前言

嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)療法在治療各種類型的復(fù)發(fā)性/難治性(R/R)B細(xì)胞惡性腫瘤方面已得到廣泛應(yīng)用,目前美國食品和藥物管理局(FDA)已批準(zhǔn)5種CAR-T產(chǎn)品。Tisagenelecluel、Axicabatagene ciloleucel和Liscabatagene Maraluel是三種治療R/R彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)的CAR-T產(chǎn)品,brexucabtagene autoleucel用于治療套細(xì)胞淋巴瘤(MCL),此外,Idecabatagene Vicluel是靶向BCMA的最新CAR-T產(chǎn)品,已被FDA批準(zhǔn)用于治療某些多發(fā)性骨髓瘤(MM)。

然而,盡管取得了所有這些臨床成功,但CAR-T療法在某些類型的血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實體瘤中依然反應(yīng)有限,T細(xì)胞惡性腫瘤就是CAR-T治療尚未產(chǎn)生良好結(jié)果的領(lǐng)域之一。T細(xì)胞腫瘤包括T細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病(T-ALL)、T細(xì)胞大顆粒淋巴細(xì)胞白血病(LGL)、成人T細(xì)胞白血病/淋巴瘤(ATL或ATLL)、T細(xì)胞前淋巴細(xì)胞白血病(T-PLL)和外周T細(xì)胞淋巴瘤(PTCLs)。

與B細(xì)胞惡性腫瘤相比,對T細(xì)胞惡性腫瘤患者使用一線癌癥治療方式(包括化療)只能實現(xiàn)有限的臨床反應(yīng),導(dǎo)致此類患者預(yù)后不良。考慮到CAR-T療法在B細(xì)胞惡性腫瘤中取得的臨床成功,人們期望CAR-T療法也能改善T細(xì)胞惡性腫瘤患者的臨床結(jié)果。然而,T細(xì)胞腫瘤的CAR-T治療還是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的。第一個挑戰(zhàn)是缺乏T細(xì)胞腫瘤特異性CAR-T靶抗原,其次自相殘殺、T細(xì)胞再生障礙和生產(chǎn)自體CAR-T時惡性T細(xì)胞的產(chǎn)物污染都是CAR-T治療T細(xì)胞惡性腫瘤最重要的挑戰(zhàn),這些都需要進(jìn)一步深入的研究。

目標(biāo)抗原、自相殘殺和解決方案

CD3

CD3是一種Pan-T表面抗原,與TCR形成復(fù)合物,與目標(biāo)抗原識別并導(dǎo)致T細(xì)胞活化。所有成熟T細(xì)胞上都存在CD3使該抗原成為T細(xì)胞惡性腫瘤免疫治療的有利靶點。然而,使用CD3作為T細(xì)胞惡性腫瘤的CAR-T治療靶點,由于自相殘殺,可能導(dǎo)致不良反應(yīng)。

因此,人們嘗試產(chǎn)生抗自相殘殺的CAR-T細(xì)胞或使用其他類型的效應(yīng)細(xì)胞,如NK細(xì)胞,可能會在某種程度上消除上述問題。基因組編輯方法可以提供多種途徑來破壞引起自相殘殺的抗原,這種改造后的CAR-T細(xì)胞對原代T細(xì)胞和兒童期T-ALL樣本具有特異性和顯著的殺瘤活性。

此外,其他研究人員還設(shè)計了第三代CD3靶向CARs,并在NK細(xì)胞系NK-92中表達(dá)它們。與T細(xì)胞相比,NK細(xì)胞缺乏CD3表達(dá),生命周期更短,這些CAR-NKs對表達(dá)CD3的PTCL樣本和各種T細(xì)胞白血病細(xì)胞系均表現(xiàn)出抗腫瘤活性。

CD5

CD5是一種跨膜糖蛋白,該抗原在人類淋巴細(xì)胞的存活中起作用,同時也是負(fù)性調(diào)節(jié)TCR信號的細(xì)胞成分。CD5的正常表達(dá)僅在胸腺細(xì)胞、外周T淋巴細(xì)胞和名為B-1a細(xì)胞的B淋巴細(xì)胞亞群中觀察到。在包括T-ALL和PTCL在內(nèi)的幾種T細(xì)胞惡性腫瘤中檢測到CD5的異常表達(dá)。

2015年,Mamonkin等人設(shè)計了CD5重定向的CAR-T,并報告這些細(xì)胞經(jīng)歷了部分和短暫的自相殘殺,并且具有特異性抗腫瘤活性。研究人員還在NK-92細(xì)胞系中表達(dá)了第三代CAR,并證明,除了體外穩(wěn)定擴增外,這些CAR-NK還介導(dǎo)了對人類T-ALL、PTCL和原代CD5+細(xì)胞的特異性和顯著的殺瘤活性。此外,使用4-1BB或2B4的共刺激結(jié)構(gòu)域,可以顯著增強殺瘤活性。

CD7

CD7是來自Ig超家族的跨膜糖蛋白,通常在NK細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞上表達(dá)。研究表明,高比例的T-ALL和T細(xì)胞淋巴瘤CD7過表達(dá)。

然而,靶向CD7的CAR-T的生產(chǎn)一直存在問題,因為T細(xì)胞本身表達(dá)CD7,這可能導(dǎo)致自相殘殺和破壞CAR-T產(chǎn)品的擴增。2017年,GomesSilva及其同事使用CRISPR-Cas9在T細(xì)胞中破壞CD7表達(dá),然后將其轉(zhuǎn)化為CAR-T,這種方法不僅沒有對這些CAR-T的殺腫瘤功能產(chǎn)生任何負(fù)面影響,而且還提高了它們的擴增效率。這些CAR-T對各種CD7表達(dá)細(xì)胞系和T-ALL具有獨特的抗腫瘤活性。

在CD7靶向CAR-T的首次人體臨床試驗(NCT04004637)中,研究人員使用CD7特異性納米體作為CAR-T的靶向結(jié)構(gòu)域,此外,他們使用智能技術(shù)通過將抗原保留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和/或高爾基體中來防止CD7表面表達(dá)和隨后的自相殘殺。結(jié)果顯示,這些CAR T在2例患者(66%)中表現(xiàn)出強勁的擴增和可接受的持續(xù)性,并且在不到一個月的時間內(nèi),這些患者報告了最小殘留病灶(MRD)陰性的CR,異常T細(xì)胞已檢測不到。然而,在所有患者中均觀察到細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)的不同水平以及IL-6水平的升高。其他臨床試驗(NCT04033302和NCT03690011)也在測試CD7靶向CAR-T在各種類型T細(xì)胞惡性腫瘤中的適用性和療效。

CD1a

CD1a是存在于皮質(zhì)T-ALL細(xì)胞上的細(xì)胞表面抗原,在發(fā)育中的皮質(zhì)胸腺細(xì)胞中也觀察到該抗原的特異性表達(dá)。T細(xì)胞和CD34+祖細(xì)胞造血細(xì)胞未顯示CD1a表達(dá)。CD1a的這一特性使其成為一種合適的靶抗原,其靶向性可最大限度地降低靶向非腫瘤毒性發(fā)生的可能性。

一個研究小組探索了以CD1a為靶點的CAR-T,研究顯示,除了具有自相殘殺抗性外,這些CAR-T對表達(dá)CD1a的T-ALL細(xì)胞系和皮質(zhì)T-ALL樣本的原代細(xì)胞具有較強的殺瘤能力。此外,在PDX臨床前模型中進(jìn)行的體內(nèi)評估表明,這些效應(yīng)細(xì)胞在給藥后表現(xiàn)出持久性和相當(dāng)大的抗腫瘤活性。

CD4

CD4靶向的CAR-T已有多項研究。2016年,Pinz等人研究了第三代CD8+CD4靶向CAR-T,并報告這些細(xì)胞對表達(dá)CD4的細(xì)胞系和患者來源的PTCL細(xì)胞樣本顯示出獨特的抗腫瘤活性,同時保留其記憶干細(xì)胞樣表型。

此外,在2017年,Pinz等人利用NK-92細(xì)胞系產(chǎn)生了第三代CD4靶向CAR-NK細(xì)胞。在體內(nèi)異種移植模型中,這種CD4靶向CAR-NKs介導(dǎo)針對惡性細(xì)胞的有效抗腫瘤活性,并延長了存活時間。

然而,一些研究人員指出,在T細(xì)胞惡性腫瘤中,CAR介導(dǎo)的CD4靶向可能導(dǎo)致T細(xì)胞再生障礙和隨后的HIV/AIDS樣綜合征。在這方面,Ma等人使用alemtuzumab(一種CD52單抗)作為天然安全開關(guān),以消除給藥后的CD4靶向CAR-T,以防止T細(xì)胞再生障礙。然而,CD4靶向CAR-T治療T細(xì)胞惡性腫瘤的安全性和有效性尚未在臨床試驗中確認(rèn),其中一些已經(jīng)開始(NCT03829540)。

CD30

CD30,也稱為TNFRSF8,在T細(xì)胞和B細(xì)胞收到靶抗原刺激的激活信號后表達(dá)。CD30也在各種T細(xì)胞惡性腫瘤中表達(dá),包括T-ALL和間變性大細(xì)胞淋巴瘤(ALCL)。

目前,CD30靶向CAR-T正在臨床試驗的不同階段進(jìn)行研究。2017年,一項I期劑量遞增臨床試驗(NCT01316146)報告,其中7名R/R HL和2名ALCL患者接受了CD30靶向的第二代CAR-T細(xì)胞。研究中未報告與CAR-T相關(guān)的毒性,此外,在本研究的7例HL患者中,有2例CR(一例持續(xù)時間超過2．5年,另一例持續(xù)時間約2年),3例SD。此外,2名ALCL患者中有一名經(jīng)歷了持續(xù)9個月的CR。同年,另一項臨床試驗(NCT02259556)的報告涉及18名進(jìn)行性R/R HL患者,該報告顯示,只有2名患者出現(xiàn)嚴(yán)重毒性,其余患者對CAR-T輸注耐受性良好。就療效而言,7名患者部分緩解,6名患者病情穩(wěn)定。

CD37

CD37是一種四肽白細(xì)胞特異性表面抗原,在成熟的正常和轉(zhuǎn)化的B細(xì)胞上表達(dá)。CD37在T細(xì)胞增殖中也具有調(diào)節(jié)作用。CTCL和PTCL是檢測到CD37表達(dá)的T細(xì)胞惡性腫瘤。

2018年,Scarfò等人研究了CD37靶向CAR-T,并報告這些細(xì)胞在體外介導(dǎo)了針對T細(xì)胞淋巴瘤的靶抗原依賴性激活、細(xì)胞因子分泌和殺瘤活性,而沒有任何明顯的自相殘殺跡象。本研究的體外評估涉及Hut78和Fedp等細(xì)胞系以及PTCL患者來源的細(xì)胞樣本,所有這些細(xì)胞都具有不同水平的CD37表達(dá)。然而,研究也指出,由于并非所有PTCL細(xì)胞系或患者來源的樣本都是CD37+,因此在未來的臨床前和臨床研究中可能需要篩選該抗原的表達(dá)。

CCR4

CCR4是一種由正常T細(xì)胞亞群表達(dá)的趨化因子受體,包括調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)、Th2和Th17細(xì)胞。此外,在ATLL、PTCL和CTCL患者的惡性T細(xì)胞中檢測到這種趨化因子受體的過表達(dá),包括蕈樣肉芽腫(MF)和Sézary綜合征(SS)。

2017年,Perera等人研究了CCR4靶向的CAR-T,可以介導(dǎo)了針對表達(dá)CCR4的患者來源腫瘤細(xì)胞系產(chǎn)生有效的靶抗原依賴性抗腫瘤反應(yīng)。此外,在成人T細(xì)胞白血病的異種移植模型中也表現(xiàn)出殺瘤活性。然而,CCR4在正常T細(xì)胞亞群上的表達(dá)可能導(dǎo)致意外的毒性,這可能需要進(jìn)一步的深入評估。

TRBC1和TRBC2

大多數(shù)PTCL是TCR+,TCR有α鏈和β鏈,T細(xì)胞受體β恒定區(qū)1(TRBC1)和T細(xì)胞受體β恒定區(qū)2(TRBC2)基因負(fù)責(zé)TCRβ鏈恒定區(qū)區(qū)的表達(dá)。在正常的T細(xì)胞群中,存在表達(dá)TRBC1的細(xì)胞和表達(dá)TRBC2的細(xì)胞的混合物。相反,整個惡性T細(xì)胞群將只表達(dá)TRBC1或TRBC2。因此靶向TRBC1(在TRBC1表達(dá)T細(xì)胞惡性腫瘤的情況下)或靶向TRBC2(在TRBC2表達(dá)T細(xì)胞惡性腫瘤的情況下),可以消除腫瘤T細(xì)胞和部分表達(dá)靶β鏈恒定區(qū)的正常T細(xì)胞,但不會對大部分正常T細(xì)胞產(chǎn)生任何殺瘤作用。

Maciocia等人研究了TRBC1靶向的CAR-T,這些細(xì)胞在體外介導(dǎo)了針對惡性TRBC1+而非TRBC2+細(xì)胞的特異性抗腫瘤反應(yīng)。目前正在進(jìn)行的一項臨床試驗(NCT03590574)正在測試名為AUTO4的TRBC1靶向CAR-T療法對TRBC1+T細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤(T-NHL)、PTCL、血管免疫母細(xì)胞T細(xì)胞淋巴瘤(AITL)和ALCL患者的安全性和有效性。

T細(xì)胞再生障礙及其解決方案

T細(xì)胞再生障礙性貧血是CAR-T靶向正常T細(xì)胞的結(jié)果,T細(xì)胞再生障礙顯著增加了各種威脅生命的感染的風(fēng)險。因此,預(yù)防這種不良事件對于T細(xì)胞惡性腫瘤患者成功的CAR-T治療是非常必要的。

T細(xì)胞再生障礙癥的發(fā)生可以通過各種策略來預(yù)防。一種策略是選擇目標(biāo)抗原,在CAR-T治療期間,靶向正常T細(xì)胞上缺失的抗原或在部分T細(xì)胞上表達(dá)的抗原可能會使至少一定比例的正常T細(xì)胞保持完整。另一種策略是使用具有有限或可控壽命或活性的CAR-T,其有限的抗腫瘤作用有助于預(yù)防T細(xì)胞再生障礙性貧血的發(fā)生。此外,CAR-T治療后進(jìn)行異基因造血干細(xì)胞移植(HSCT)也可能是緩解CAR-T相關(guān)T細(xì)胞再生障礙的另一種選擇。

預(yù)防T細(xì)胞再生障礙的另一個適用策略是為CART配備安全開關(guān)(也稱為自殺開關(guān)),使其能夠在給患者服用后控制過繼轉(zhuǎn)移的T細(xì)胞。到目前為止,已經(jīng)引入了不同的安全開關(guān)平臺,包括代謝開關(guān)、單克隆抗體依賴性開關(guān)和誘導(dǎo)型半胱天冬酶(iCasp)開關(guān)。目前,多個研究團隊目前正在調(diào)查這些安全開關(guān)在臨床環(huán)境中的適用性(NCT02028455、NCT03016377或NCT01815749)。

使用病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)產(chǎn)生CAR-T,可使CAR在轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)。這些轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞可以在維持CAR表達(dá)的同時在體內(nèi)擴增,CAR表達(dá)的這種開放性持續(xù)時間可能導(dǎo)致靶向非腫瘤毒性,如T細(xì)胞再生障礙。使用電穿孔到T細(xì)胞中的CARmRNA生成的CAR-T在給藥后表現(xiàn)出有限的持久性。兩項臨床試驗(NCT02277522和NCT02624258)調(diào)查了非病毒mRNA電穿孔CD19靶向CAR T在R/R HL患者中的應(yīng)用。根據(jù)該報告,在這些試驗期間,未觀察到反應(yīng)和嚴(yán)重毒性跡象。考慮到該方法可能有助于降低T細(xì)胞惡性腫瘤患者CAR-T治療的靶向非腫瘤毒性,推測可能需要連續(xù)CAR-T給藥才能獲得穩(wěn)定可靠的抗腫瘤反應(yīng)。

惡性T細(xì)胞的污染及其解決方案

由于在T細(xì)胞分離過程中,正常和惡性T細(xì)胞都被分離出來,因此從T細(xì)胞惡性腫瘤患者中產(chǎn)生自體T細(xì)胞具有挑戰(zhàn)性。T細(xì)胞惡性腫瘤患者(尤其是循環(huán)惡性T細(xì)胞數(shù)量高的T細(xì)胞白血病患者)產(chǎn)生自體CAR-T時,其發(fā)生的可能性更高。

在這種情況下,從健康的第三方供體生成同種異體CAR-T可能被認(rèn)為是一個合適的解決方案。然而,異基因CAR-T也有他們的問題,例如,它們可能介導(dǎo)危及生命的GvHD,以及它們可能會被宿主的免疫系統(tǒng)迅速攻擊和消滅。這兩個障礙都顯著削弱了CAR-Ts的殺瘤活性。在這方面,研究人員開發(fā)了異基因CAR-T,以使用各種策略解決上述限制。重要的是,與自體CAR-Ts相比,異基因CAR-Ts在輸注到患者體內(nèi)后具有更短的體內(nèi)持久性,這一特性有助于預(yù)防T細(xì)胞再生障礙。

以CS1和CD22為靶點的α和β敲除異基因CAR-T目前正在臨床研究中,分別用于治療MM(NCT04142619)和B-ALL(NCT04150497)。使用這些方法有助于生成現(xiàn)成的同種異體CAR-T,這些CAR-T可以安全地用于臨床治療T細(xì)胞惡性腫瘤患者。

另一種策略是使用多病毒特異性T(multiVST)細(xì)胞作為CAR表達(dá)的效應(yīng)細(xì)胞。通過基因工程使這些細(xì)胞缺乏CAR靶抗原的表達(dá),從而使它們具有抗自相殘殺的能力。一項臨床研究(NCT01570283)表明,多重VST細(xì)胞是安全的,能夠在同種異體移植免疫功能低下的受者中介導(dǎo)臨床反應(yīng)。使用這些T細(xì)胞可能是產(chǎn)生現(xiàn)成CAR-T的合適方法。

γδT細(xì)胞占循環(huán)淋巴細(xì)胞的1%至5%,這些細(xì)胞是皮膚、生殖系統(tǒng)和腸道中普遍存在的淋巴細(xì)胞。γδT細(xì)胞的這種特性在過繼性細(xì)胞治療中非常有益,因為αβT細(xì)胞很難進(jìn)入這些部位。此外,γδT細(xì)胞表達(dá)與腫瘤細(xì)胞分泌的趨化因子相互作用的趨化因子受體,這一特性有助于γδT細(xì)胞更容易遷移到腫瘤部位,因此,這些特性使γδT細(xì)胞成為CAR表達(dá)和異基因過繼細(xì)胞治療的合適平臺。

此外,NK細(xì)胞可以作為可靠的效應(yīng)細(xì)胞用于CAR表達(dá),以減少或消除自相殘殺的可能性。另一方面,表達(dá)NK的CAR不如傳統(tǒng)的CAR-T持久,這種特性可以最小化T細(xì)胞再生障礙的可能性。最重要的是,基于NK的表達(dá)CAR的效應(yīng)細(xì)胞不具有TCR, 不會引起GvHD。

小結(jié)

T細(xì)胞惡性腫瘤的CAR-T治療是癌癥免疫治療中最復(fù)雜和最具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域之一。與B細(xì)胞惡性腫瘤的CAR-T療法相比,這一領(lǐng)域由于抗原選擇、自相殘殺、T細(xì)胞再生障礙和惡性T細(xì)胞污染問題而困難重重。

然而,人們已經(jīng)開發(fā)出多種方法去解決這些問題,包括基因編輯,異基因CAR-T和CAR-NK的應(yīng)用將使我們有機會在T細(xì)胞惡性腫瘤的細(xì)胞治療方面取得突破,同時,也需要更多的臨床前和臨床數(shù)據(jù)來驗證這些方法的安全性和有效性。

參考文獻(xiàn):

1．CAR-T cell therapy in T-cellmalignancies: Is success a low-hanging fruit? Stem Cell Res Ther． 2021;12: 527．