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淋巴系统肿瘤的免疫治疗

文章来源:国际肿瘤学杂志发布日期:2017-10-12浏览次数:61

 能够带来移植物抗肿瘤效应的异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)是人们早进行的一批免疫治疗实践。Rituximab在治疗淋巴系统恶性肿瘤方面的成功更加增强了利用免疫系统进行靶向治疗的可行性。随着对免疫调控系统认识的逐步加深,如何才能更好地激活自体T细胞已成为肿瘤免疫疗法的一个重要研究方向。
针对淋巴系统恶性肿瘤的免疫疗法目前主要涉及细胞治疗和抗体治疗两个方向。早期细胞治疗是通过输注可以靶向肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)的细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)来实现的,其成效见于应用EB病毒特异性CTL治疗霍奇金淋巴瘤(Hodgkin lymphoma,HL)方面。而嵌合抗原受体修饰的T细胞(chimeric antigen receptor-modified T cell,CAR-T)是目前细胞治疗研究的热点,CAR-T能够靶向识别肿瘤细胞表面的TAA,尤其是B细胞系恶性肿瘤表面的CD19。抗体治疗主要是一些免疫检查点抑制剂,它们能够阻断肿瘤细胞的免疫无反应性信号,或者能够直接增强T细胞的活性。此外,双特异性T细胞连接抗体能够引导T细胞靶向识别TAA。
一、CAR-T

CAR-T是通过基因工程技术使T淋巴细胞表达特异性抗体的结合位点,使其不依靠主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)呈递来识别肿瘤细胞表面上某种特定的TAA,从而结合并杀伤相应的肿瘤细胞。目前,针对淋巴系统恶性肿瘤的CAR-T疗法主要使用的是其第二代产品,关注点集中在表达CD19的B细胞系恶性肿瘤。由于不同的研究小组使用的CAR结构及其载体转导方式的不同,所以不同的临床试验结果很难加以比较。
1. CAR-T疗法在淋巴瘤中的临床应用研究

CAR-T疗法在淋巴瘤中的临床研究主要集中在弥漫大B细胞淋巴瘤(diffuse large B-cell lymphoma,DLBCL)和滤泡状淋巴瘤(follicular lymphoma,FL)。美国国家癌症研究所的研究者于2010年首先报道了1例FL患者经过CAR-T治疗后持续32周达到部分缓解(PR)的病例。随后该研究组于2012年公布了另外一项CAR-T治疗的结果,共有3例FL患者和1例脾边缘区B细胞淋巴瘤(splenic marginal zone B-cell lymphoma,SMZL)患者参与该项试验,结果3例患者达到PR。该研究组接下来一项共有7例化疗无效的DLBCL患者参与的CAR-T治疗试验结果显示,4例患者达到完全缓解(CR),2例患者达到PR,1例患者达到病情稳定(SD),6例患者的缓解持续时间(duration of response,DoR)评估>12个月。该研究组在另外一项试验中发现,通过使用降低剂量的氟达拉滨和环磷酰胺可以减少治疗所带来的不良反应,该研究的总缓解率(ORR)为66.7%,参与试验的8例患者中有5例对治疗产生反应,1例患者达到CR,4例患者达到PR。
宾夕法尼亚大学的研究者公布的一项CAR-T疗法临床试验结果显示,在可被评估的8例患者中,有6例DLBCL患者和2例FL患者,3个月的ORR为50%,治疗后3例患者达到CR,1例患者达到PR。在纪念斯隆凯特琳癌症中心的研究小组临床研究中,6例高危DLBCL患者在接受了高剂量化疗和自体造血干细胞移植后,又进行了CAR-T治疗,所有患者均达到了CR,并在随访6个月期间维持CR。
中国人民解放军总医院的研究团队应用靶向CD20的CAR-T治疗11例B细胞非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)患者,结果显示,ORR为81.8%,6例患者达到CR,3例患者达到PR。该研究团队另外一项靶向CD30的CAR-T治疗18例HL患者的试验结果显示,7例患者达到PR,6例患者达到SD。
2. CAR-T疗法的临床应用经验
综合现有的CAR-T临床试验结果,可以得出一些结论。首先,二代CAR-T比一代CAR-T细胞更有效;其次,CAR-T回输前通过淋巴细胞去除的预处理似乎可以得到更好的治疗效果,并且CAR-T也可以更持久地在体内存在;后,肿瘤负荷高的患者经过CAR-T治疗后更容易产生细胞因子释放综合征,但是可以通过使用白细胞介素(IL)-6抑制剂如Tocilizumab和皮质类固醇激素等一些药物得到控制。结合消减肿瘤性化疗和在CAR-T细胞回输前进行淋巴细胞去除性化疗,均可以增加这种疗法的安全性和有效性,因为这些化疗手段可以消减肿瘤微环境中炎症反应性细胞的数量,从而有利于CAR-T在其中的扩增和持续存在。
3. CAR-T疗法的改良
CAR-T疗法是一项很有价值的治疗手段,尤其对那些不适用于移植治疗的患者。但是在CAR-T细胞能够广泛应用于临床实践前,仍然有一些重要问题值得探讨。例如确定一个CAR-T回输的理想数量是比较困难的,因为CAR-T在体内的扩增变化性很大,并且其数量的多少可能会引起一些不良反应。此外,如何处理免疫相关的不良反应也很重要。目前,一些新的手段正在被开发出来以加强CAR-T疗法的安全性,如通过单纯性疱疹病毒胸苷激酶和可诱导的半胱天冬酶9来导入自杀基因。
随着靶向CD19的CAR-T临床试验的成功,一些靶向其他肿瘤相关抗原的CAR-T也正在被开发中。有选择性地靶向κ或λ轻链可能会降低B细胞发育不全的发生率,从而减轻低丙种球蛋白血症。靶向CD30和CD123的CAR-T对治疗HL有潜在的应用价值。把表达趋化因子或细胞因子的基因构建在CAR-T的结构中,可以使其更好地进入肿瘤。小分子抑制类药物如Ibrutinib、Lenalidomide或一些免疫检查点抑制剂与CAR-T的联合治疗也值得去研究,因为这些药物不仅能够增强CAR-T的活性,而且还可以降低内在T细胞抑制微环境的作用,从而加强其疗效。
CAR-T治疗后复发通常与T细胞存在的持久性和CD19阴性的肿瘤细胞克隆增生有关。目前,通过修改CAR的结构来构建第三代和第四代CAR-T,以便提高其功效的相关研究也正在进行中。另外一个策略是通过给患者输注多特异性的CAR-T,使其识别肿瘤细胞的多个细胞表面蛋白,从而阻止免疫逃避的发生。而使用纯化的、固定比率的CD8阳性中心记忆T细胞与CD4阳性T细胞来源的CAR-T,可以提高CAR-T疗法的效果。此外,还有一些团队正在研究通过下调T细胞抗原受体以获得一种通用型的T细胞,从而摆脱使用自体T细胞来源的CAR-T进行细胞治疗的束缚。
4. CAR-T疗法的未来应用前景
鉴于CAR-T疗法的潜在使用价值,许多医药公司也参与进来并积极开发大规模生产临床治疗级别的CAR-T技术。他们的参与有助于这项技术的发展,但是由于专利权的问题,CAR-T疗法在未来一段时间内无法实现标准化操作。由于目前缺乏标准化操作,各个临床试验无法在某种特定疾病中相互比较它们之间CAR-T载体以及治疗方法的异同,所以现在还不能确定哪种CAR-T载体是有效的。此外,只有获得更多的多中心临床试验结果,并且仔细评估治疗后不良反应,才能实现该疗法的广泛临床应用。
二、双特异性抗体及其衍生物

1. 双特异性抗体在淋巴瘤中的临床应用研究
美国的Amgen公司的Blinatumomab是目前好的双特异性T细胞连接抗体,相对分子质量为55000,对CD19和CD3均有高亲和性。类似的抗体还包括二价双功能双亲和重定向抗体、四价双功能串联抗体和三特异性抗体。
Blinatumomab是被美国食品和药物管理局(FDA)批准的双特异性抗体药物,该重组蛋白通过它的抗CD3臂连接T细胞,同时通过它的抗CD19臂连接表达CD19的细胞,从而形成了一个结构上正常的免疫突触,该免疫突触可以引起不依赖于IL-2的T细胞激活和靶细胞的凋亡。
Goebeler等公布了一项使用Blinatumomab的Ⅰ期临床研究结果,该试验共有76例患者参与,其中37%是FL,32%是套细胞淋巴瘤(mantle-cell lymphoma,MCL),18%是DLBCL,还有13%是其他类型的惰性淋巴瘤。结果显示,每天使用Blinatumomab的剂量>15 μg/m2时可以观察到临床疗效。其中共有35例患者接受了每天使用60 μg/m2剂量的Blinatumomab,结果显示,ORR为69%,CR率为37%,平均DoR为404 d。FL患者的ORR高,可以达到80%,MCL患者达到71%,DLBCL患者达到55%。另外一项针对复发或难治DLBCL患者的Ⅱ期临床试验结果显示,21例可被评估的患者ORR为43%,其中包括4例CR,5例PR。
2. 双特异性抗体的未来应用前景

双特异性抗体的完美设计需要找到生物可利用率、靶向亲和力、稳定性和有效性的平衡点。Fc段的加入可以极大地增强生物可利用率,但是可能会妨碍抗体的产量。增加效价可以潜在地改善双特异性抗体的亲和力和稳定性,例如可以识别CD30和CD16A的TandAb®。但是因为亲和力、稳定性和有效性都是独立的参数,所以有效性只有在后的临床应用阶段才能被明显观察出来。利用这些新平台开发出来的双特异性抗体正在被应用于临床试验阶段,如TandAb®被用于HL患者。
三、免疫检查点抑制剂
1. 免疫检查点抑制剂在淋巴瘤中的临床应用研究
免疫检查点系统在正常人体内具有维持自身耐受和阻止自身免疫的作用,肿瘤细胞通常可以过量表达一些免疫检查点系统的抑制性蛋白,从而抑制效应T细胞的功能以实现免疫逃避,这些抑制性蛋白包括细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA-4)和程序性细胞死亡蛋白-1(programmed cell-death protein 1,PD-1)等。目前,应用于淋巴瘤的免疫检查点抑制性治疗主要是抗PD-1抗体类药物(Pidilizumab、Pembrolizumab、Nivolumab)和抗CTLA-4抗体类药物(Ipilimumab)的应用,而一些涉及免疫检查点系统中如4-1BB和OX40等共刺激信号的抗体也正在研发中。
Pidilizumab是被应用于淋巴系统恶性肿瘤的免疫检查点抑制抗体,尽管它在DLBCL患者或与Rituximab联合用于复发或难治的FL患者都取得了明显的疗效,但普遍认为它对PD-1的特异性还不够高。在近期一项关于Nivolumab的Ⅰ期临床研究中,共有31例B细胞淋巴瘤患者,其中有3例患者达到CR,5例患者达到PR,FL患者的ORR为40%,DLBCL患者的ORR为36%;此外,该研究还有23例T细胞淋巴瘤患者,其中有13例患者有蕈样肉芽肿病,5例患者是外周T细胞淋巴瘤,结果显示其ORR为17%,4例患者达到PR。而Pembrolizu-mab治疗NHL的一项Ⅰ期临床研究(NCT01953692)也正在进行中。
Nivolumab和Pembrolizumab在HL患者中也有明显的疗效。一项Nivolumab的临床试验结果显示,在23例参与试验的患者中,6例患者达到CR,14例患者达到PR,3例患者达到SD,24周的无进展生存率是86%;87%参与该研究的患者曾经接受过3次以上的前期治疗,78%的患者接受过Brentuximab vedotin治疗,78%的患者还进行过自体造血干细胞移植。另外一项使用Pembrolizumab治疗复发或难治HL的临床试验结果显示,在31例可被评估的患者中,5例患者达到CR,15例患者达到PR,7例患者达到SD。该研究中,所有患者先前均接受过Brentuximab vedotin的治疗,71%的患者还进行过自体造血干细胞移植。
Ipilimumab在2009年实施的一项临床试验中被应用于接受过allo-HSCT后复发的NHL患者,结果显示2例患者达到CR,另外2例患者达到SD。
其他正在进行研发中的免疫检查点抑制抗体包括抗PD-L1和抗4-1BB的抗体。其中一项正在进行中的抗PD-L1抗体临床试验(NCT02220842)包括了NHL患者。而一种可以抗4-1BB的抗体Urelumab刚完成了与Rituximab进行联合治疗的临床试验(NCT01775631)。
2. 免疫检查点抑制剂的未来应用前景

目前单药应用抗PD-1抗体类药物Nivolumab治疗复发和(或)顽固性FL、DLBCL和HL的Ⅱ期临床试验正在进行中(NCT02038946、NCT02038933、NCT02181738),但部分研究结果显示单用免疫检查点抑制抗体的疗效并不明显,这就提示了免疫检查点疗法需要与其他疗法联合应用才能提高其疗效,而相关临床试验也正在进行中,如联合应用抗CTLA-4抗体类药物Ipilimumab(NCT01592370)。值得注意的是,淋巴系统恶性肿瘤的体细胞突变相对要低于实体瘤,并且在HL中MHCⅠ/Ⅱ表达的缺失对T细胞激活机制也有影响,所以免疫检查点疗法对淋巴瘤的治疗也需要把这些问题考虑进去。
四、结语
我们正在进入一个使用免疫疗法治疗淋巴系统恶性肿瘤的时代,尤其是针对一些复发或难治的淋巴瘤类型,CAR-T细胞、双特异性抗体和免疫检查点抑制剂所带来的明显疗效已经被临床试验证实。当然,一些随之而来的问题也不容忽视,尤其是载体或抗体技术设计和治疗方案的标准化。
每一种治疗技术均有它自身的优点和缺点,如何联合应用以获得更好的临床疗效则需要做更多的工作才能得出结论。先前的一些临床研究证明,免疫检查点抑制剂联合造血干细胞移植用于治疗复发或难治性淋巴瘤是可行的。同时,另外一些研究表明,阻断PD-1和CTLA-4通路能够阻止T细胞免疫系统的生理性功能减弱,因此如果将免疫检查点抑制剂与CAR-T细胞治疗相结合,理论上就可以延长CAR-T细胞发挥杀伤肿瘤细胞作用的时间,并且近的一项临床试验结果也证明这个方面的研究是值得探索。
目前,仍然有很多问题亟待解决,而这些问题的解决依赖于设计良好的、具有前瞻性的临床试验,通过这些临床试验才能够明白如何单用或者联合应用现有的治疗手段,以期获得大的疗效和小的不良反应。从长远的发展方向来说,针对淋巴系统恶性肿瘤新疗法的不断出现,可能终会取代对这些患者进行造血干细胞移植的治疗。