩個(gè)主要缺點(diǎn),。首先,受者的細(xì)胞對(duì)所給予CAR-T細(xì)胞的天然T細(xì)胞受體(TCR)可能誘導(dǎo)其激活并導(dǎo)致急性移植物抗宿主?。?/span>GvHD),。其次,CAR-T細(xì)胞對(duì)宿主免疫系統(tǒng)是外來(lái)的,這可能會(huì)導(dǎo)致它們迅速?gòu)难h(huán)中清除,。
因此,,異基因CAR-T細(xì)胞的制造主要是通過(guò)各種手段破壞CAR-T細(xì)胞的TCR和MHC-1分子。破壞TCR可以通過(guò)三種不同的方式進(jìn)行:抑制蛋白的表達(dá),;通過(guò)使用TALENS或CRISPR/Cas9敲除編碼TCR鏈的基因,;通過(guò)shRNA介導(dǎo)mRNA的沉默。
上面的方法均不能從細(xì)胞群中100%的去除TCR,。因此,,剩余TCR+細(xì)胞的額外消耗是制造同種異體CAR-T細(xì)胞的一個(gè)重要部分,這在很大程度上決定了GvHD的發(fā)生和治療效果,。消除TCR +細(xì)胞的方法是基于CliniMACS™的裝置,。簡(jiǎn)言之,在引入CAR和TCR消除后,,首先用生物素化的抗TCR抗體孵育T細(xì)胞,,然后用與磁性微球結(jié)合的抗生物素抗體孵育T細(xì)胞。隨后,,殘留的TCR+細(xì)胞被CliniMACS清除,。
此外,為了增加異基因CAR-T細(xì)胞的持久性,,可以考慮通過(guò)基因敲除免疫排斥的關(guān)鍵介質(zhì)MHC-I分子,,這可以通過(guò)破壞編碼β-微球蛋白的基因來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn),,同種異體CAR-T細(xì)胞清除腫瘤細(xì)胞的能力取決于初始擴(kuò)增,、持續(xù)時(shí)間、GvHD的發(fā)生以及宿主免疫系統(tǒng)排斥這些細(xì)胞的能力,。在制定管理異基因CAR-T細(xì)胞的策略時(shí),,可以選擇不同來(lái)源的細(xì)胞及細(xì)胞亞群,。
αβT細(xì)胞
用于制造同種異體CAR-T細(xì)胞的T細(xì)胞主要來(lái)源于外周血單個(gè)核細(xì)胞,尤其是具有由α和β鏈組成的TCR的細(xì)胞,,其構(gòu)成健康供體循環(huán)T細(xì)胞的約90%,。由于αβT細(xì)胞在外周血中的相對(duì)豐度和快速增殖的能力,它是制造同種異體CAR-T細(xì)胞的一個(gè)有吸引力的靶點(diǎn),。然而,,該細(xì)胞亞群在急性和慢性GvHD的發(fā)病機(jī)制中起主要作用,。因此,,需要通過(guò)基因編輯手段破壞TCR,以減少發(fā)生GvHD的風(fēng)險(xiǎn),。
病毒特異性T細(xì)胞
除了基因編輯方法外,,減輕GvHD的策略之一是使用基于病毒特異性T細(xì)胞的CAR-T細(xì)胞,,這些細(xì)胞結(jié)合了CAR的抗腫瘤活性和降低GvHD風(fēng)險(xiǎn)。GvHD風(fēng)險(xiǎn)與TCR多樣性相對(duì)應(yīng),,因此,,輸注病毒特異性記憶T細(xì)胞后GvHD減少可能是由于病毒特異性記憶T細(xì)胞中TCR的功能受到限制。此外,,這種策略的一個(gè)可能的不足是初始病毒特異性記憶T細(xì)胞的數(shù)量較低,。
γδT細(xì)胞
供體來(lái)源的γδT細(xì)胞通過(guò)利用其固有受體以不依賴于MHC分子的方式識(shí)別多種腫瘤抗原,,并且可以在沒有TCR清除的同種異體環(huán)境中應(yīng)用,。此外,,一旦激活,它們可以通過(guò)促進(jìn)其他免疫細(xì)胞的功能,,進(jìn)而產(chǎn)生進(jìn)一步的適應(yīng)性免疫反應(yīng),。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞應(yīng)用于CAR-T具有顯著的優(yōu)勢(shì):iPSC具有自我更新能力,能夠在體外長(zhǎng)期培養(yǎng),,可以在體外進(jìn)行各種復(fù)雜和精確的基因改造,;iPSC具有分化為人體所有細(xì)胞類型的能力,可產(chǎn)生大量的功能性T細(xì)胞,。盡管存在一些限制,,但I(xiàn)PSC仍具有均勻和大規(guī)模生產(chǎn)的CAR-T細(xì)胞的潛力。
NK細(xì)胞
異基因NK細(xì)胞對(duì)于過(guò)繼性細(xì)胞治療(ACT)是相當(dāng)安全的,,因?yàn)樗鼈兺ǔ2唤閷?dǎo)發(fā)生GVHD。此外,,NK細(xì)胞僅分泌少量IFN-γ和GM-CSF,,不產(chǎn)生啟動(dòng)CRS的IL-1和IL-6。其次,除了通過(guò)單鏈抗體識(shí)別腫瘤表面抗原來(lái)抑制癌細(xì)胞外,,NK細(xì)胞還可以通過(guò)多種受體識(shí)別各種配體來(lái)抑制癌細(xì)胞,,例如自然細(xì)胞毒性受體(NKp46,、NKp44和NKp30)、NKG2D和DNAM-1(CD226),。最后,NK細(xì)胞在臨床樣本中非常豐富,,可以從外周血(PB),、臍帶血(UCB)、人類胚胎干細(xì)胞(HESC),、iPSC甚至NK-92細(xì)胞系中產(chǎn)生,。
ALLO-715抗BCMACAR-T細(xì)胞(NCT04093596)
這是一項(xiàng)1期臨床試驗(yàn),招募患有r/r多發(fā)性骨髓瘤患者,。截至2020年10月,,共有31名患者納入安全人群。療效人群包括26名患者,,分為四個(gè)劑量水平的細(xì)胞(40,、160、320和480×106),,平均隨訪時(shí)間為3.2個(gè)月,。
ALLO-715的CAR-T細(xì)胞受體包括具有4-1BB共刺激結(jié)構(gòu)域的單鏈可變抗BCMA片段。為了防止移植物排斥反應(yīng),,并在不影響ALLO-715 CAR-T細(xì)胞的情況下允許選擇性淋巴細(xì)胞耗竭,,引入了CD52和TRAC的KOs。
26名患者的所有劑量組和淋巴清除方案的總有效率(ORR)為42%(11/26),。在接受320×106細(xì)胞ALLO-715治療的10名患者中觀察到了*的抗癌活性,。對(duì)于該隊(duì)列,ORR為60%(6/10),,其中4名患者(40%)觀察到非常好的部分響應(yīng),。
在45%(14/31)患者中報(bào)告了CRS,。一名患者在ALLO-715輸注后一天出現(xiàn)非中性粒細(xì)胞減少性發(fā)熱和多灶性肺炎,一次5級(jí)發(fā)作導(dǎo)致呼吸衰竭和死亡,。研究認(rèn)為這一事件與進(jìn)行性骨髓瘤以及環(huán)磷酰胺和ALLO-647預(yù)處理方案有關(guān),。研究報(bào)告,42%(13/31)患者在治療期間出現(xiàn)了感染性疾病,,其中13%的患者出現(xiàn)了3級(jí)感染。未觀察到GvHD或ICAN病例,。
ALLO-501抗CD19CAR-T細(xì)胞(NCT03939026)
ALLO-501是一項(xiàng)針對(duì)復(fù)發(fā)/難治性非霍奇金淋巴瘤(r/r NHL)患者的I期臨床試驗(yàn),,ALLO-501CAR-T基于小鼠CD19特異性單鏈抗體(4G7)。截至2021年4月19日,,41例患者接受了ALLO-501治療,,有效人群包括32例患者,共三個(gè)劑量組(40, 120和360×106),。治療包括先前的淋巴清除,,包括使用氟達(dá)拉濱加環(huán)磷酰胺和ALLO-647。
結(jié)果顯示,,整體ORR為75%(24/32),,50%(16/32)*緩解(CR)。研究報(bào)告11例(27%)患者出現(xiàn)輕度至中度CRS,,1例(2%)出現(xiàn)3級(jí)神經(jīng)毒性,,登記患者中無(wú)GvHD。感染率為61%(25/41),,與使用自體CAR-T細(xì)胞的試驗(yàn)中觀察到的感染率相似,。
UCART19抗CD19CAR-T細(xì)胞
UCART19是一種基于慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)CAR19并使用TRAC/CD52特異性TALENs的CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品。TALENs用于在編碼TCR和CD52α恒定鏈的基因中引入KOs,,以最小化GvHD風(fēng)險(xiǎn),。用磁珠去除殘留的TCR+細(xì)胞后,只有0.7%的細(xì)胞具有可檢測(cè)的細(xì)胞表面TCR,。
在7名兒童的PALL試驗(yàn)和14名成人的CALM試驗(yàn)中,,評(píng)估了UCART19的安全性和有效性?;颊弑仨氂蠧D19+B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的證據(jù),,在UCART19輸注前,所有患者均進(jìn)行了淋巴清除:17名患者(81%)給予了氟達(dá)拉濱,、環(huán)磷酰胺和alemtuzumab,,4名患者(19%)給予了氟達(dá)拉濱和環(huán)磷酰胺。
PALL試驗(yàn)中的兒童接受UCART19(1.1–2.3×106/kg),,CALM試驗(yàn)包括劑量遞增階段(6×106細(xì)胞,、6–8×107細(xì)胞或1.8–2.4×108細(xì)胞),。全體患者和接受含alemtuzumab的淋巴清除患者的ORR分別為67%(14/21)和82%(14/17)。14名患者中有10名(71%)獲得*緩解,,并繼續(xù)進(jìn)行異基因造血干細(xì)胞移植(HSCT),。研究報(bào)告,在2019年8月的數(shù)據(jù)截止日期,,14名獲得響應(yīng)的患者中有10名(71%)隨后復(fù)發(fā)或死亡,。6個(gè)月時(shí)無(wú)進(jìn)展生存率為27%。
UCART19觀察到的副作用似乎與報(bào)道的自體抗D19 CAR-T細(xì)胞的副作用相似,。CRS是UCART19治療最常見的不良事件(91%的患者),,等級(jí)≥3的CRS出現(xiàn)在三名患者中。只有兩名患者(10%)在UCART19輸注后出現(xiàn)1級(jí)GvHD,。
CTX110抗CD19CAR-T細(xì)胞(NCT04035434)
UCART19和其他CAR-T細(xì)胞使用隨機(jī)整合的病毒將編碼CAR結(jié)構(gòu)的基因傳遞給T細(xì)胞DNA,。CRISPR Therapeutics使用CRISPR/Cas9將CAR結(jié)構(gòu)精確插入TRAC位點(diǎn)。CTX110是使用該技術(shù)靶向CD19+B細(xì)胞惡性腫瘤的CAR-T細(xì)胞,。
目前,,正在進(jìn)行的1期CARBON臨床試驗(yàn)評(píng)估了CTX110在11例患有r/r NHL患者中的安全性和有效性。11名患者在使用氟達(dá)拉濱和環(huán)磷酰胺進(jìn)行淋巴細(xì)胞清除后,,以四種劑量水平(30,、100、300或600×106)輸注CTX110細(xì)胞,。
結(jié)果顯示,,在30–300×106 劑量組中,沒報(bào)告有GvHD病例,。其它不良反應(yīng)包括3例等級(jí)≤2的CRS(30%)和1例2級(jí)ICAN(10%),。36%(4/11)的患者獲得CR。
PBCAR0191抗CD19CAR-T細(xì)胞(NCT03666000)
Precision BioSciences公司的同種異體產(chǎn)品PBCAR0191使用了基于I-CreI歸巢內(nèi)切酶的通用基因組編輯平臺(tái)ARCUS,,將CD19特異性CAR插入TRAC位點(diǎn),。I期臨床研究的初步數(shù)據(jù)顯示, 27例患者(16例為r/r NHL,,11例為r/r B-ALL)中,,所有劑量組的ORR和CR分別為55%(15/27)和37%(10/27)。
最近,,另一項(xiàng)研究報(bào)告了PBCAR0191高劑量(3×106個(gè)細(xì)胞)并伴有增強(qiáng)淋巴清除(氟達(dá)拉濱加環(huán)磷酰胺)的患者隊(duì)列的臨床結(jié)果,。試驗(yàn)共納入21例患者,包括16例非霍奇金淋巴瘤患者和5例B-ALL患者,,對(duì)其中13例NHL患者和5例ALL患者的治療效果進(jìn)行了評(píng)估,。結(jié)果顯示,ORR為83%(15/18),,CR為66%(12/18),。大多數(shù)不良事件是輕微的,,在1例NHL患者中觀察到ICANS 3級(jí),在31%(5/16)NHL患者中觀察到3級(jí)感染,,在80%(4/5)B-ALL患者中觀察到3級(jí)感染,,未觀察到GvHD的證據(jù)。
CYAD-101(NCT03692429)
CYAD-101是由Celyad Oncology開發(fā)的一款基于NKG2D受體和TCR抑制分子(TIM)的非基因編輯同種異體CAR-T細(xì)胞,。NKG2D受體可以識(shí)別表達(dá)在大多數(shù)實(shí)體瘤和血癌細(xì)胞表面的8種不同的配體,,使其可以同時(shí)靶向多種不同的癌癥;TIM旨在消除負(fù)責(zé)GvHD的免疫反應(yīng),,從而避免GvHD,。
CYAD-101在不可切除轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌患者的alloSHRINK I期研究中進(jìn)行了評(píng)估。在標(biāo)準(zhǔn)預(yù)處理化療(FOLFOX)后,,15名患者接受三種劑量水平中的一種(每次輸注1×108,、3×108或1×109細(xì)胞),。研究沒有報(bào)告劑量限制性毒性或GvHD,。在15名患者中,2名(13%)患者獲得部分緩解(PR),,9名(60%)患者病情穩(wěn)定(SD),。
CIK抗CD19細(xì)胞(NCT03389035)
有研究提出了一種基于“睡美人"轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)的異基因CAR-T細(xì)胞,用CARs產(chǎn)生CIK細(xì)胞,。根據(jù)CIK細(xì)胞方案,,刺激細(xì)胞分化為記憶T細(xì)胞亞群。在多中心臨床研究中(NCT03389035),,對(duì)13例HSCT后復(fù)發(fā)的B-ALL患者使用CARCIK-CD19細(xì)胞,。研究沒有報(bào)告ICANS或GvHD病例,嚴(yán)重不良事件是接受最高劑量治療患者出現(xiàn)的兩例1級(jí)和2級(jí)CRS,。61.5%的患者出現(xiàn)*緩解,,而在接受兩種最高劑量的6名患者中,85.7%的患者出現(xiàn)*緩解,。
ATA188(NCT03283826)
ATA188是一款由Atara公司開發(fā)的異基因EBV特異性T細(xì)胞免疫療法,。在針對(duì)多發(fā)性硬化癥的的I期試驗(yàn)中評(píng)估了ATA188這種EBV特異性T細(xì)胞亞群的初步療效和安全性。結(jié)果顯示,,在輸注ATA188細(xì)胞后無(wú)GvHD或CRS的記錄,,進(jìn)行性多發(fā)性硬化癥患者對(duì)ATA188耐受性良好,未見劑量限制性毒性,。
Vγ9Vδ2 T細(xì)胞
異基因Vγ9Vδ2 T細(xì)胞治療在晚期惡性肝癌(NCT03183232),、肺癌(NCT03183219)、胰腺癌(NCT03183206)或乳腺癌(NCT03180437)中進(jìn)行了臨床評(píng)估,。輸注異基因Vγ9Vδ2 T細(xì)胞后未報(bào)告重大不良事件(CRS,、GvHD),。
NK細(xì)胞
關(guān)于工程化異基因CAR-NK細(xì)胞,有研究報(bào)告了一期和二期試驗(yàn)的結(jié)果,,其中11名r/r NHL或CLL患者接受了來(lái)自臍血的HLA不匹配的抗CD19 CAR-NK細(xì)胞治療,。研究沒有報(bào)告CRS、ICAN和GvHD,,所有患者都有可逆的血液毒性事件,,主要與淋巴細(xì)胞清除有關(guān)。在平均13.8個(gè)月的隨訪中,,7名患者(64%)*緩解,。
在完成的針對(duì)AML患者靶向CD33的CAR-NK-92試驗(yàn)中,在輸注CD33-CAR NK-92細(xì)胞后僅有兩例I級(jí)CRS,,無(wú)GvHD病例,。然而,不幸的是,,兩名患者復(fù)發(fā),,一名患者對(duì)治療無(wú)反應(yīng)。
顯然,,使用來(lái)自健康捐贈(zèng)者的CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品是有利的,,因?yàn)樗鼘?duì)患者的免疫狀態(tài)依賴性較小,更標(biāo)準(zhǔn)化,,并且由于生產(chǎn)成本較低,,大大擴(kuò)大了患者獲得治療的機(jī)會(huì)。此外,,還必須考慮到,,在疾病迅速發(fā)展時(shí),自體CAR-T細(xì)胞制造所需的時(shí)間是一個(gè)關(guān)鍵因素,;另外,,一小部分患者可能永遠(yuǎn)無(wú)法獲得數(shù)量、質(zhì)量良好的自體CAR-T細(xì)胞,。
然而,,異基因CAR-T細(xì)胞可能導(dǎo)致GvHD,并且自身可能被受體的免疫系統(tǒng)排斥,。此外,,與自體CAR-T細(xì)胞相比,同種異體CAR-T細(xì)胞的療效和應(yīng)答率較低,,這在很大程度上歸因于其較低的持久性,。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,這也可能是一種安全優(yōu)勢(shì)。
目前,,多項(xiàng)研究正在臨床中檢驗(yàn)不同靶點(diǎn)和不同技術(shù)平臺(tái)開發(fā)的異基因CAR-T細(xì)胞療法,,隨著現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)一步成熟和新技術(shù)的開發(fā),相信異基因CAR-T細(xì)胞療法終將會(huì)使更多的腫瘤患者受益,。
參考文獻(xiàn):
1.Strategies to Circumvent the Side-Effects of Immunotherapy Using Allogeneic CAR-T Cells and Boost Its Efficacy: Resultsof Recent Clinical Trials. Front Immunol. 2021; 12: 780145.
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