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TCR-T细胞治疗癌症的新研究进展

文章来源:健康界发布日期:2024-04-08浏览次数:7

过继细胞疗法包括将工程免疫细胞注入癌症患者,以识别和消除肿瘤细胞。过继细胞疗法作为活药物的一种形式,在过去的10年里经历了爆炸性的增长。T细胞受体(TCR)识别肿瘤抗原是免疫系统清除肿瘤细胞的天然机制之一。TCR-T细胞疗法是一种新的细胞治疗策略,它将外源性TCR引入患者的T细胞中。TCR-T细胞疗法可以靶向癌细胞的整个蛋白质组。用外源性TCRs改造T细胞来帮助患者抗击癌症已经在临床试验中取得了成功,特别是在治疗实体瘤方面。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的赵祥研究员团队,考察了TCR-T细胞治疗在过去5年中的进展。这包括肿瘤新抗原的发现,TCR的蛋白质工程技术,TCR-T细胞治疗的重编程策略,TCR-T细胞治疗的临床研究,以及中国TCR-T细胞治疗的进展。还对TCR-T细胞治疗的未来发展提出了几个潜在的方向。

免疫系统是人体的天然防御系统,负责识别和杀死肿瘤细胞。虽然免疫系统可能由于免疫细胞耗竭、抑制性肿瘤微环境和多种肿瘤逃逸策略而无法清除肿瘤细胞,但可以通过蛋白质工程或细胞工程来增强免疫系统以抗击癌症。在过去的20年里,见证了基础免疫学的蓬勃发展,特别是在理解T细胞激活的检查点机制和CARs的设计方面。同时,与肿瘤免疫学、治疗靶点和分子设计相关的机制已成功转化为经批准的免疫疗法,挽救了许多癌症患者的生命。免疫检查点机制的发现和T细胞工程的发展使免疫疗法成为当代癌症治疗的关键支柱之一。

免疫治疗可以采取多种形式,但大多数临床成功来自抗体阻断治疗和过继细胞转移治疗(ACT)。抗体阻断治疗包括免疫检查点阻断(ICB),如anti-PD-1和anti-CTLA-4治疗。FDA已经批准了6种以上的anti-PD-1和anti-CTLA-4药物。对于过继细胞治疗,CAR-T治疗已取得重大成功,包括完全治白血病患者。CAR-T疗法包括用人造受体转导T细胞,该受体可以识别肿瘤细胞表面的抗原,并将激活信号传递给T细胞。CAR-T疗法被批准用于B细胞淋巴瘤,但没有CAR-T疗法被批准用于实体瘤。ICB和CAR-T细胞疗法都治了许多癌症患者,但不是全部。到目前为止,还没有获得批准的用于实体瘤的过继细胞疗法(包括CAR-T、CAR-NK等)。

T细胞在杀灭肿瘤方面发挥着重要作用。免疫系统天然使用TCR来识别肿瘤抗原并清除肿瘤细胞。TCR分子已经进化了4.5亿年,成为平衡抗原识别、交叉反应和敏感信号的优势系统。30多年来,人们一直在考虑使用TCR来增强免疫系统。一种想法是分离出一种有效的TCR,它可以有效地消除肿瘤细胞,然后通过修改患者的自体T细胞来给患者使用TCR,即TCR-T细胞疗法。Steven Rosenberg和其同事是TCR-T细胞疗法治疗黑色素瘤的第一个临床试验的先驱,他们在两名患者中观察到阳性反应。在TCR研究的基础上,在2010年代,TCR-T细胞治疗实体肿瘤的发展取得了重大成功。

我们正处于TCR-T细胞疗法可能被批准用于实体瘤治疗的前夕。CAR-T细胞疗法在治疗血液肿瘤方面取得了巨大的成功,但在治疗实体肿瘤方面显示出有限的疗效。然而,实体瘤占所有癌症患者的95%。由于抗原肽是从蛋白质降解而来的,TCRs可以作为潜在的靶标接触整个蛋白质组。TCR-T疗法可能是实体瘤患者和那些对检查点抑制没有反应的患者的解决方案。

关于TCR-T细胞治疗的抗原靶点、临床试验、工程策略和历史方面的综述很多。在这里,主要关注TCR-T细胞治疗的新进展,特别是近5年来的进展,包括新靶点的发现,创新的蛋白质工程方法,正在进行和完成的临床试验,以及中国在TCR-T细胞治疗方面的发展趋势,还为TCR-T细胞治疗在未来10年的发展提出了几个潜在的方向。

TCR的结构和信号转导

T细胞是获得性免疫的重要组成部分,而TCR则是T细胞功能的守门人。有两类T淋巴细胞,αβT细胞和γδT细胞,分别通过αβTCR和γδTCR的表达来区分。αβTCR是一个由α链和β链组成的异二聚体,并与CD3复合体结合在一起。CD3复合体由CD3γ、CD3δ、两个CD3ε和两个CD3ζ链组成。TCR-CD3复合体是一种八聚体膜蛋白。同样,γδTCR是由γ链和δ链组装而成,但γδTCR-CD3的结构与前者不同。它的CD3亚基排列不同,FG环短得多,配体结合亚基之间的二硫键位置不同,CD3糖基化不同。TCR的配体是肽-主要组织相容性复合体(pMHC)。这些多肽,特别是MHC I限制性抗原肽,是由病原体感染的肿瘤细胞或体细胞中表达的蛋白质分解而产生的。因此,T细胞和TCRs是通过检测靶细胞的蛋白质组来识别肿瘤细胞或病原体的重要系统。TCR-CD3组装的结构基础已经阐明,详见【pMHC-肿瘤特异性TCR的结构】和【对TCR-CD3和pMHC复合物的结构分析】,但尚不清楚TCR-CD3复合体在pMHC连接前后是否有构象变化。除了具有抗原识别功能外,TCR-CD3还可以在pMHC结合后被Lck和Fyn等激酶磷酸化,启动T细胞效应功能和分化。

肿瘤抗原

毫无疑问,肿瘤抗原作为治疗靶点,是TCR-T细胞治疗中重要的组成部分之一。在过去的40年里,已经发现了许多与肿瘤相关或肿瘤特异性的抗原。它们被分为几类,包括过表达肿瘤抗原、分化抗原、癌-睾丸抗原、新抗原和病毒抗原。理想的肿瘤抗原应该是针对肿瘤的,以增强疗效并将毒性降至低。近年来,人们发现或研究了许多新的抗原和具有挑战性的靶向抗原,以加深对肿瘤抗原的理解。

过表达的肿瘤抗原

过表达的肿瘤抗原在肿瘤中高表达,但在健康组织中低水平表达。过表达的肿瘤抗原可以被TCR-T细胞靶向清除肿瘤细胞,但它们也可能在健康组织中引起on-target, off-tumor的毒性。过表达的肿瘤抗原,如WT1和PRAME,是重要的治疗靶点,并已在多个TCR-T临床试验中进行了测试。WT1被国家癌症研究所列为头号肿瘤抗原。在HLA-A*24:02背景下,WT1已经成为使用TCR-T细胞疗法治疗急性髓系白血病(AML)的临床试验的靶点。在临床试验中,针对WT1的TCR-T细胞表现出0%-40%的ORR。

更多过表达肿瘤抗原被发现,其在TCR-T细胞治疗中的潜力已被初步测试。层粘连蛋白亚基γ2(LAMC2)是一种在胰腺导管腺癌(PDAC)中高表达的肿瘤抗原。‘LAMC2203-211’是一个HLA-A2限制性表位,靶向LAMC2的TCR-T细胞疗法已被证明能在PDAC异种移植模型中控制肿瘤生长。CCCTC结合因子(CTCFL)和Claudin-6(CLDN6)在卵巢癌中高表达,而在正常组织中低表达20倍。CTCFL或CLDN6的不同HLA限制性表位已被鉴定。从同种异体的HLA供体中分离出特异性的TCR,针对CTCFL的TCR-T细胞治疗已经发展起来。这些TCR可以识别卵巢癌患者的肿瘤细胞。免疫球蛋白J链在多发性骨髓瘤中过表达,针对HLA-A*01、A*24、A*03或A*11限制性J链肽的TCR已被发现。在临床前的体内模型中,TCR-T细胞疗法可以消除99%的多发性骨髓瘤细胞。人端粒酶逆转录酶(hTERT)在90%的肿瘤中过表达。从接种了长hTERT多肽的胰腺癌患者中分离到一个TCR克隆,命名为Radium-4,它针对的是HLA-DP04限制性hTERT多肽。在异种移植小鼠模型中,Radium-4 TCR-T细胞治疗显示了对肿瘤细胞的有效杀灭,并提高了存活率。Radium-4 TCR-T细胞疗法有可能覆盖75%的人群,并显示出在实体肿瘤治疗方面的前景。总体而言,过表达的肿瘤抗原是有希望的治疗靶点,需要进一步的研究来解决on-target, off-tumor的问题,这强调了这类肿瘤抗原的重要性。

分化抗原

某些蛋白质在特定的细胞中特异表达,以促进组织和器官的分化。这些蛋白质是肿瘤相关的,但不是肿瘤特异性的,因为来自同一谱系的健康组织也会表现出相对较高的蛋白质表达。例如,黑色素瘤细胞和皮肤细胞都表达对皮肤细胞分化至关重要的蛋白质,如MART-1和gp100。靶向分化抗原可导致on-target, off-tumor毒性,其严重程度各不相同。新的分化抗原被发现,可能成为TCR-T细胞治疗的新靶点。甲胎蛋白(AFP)与肝癌有关,HLA-A2限制的AFP表位已成为TCR-T细胞治疗NSG小鼠模型的靶点。白血病相关的小H抗原HA-1已成为TCR-T细胞治疗的靶点。

癌-睾丸抗原

癌症-睾丸抗原(CTAs)在肿瘤细胞、睾丸和胎盘组织中高度表达,但在其他健康组织中几乎不表达。因此,癌-睾丸抗原是一组有希望的治疗靶点,具有on-target, off-tumor毒性低的风险。大多数TCR-T细胞治疗针对的是癌-睾丸抗原,特别是NY-ESO-1和MAGE家族。如NY-ESO-1和MAGE在临床试验中显示出早期的成功。对所有标准治疗无效的转移性黑色素瘤或滑膜细胞肉瘤患者进行了抗NY-ESO-1 TCR-T细胞治疗的临床试验。6例滑膜细胞肉瘤中4例和11例黑色素瘤患者中5例表达NY-ESO-1的临床反应,提示针对NY-ESO-1的TCR基因治疗为治疗黑色素瘤和滑膜细胞肉瘤提供了一种新的有效途径。用HLA-A*02:01转基因小鼠鉴定识别NY-ESO-1 157-165表位的TCRs。针对HLA-A2-NY-ESO-1的TCR-T细胞治疗在I期临床试验中取得了客观的反应。其中一项试验是在非小细胞肺癌中进行的,4名患者中有2名显示出临床反应。另一项使用针对多发性骨髓瘤的高亲和力TCR靶向HLA-A2-NY-ESO-1的试验在治疗一年后获得了44%的OR。通过使用来自同种异体供者的PBMC,已经分离出高亲和力的TCRs,以靶向受HLA-A2限制的MAGE-A4表位。针对HLA-A*24:02-MAGE-A4 143-151的TCR-T细胞治疗复发食道癌已进入临床试验。PRAME是另一种重要的CTA,它在髓母细胞瘤中表达,针对HLA-A*02限制性PRAME表位的TCR-T细胞可以在异种移植小鼠模型中抑制肿瘤生长。

新抗原

肿瘤的发展往往与基因突变有关。一些突变可以导致蛋白质的表达,然后蛋白质被进一步加工成多肽。含有点突变的抗原肽可以呈现在肿瘤细胞表面,称为新抗原。新抗原可能具有高度的免疫原性,因为它们的序列不同于野生型多肽,并且不存在于胸腺中用于负选择。一些新抗原在不同的患者之间共享,被称为公共新抗原。公共肿瘤抗原是很有希望的治疗靶点,因为它们具有高度的肿瘤特异性,并被相当多的患者所共有。KRAS-G12V新抗原是研究广泛的公共肿瘤抗原之一,已被TCR-T细胞治疗有效地靶向。FMS相关受体酪氨酸激酶(FLT3) D835Y突变是一种在AML中发现的功能获得突变,HLA-A*02:01限制性FLT3-D835Y表位被发现,并被TCR-T细胞靶向治疗AML。辅酶A合成酶(COASY)-S55Y被鉴定为多发性骨髓瘤新的新抗原。QYSPVQATF多肽被鉴定为COASY-S55Y蛋白的HLA-A*24:02限制性表位序列。针对HLA-A*24:02-COASY-S55Y的TCR-T细胞治疗表现出客观反应。MyD88 L265P突变是B细胞淋巴瘤的一种驱动突变,已成为TCR-T细胞治疗的有效靶点。在异种移植模型中,HLA-B*07:02限制性MyD88 L265P表位可诱导强烈的TCR-T细胞应答。在头颈部鳞状细胞癌中发现了限制性新抗原KIAA1429-D1358E,并发展了特异性TCR-T细胞治疗。来自AML融合基因CBFB-MYH11的新抗原已经成为TCR-T细胞治疗的靶点,HLA-B*40:01限制性表位已被发现,并可在异种移植模型中有效靶向。

病毒抗原

一些病毒感染可能会进展为癌症。在亚洲,超过60%的肝细胞癌病例是由乙肝病毒(HBV)感染引起的。人乳头瘤病毒(HPV)感染可能导致宫颈癌的发展,99.7%的宫颈癌病例是由HPV感染引起的。EB病毒(EBV)可能导致鼻咽癌(NPC)的发展,而EBV相关的恶性肿瘤中有82%是NPC。病毒蛋白可作为TCR-T细胞治疗的有效靶点。HBV特异性TCR-T细胞疗法已被广泛综述。针对HLA-A*02:01-HBs 371-379的高亲和力TCR已经被分离出来,并能够在异种移植模型中消除肝细胞癌。一项I期临床试验显示,针对HLA-A*02:01-HBs 183-191或HLA-Cw0801-表位的TCR-T细胞治疗输注后,循环中的HBsAg和HBV DNA减少。免疫抑制药物耐药的HBV特异性TCR-T细胞疗法可以有效消除循环中的肿瘤细胞(CTC)。HPV E6和E7蛋白的HLA-A*11:01限制性表位已被鉴定,并发现了特异性TCR,TCR-T细胞在体内能够抑制宫颈肿瘤细胞的生长。HLA-A*02:01限制性E7多肽也是TCR-T细胞治疗的靶点。从宫颈活检中分离出一种有效的TCR,并在异种移植模型中证明了对HPV-16阳性宫颈肿瘤的CD8非依赖性杀伤作用。来源于CMV pp65的由HLA-A*02:01、HLA-A*11:01或HLA-A*24:02呈递的多肽已被鉴定,并发现了特异性的TCRs,使用TCR-T细胞治疗造血干细胞移植后CMV再激活的临床试验显示完全有效且不良反应轻微。另一项研究利用环状mRNA表达CMV抗原,并激发特异性T细胞,该研究还研究了利用环状mRNA表达特异性TCR来靶向和杀伤HLA-A*02:01-CMVpp65阳性肿瘤细胞。HLA-A*01:01的EBV抗原LMP2衍生肽已成为TCR-T细胞治疗的靶点。

翻译后修饰抗原

蛋白质翻译后修饰(PTM)存在于多种自身免疫性疾病和肿瘤中。蛋白质磷酸化、泛素化和乙酰化可能为TCR-T细胞治疗提供新的靶点。一种名为蛋白质修饰综合搜索引擎(PROMISE)的抗原发现管道可以帮助识别数千种新的癌症特异性PTM抗原。与未修饰的抗原相比,PTM抗原可以激发更高的T细胞反应。因此,靶向PTM抗原可能是未来TCR-T细胞治疗的一个重要焦点。需要更多的工作来识别肿瘤特异性的PTM抗原。PTM抗原的产生机制也可能为其他治疗策略提供新的治疗靶点。

人内源性逆转录病毒(HERV)衍生抗原

HERV可在肿瘤细胞中表达,并产生肿瘤特异性抗原。HERV-E在肾癌中表达,但在正常肾脏中不表达。HLA-A2和HLA-A11限制性的HERV-E表位已被用来识别特定的T细胞。

细胞治疗的TCR的发现和工程化

大多数肿瘤抗原由自体多肽组成,野生型TCRs对其具有耐受性。因此,从外周T细胞中分离出高效的TCR是一项具有挑战性的工作。蛋白质工程通常用于修饰野生型TCRs和生产高效的TCRs。在很长一段时间里,高亲和力成熟是TCR蛋白质工程中采用的方法,基于TCR效力与结合亲和力相关的假设。然而,高亲和力并不一定与TCR效力相关。一方面,高亲和力成熟可能会带来off-target毒性的风险。高亲和力成熟的癌-睾丸肿瘤抗原MAGE-A3特异性TCR与心脏抗原Titin发生交叉反应,在TCR-T细胞治疗中引起致命影响。另一方面,TCR的高亲和力也可能导致严重的on-target off-tumor反应。在这项临床试验中,在9名患者中,3名患者出现了严重的神经毒性,其中2名患者死于伴有广泛脑白质缺陷的坏死性白质脑病。

TCR被确定为一种机械传感器,能够检测从内部细胞骨架传递的力。在力的作用下,TCR-T细胞可以与pMHC形成瞬时氢键和/或盐桥,从而延长动态结合。这种机制也被称为捕获键。此外,TCR-T细胞与pMHC动态结合的持续时间与TCR信号强度有关。因此,TCR的效力可以通过蛋白质工程来增强,以增加动态结合的持续时间,而不依赖于亲和成熟。通过使用动态结合工程,个体可以获得高效力和低亲和力的TCRs。这种低亲和力的表型可以帮助防止对健康组织的off-target毒性。因此,设计捕获键或延长动态结合可以产生高效和低毒的TCR。基于动态结合理论的TCR蛋白质工程可能代表着未来TCR-T细胞治疗的新方向

超越TCR工程改进TCR-T细胞治疗的策略

TCR-T细胞治疗的成功依赖于肿瘤特异性抗原、有效的TCR以及健康、长寿的T细胞的存在。与其他策略相结合,TCR-T细胞可以进一步增强,以改善代谢适应性和记忆表型百分比,同时减少耗竭。

基因编辑是修饰TCR-T细胞的强大分子工具。一项利用锌指核酸酶技术的研究成功地将HLA-A*02:01-NY-ESO-1特异性TCR转移到TCRα基因座,导致TCR的高水平表达,以及高比例的干记忆和中央记忆表型。CRISPR/Cas9是目前流行的基因编辑工具,已广泛应用于TCR-T细胞治疗。CRISPR-Cas9基因编辑可提高疗效的一致性。内源性TCR可以被转基因TCR取代,以提高TCR的正确配对。例如,利用CRISPR-Cas9同时敲除TRAC和TRBC,并伴随着转基因TCR的过表达,可以进一步增强抗肿瘤TCR的表达和功能,包括结构修饰的TCR。CRISPR-Cas9基因敲除TCRβ和过表达αβTCR或γδTCR可增强肿瘤细胞的杀灭作用。可以使用CRISPR/Cas9将NY-ESO-1特异性TCR整合到TCR基因座中。在一项临床试验中,TCRα(TRAC)和TCRβ(TRBC)的敲除可以减少TCR错配。进一步去除PD-1可增强抗肿瘤免疫。用CRISPR-Cas9编辑的TCR-T细胞可存活9个月。

通过过表达额外的T细胞效应分子,如受体、细胞因子和趋化因子来激活TCR-T细胞,可以加强TCR-T细胞的治疗。CD3复合体与TCR共转导可以通过增加对低量抗原的敏感性和促进肿瘤更快的侵袭来进一步增强T细胞功能。TNF和STAT3信号转导通路与TCR-T细胞治疗的反应有关。有反应的患者融合前血清IL-15、CX3CL1和Flt-3L水平高于无反应患者,提示TNF、pSTAT3、IL-15、CX3CL1、Flt-3L和其他细胞因子的过表达可能有助于促进TCR-T细胞反应。已发现过表达c-Jun可以促进TCR-T细胞的增殖和寿命。过表达c-Jun和靶向肝细胞癌的TCR-T细胞可以提高荷瘤小鼠的存活率。在CD3z的C端融合4-1BB ICD的TRAF结合基序可以增强TCR-T细胞在体外和体内的持久性和扩增。在PDCD1位点诱导IL-12的表达可以增强NY-ESO-1特异性TCR-T细胞的功能,并消除异种移植小鼠模型中已建立的肿瘤,具有更大的TCR-T细胞扩增潜力。过表达IL-7和CCL-19可以促进TCR-T细胞的长期记忆形成,增强TCR-T细胞的抗肿瘤效果,并在联合抗PD-1治疗时产生更好的反应。在异种小鼠模型中,将CD28或4-1BB的胞内区插入CD3z已被证明可以增强TCR-T细胞的增殖和持久性,并提高TCR-T细胞的抗肿瘤活性。分泌anti-PD-1抗体的TCR-T细胞已经在一项旨在治疗EBV相关头颈部鳞状细胞癌的临床试验中进行了测试。在TCR-T细胞治疗中应用逻辑开关可以提高T细胞治疗的有效性和安全性。多项研究回顾了CAR-T和TCR-T结合的协同效应,CAR和转基因TCR可以在同一T细胞中有效地共表达。CAR和TCR的双重功能可以阻止肿瘤逃逸和增强信号转导。

在制备TCR-T细胞的过程中,补充其他蛋白质或代谢产物可能会改变T细胞的表型,提高抗肿瘤效果。新陈代谢相关途径可以靶向增强TCR-T细胞的功能和持久性。老化和衰老的TCR-T细胞可以用亚精胺处理,以恢复自噬通量,减少PD-1、TIM-3和LAG-3的表达。亚精胺治疗进一步增强了TCR-T细胞的功能,并抑制了异种移植小鼠模型的肿瘤生长。操纵mTOR信号可以增强TCR-T细胞的适合性和细胞毒性。添加p38抑制剂、IL-7和IL-15而不是IL-2的T细胞可以进一步促进T细胞的增殖,导致很大程度上幼稚的表型和持续表达的效应分子,如颗粒酶B和IFN-γ。

T细胞诱导的多能干细胞可用于生产TCR-T细胞。iPSC来源的T细胞可促进TCR-T细胞治疗的现成和普遍应用。它可以解决CTL通常经历的寿命短的问题。黑色素瘤特异性TCR或新抗原特异性TCR已被引入iPSCs来源的T细胞,TCR-iPSCs的产生可能是快速和高质量的。γδTCR受体也用于实体瘤的双特异性T细胞结合蛋白(BiTE)形式。在黑色素瘤异种移植模型中,γδTCR受体诱导αβTCR受体对肿瘤细胞的磷酸化抗原依赖性杀伤。

TCR-T细胞治疗临床试验

已发表和正在进行的TCR-T细胞临床试验已被广泛回顾,已经证明在实体瘤中临床有效的TCR-T细胞疗法也被评估。由于T细胞信号的天然过程,TCR-T细胞疗法的大多数不良反应是可控的。到目前为止,FDA还没有批准任何TCR-T细胞疗法。2022年初,FDA批准了第一种基于TCR的治疗方法Tebentafusp,来自Immunocore。Tebentafusp是一种针对HLA-A*02:01-gp100和CD3的BiTE,将肿瘤细胞和T细胞连接起来。Tebentafusp在转移性葡萄膜黑色素瘤的3期临床试验中进行了测试,一年内存活率为73%,而对照组的存活率为59%。Tebentafusp在TCR治疗实体肿瘤方面取得了里程碑式的胜利。

Adaptimmune的Afami-cel是治疗实体瘤的领先TCR-T细胞疗法,FDA已接受Afami-cel的生物制品许可申请(BLA),并授予其优先审评资格,该申请的PDUFA日期为2024年8月4日,详见【TCR-T细胞治疗产品申报上市】。Afami-cel的靶标是HLA-A*02:01-MAGE-A4。1期临床试验包括38名复发/难治性转移性实体瘤患者,如头颈癌、卵巢癌和滑膜肉瘤。滑膜肉瘤的ORR为7/16(44%)。Afami-cel的2期试验已经开始,重点是晚期/转移性滑膜肉瘤或粘液样/圆形细胞脂肪肉瘤。这项两个队列的开放标签试验被命名为SPEARHEAD-1。Afami-cel的关键性2期临床研究SPEARHEAD-1的积极数据发表于《柳叶刀》Afamitresgene autoleucel for advanced synovial sarcoma and myxoid round cell liposarcoma (SPEARHEAD-1): an international, open-label, phase 2 trial中。晚期滑膜肉瘤队列1的总生存期(OS)数据已经公布。中位OS为15.4个月,24个月OS的概率为40%。所有患者的ORR为37%(19/52),其中滑膜肉瘤患者的ORR为39%(17/44),粘液样圆细胞脂肪肉瘤患者的ORR为25%(2/8)。在SPEARHEAD-1试验中,晚期滑膜肉瘤患者显示出良好的存活率。在CRS方面,来自队列1和队列2的数据表明,72.2%的滑膜肉瘤患者经历了CRS,其中50%经历了1级CRS。高水平的血清IL-6与CRS相关,建议使用tocilizumab来控制CRS。因此,CRS在急性心肌梗死中是常见的,但大多数患者为中度CRS。SPEARHEAD-1试验还被证明可以结合放射治疗和检查点阻断来控制难治性黑色素瘤的转移。患者的OS持续时间为18.4周,患者在28周时进展,但经放疗和检查点抑制剂治疗后,肿瘤得到控制。TCR-T细胞治疗与放疗、化疗、ICB的结合有待进一步研究。

HLA-A*02:01-限制性NY-ESO-1是常见的靶向抗原,已在38例患者中进行了测试。一项试验是Lete-cel或IGNYTE-ESO试验,靶标是针对NY-ESO-1治疗滑膜肉瘤和粘液样/圆形细胞脂肪肉瘤。NY-ESO-1靶向TCR-T细胞在黑色素瘤和滑膜细胞肉瘤中的有效率分别为55%和61%。针对NY-ESO-1的高亲和力TCR也获得了36%的应答率。C259是一种亲和力成熟的TCR,可识别HLA-A*02:01-NY-ESO-1。在一项滑膜肉瘤试验中,C259 TCR-T细胞疗法在6个月后获得50%的OS。所有患者都有循环C259 TCR-T细胞至少6个月。持久细胞主要表现为中央记忆和干细胞记忆表型。在滑膜肉瘤中测试的C259 TCR-T细胞治疗的应答和抵抗的详细机制显示,42例患者中有1例CR,14例PR。输注后TCR-T细胞的扩增与疗效相关,在一些患者中,C259 TCR-T细胞运输到肿瘤微环境,并能够维持效应功能。

针对HLA-C*08:02限制性KRAS-G12D新抗原的TCR在1例进展性转移性胰腺癌患者中获得了72%的总体部分应答。治疗6个月后,转基因TCR-T细胞占血液中所有外周循环T细胞的2%。靶向HLA-A*02:01限制性p53-R175H的TCR使化疗难治性乳腺癌患者的肿瘤体积缩小了55%。应答持续6个月,与TIL治疗相比,转基因TCR-T细胞治疗显示出更好的输注细胞免疫表型和更长的存续期。已经进行了两项针对HPV16 E6或E7蛋白的临床试验。一项包括12名患者的I/II期试验在2名患者中实现了客观的肿瘤缓解,在1名肺转移患者中实现了完全消退。针对HPV相关的上皮性癌进行了人类针对HPV-16 E7的1期临床试验。12例骨肉瘤中有6例肿瘤消退。由于抗原提呈途径和IFN反应途径的缺陷,出现了一些耐药性。

中国TCR-T细胞治疗的进展

中国靶向HLA-A2-NY-ESO-1的TCR-T细胞治疗软组织肉瘤的1期临床试验已经结束。TCR是亲和力成熟的,以HLA-A*02:01 NY-ESO-1为靶点。12例患者均未出现严重不良反应,OS率为41.7%,中位无进展生存期(PFS)为7.2个月。在另一项临床试验中,接受了造血干细胞移植并经历了CMV重新激活的患者通过靶向CMV表位进行治疗。单臂、开放标签、I期试验包括6名患者,未观察到严重不良反应。6名患者中有4名在一个月内有反应。转基因TCR-T细胞可存活1~4个月。因此,CMV特异性TCR-T细胞疗法是造血干细胞移植后CMV重新激活的有效和安全的治疗方法。在早些时候进行的I期临床试验中,另一种针对CMV的TCR-T细胞疗法涉及7名患者,结果导致轻度CRS。6名患者获得CR,治疗3个月后可以检测到转基因TCR-T细胞。截至2024年1月,中国共有68个TCR-T细胞疗法处于临床试验阶段。希望在不久的将来看到更多的TCR-T细胞疗法的临床试验发表。

未来发展

鉴于大多数肿瘤抗原是自体多肽,为了获得高效的TCR,TCR工程几乎是不可避免的。然而,高亲和力成熟可能导致off-target毒性。像动态结合工程这样既能保证高效又无毒性的方法是未来的发展方向。动态结合工程应该进一步优化,以确保在没有结构指导的情况下设计任何TCR的易于遵循的协议的可用性。

除了TCR工程,TCR-T细胞治疗的另一个挑战是成本。自体T细胞工程和采用细胞转移是进一步优化和降低成本的挑战。虽然使用捐献者的T细胞和现成的产品进行普遍的TCR-T细胞治疗可能是一个考虑的方向,但另一个重要的选择是在原位进行T细胞工程。TCR可通过腺病毒、逆转录病毒、慢病毒、mRNA电穿孔和转座子传递。一个重要的焦点领域将是探索在体内注射TCR mRNA以实现T细胞的原位工程的可能性。

早期对TCR-T细胞的研究主要集中在CD8+T细胞。目前,也在考虑CD4+T细胞的作用。CD4+T细胞识别MHC-II分子呈递的抗原肽。与主要发挥细胞毒作用的CD8+T细胞不同,CD4+T细胞的功能主要是调节适应性免疫系统,增强CD8+T细胞的功能,并诱导T细胞的长期记忆。虽然大多数分离的对肿瘤抗原具有高亲和力的TCR是MHC-I限制性的,并且在存在CD8辅助受体的情况下功能好,但研究表明,这些TCR在没有CD8辅助受体的情况下可以在CD4+T细胞中发挥作用。MHC-I类分子限制性TCR可产生肿瘤特异性的CD4+T细胞,增强抗原特异性CD8+T细胞的杀瘤能力。出现这种现象的原因可能与CD4+T细胞分泌多种免疫因子有关。此外,仅使用抗原特异性的CD4+T细胞治疗肿瘤患者也取得了良好的效果。提示应重视CD4+T细胞在TCR-T细胞治疗中的作用。