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2020年2月3日/医麦客 eMedClub/--近几年里，免疫疗法——利用并加强患者免疫系统的力量来攻击肿瘤的疗法——已经成为癌症治疗的“第五支柱”。其中直接利用人体内的免疫细胞，将它们在体外进行改造，大量复制后再回输到患者体内，这种过继性免疫细胞疗法几乎占据了当今肿瘤免疫治疗策略开发的半壁江山。
其中，以通过基因工程来表达嵌合抗原受体(CARs)的T细胞（CAR-T疗法）在临床开发中进展最快，针对B细胞表面蛋白CD19的CAR-T疗法已经在某些B细胞白血病或淋巴瘤患者中证明具有令人印象深刻的治疗效果。这些CAR-T细胞在重新注入病人体内后，繁殖并攻击表达CD19蛋白的癌细胞，现已成为相关复发和难治性血液肿瘤患者的标准治疗方法。全球目前仅两款CAR-T药物获得了审批上市，2017年8月，美国FDA批准诺华的Kymriah上市，用于25岁以下复发难治性B淋巴细胞急性白血病(B-ALL)患者。这是一个历史性的里程碑事件。紧接着的10月，FDA批准了另外一种CAR-T产品 — Yescarta(吉利德/Kite Pharma)，用于治疗复发难治性大B细胞淋巴瘤的成年患者。2018年5月，FDA又批准了全球首款CAR-T疗法Kymriah的第二个适应症 — 复发难治性大B细胞淋巴瘤。此外，2019年12月11日，吉利德旗下Kite已向FDA提交了该公司第二款自体CD19 CAR-T疗法KTE-X19的生物制剂许可申请(BLA)，用于治疗复发/难治性套细胞淋巴瘤(MCL)患者。紧随其后，12月18日，百时美施贵宝(BMS)的 一款将CD4+和CD8+ CAR-T细胞1:1比例回输的自体CD19 CAR-T疗法(liso-cel, 以前称为JCAR017)也向美国FDA递交了的BLA，用于治疗既往至少2种方案系统治疗失败的复发/难治性大B细胞淋巴瘤(LBCL)成人患者。而我们知道，癌症对其治疗产生耐药性是很常见的，即使是像CAR-T疗法这样非常有效的治疗策略。现有的CAR-T疗法——诺华的Kymriah和Gilead的Yescarta——对10%到20%的B细胞恶性肿瘤患者根本不起作用，那是什么因素导致了癌细胞这种对CAR-T疗法的抵制，也就是所说的耐药。这对于目前已上市和待上市的CAR-T疗法都是一个急需攻克的难题。首先，导致治疗失败的耐药有两种形式：细胞输注后缺乏疾病反应(原发性耐药)和最初缓解后疾病复发(获得性耐药)。这些耐药障碍使CAR-T疗法更广泛的疗效在相当一部分B细胞恶性肿瘤患者中受到限制。目前已经确定了几种可通过抗原丢失导致获得性耐药的生物学机制，但对导致原发性耐药的机制仍知之甚少。科学家们也纷纷投入研究, 旨在扩展其应用疗效。如宾夕法尼亚大学血液肿瘤学助理教授Marco Ruella博士所言：“CD19丢失所致的CAR-T疗法耐药可能解释了一半的白血病复发和三分之一的淋巴瘤复发——所以仍然有大量的病人我们根本不知道发生了什么。”近日，宾夕法尼亚大学Abramson癌症中心的研究人员在一项新的研究中，描述了癌细胞中的死亡受体通路，该通路在其对CAR-T细胞的反应中起主要作用。这项研究于1月30日发表在美国癌症研究协会的期刊《Cancer Discovery》杂志上，这是第一个研究表明天然癌症特征可以影响其对CAR-T细胞的反应，癌细胞可以驱动CAR-T细胞功能障碍的发展。这一发现可能为血液肿瘤对CAR - T治疗产生耐药性的患者的免疫治疗提供指导。而到目前为止，对于CD19 CAR-T的原发性耐药，宾夕法尼亚大学Perelman 医学院和Abramson癌症中心细胞免疫疗法中心成员Marco Ruella博士（液肿瘤学助理教授）表示，“大多数理论围绕在T细胞的固有功能的缺陷，但我们这里显示的是，问题源于肿瘤细胞本身一个重要的死亡信号通路，它阻止这些T细胞不能发挥作用。”他们的数据提供了一个新的模型，在这个模型中，肿瘤的内在生物学作用于导致了观察到的治疗失败，其中T细胞由于长期暴露在对T细胞介导的杀伤有抗性的癌细胞中而产生功能障碍。▲ALL患者中 CART19(CD19 CAR-T)功能障碍的进展模型（图片来源于：参考出处4）研究人员首先对一种被称为Nalm6的CD19+ ALL细胞系进行了全基因组的CRISPR/ Cas9敲除筛选，以分离出与耐药性相关的通路。CRISPR是一种基因编辑工具，可以有效地针对特定的基因序列片段，也可以在精确的位置修改DNA，用于实验和某些情况下的治疗。对细胞进行编辑，使其丧失单基因功能，并与CAR-T细胞结合24小时，以确定驱动原发性耐药的途径。▲基因组规模的敲除筛选以确定对CART19的抗性机制（图片来源于：参考出处4）研究小组发现，在抵抗CAR-T攻击的 ALL细胞中，存在与激活细胞死亡途径相关的基因(FADD、BID、CASP8和TNFRSF10B)缺失，而抵抗细胞死亡途径所需的基因(CFLAR、TRAF2和BIRC2)富集。当他们在动物模型中进行测试时，效果甚至比他们在体外观察到的效果还要大。研究人员最初对这种差异感到困惑，促使他们研究癌症对试图杀死它的T细胞的影响。这让他们发现，癌细胞存活时间延长会导致T细胞功能障碍。随后，研究小组利用先前CAR-T试验的儿科患者样本，通过分析有应答者和无应答者的白血病细胞和T细胞(输注前和输注后)中的基因，探索了这些发现的临床相关性。他们发现，在两个临床试验中，癌症细胞中先前确认的信号通路与患者对CAR治疗的反应直接相关，死亡受体基因的表达减少与整体存活率降低和T细胞适应度降低有关。这进一步表明，死亡受体信号是ALL患者 CAR-T细胞治疗中原发性耐药的关键调节因子，固有的死亡受体信号失调直接导致CAR-T细胞功能衰竭，损害T细胞的细胞毒性，促进进行性CAR T细胞功能障碍。总的来说，通过全基因组功能缺失筛查，研究人员发现，尽管使用CD19 CAR-T治疗，但ALL患者中死亡受体信号受损导致疾病快速进展。这是由一种对T细胞细胞毒性的固有抗性介导的，这种固有抗性允许抗原的持久性，随后通过CAR-T细胞功能损伤的诱导而被放大。文章的共同第一作者Nathan Singh博士表示，“这一耐药机制似乎依赖于两个阶段：一是癌细胞对受体介导的杀伤的初始抗性，其次是癌症抗原驱动的损害T细胞功能的能力。”它们一起导致CAR-T细胞衰竭，使疾病继续恶化。一直以来，Kymriah的销售受到了制造问题的困扰，尽管诺华试图扩大产能，但销售额在商业上继续令人失望，这让Yescarta在市场上占据了优势。但与此同时，严重的副作用——尤其是危及生命的细胞因子释放综合征和神经毒性——以及昂贵的治疗费用也限制了它们的使用。其他药物开发人员已经注意到了这些限制，并正在开发off-the-shelf（现成的） CAR-T疗法，旨在通过使用健康的供体细胞来降低制造的复杂性。但宾夕法尼亚大学的研究小组警告说，这种做法不一定能帮助那些癌细胞携带这种不利基因比例的患者。
研究人员也表明，他们的观察结果可能暗示，“使用健康供体(即异体或“通用”供体)T细胞作为CAR T细胞制造的底物，可能面临与自体产品相同的障碍。了解固有的和获得性的T细胞功能障碍是如何合作导致治疗失败的，这对设计下一代细胞疗法至关重要。”
据悉，宾夕法尼亚大学已经将这些研究涉及的一些技术授权给了诺华公司。Gill 说：“这也将为今后研究新的和改进的CAR-T细胞（那些细胞将有能力克服这种耐药性）以及针对癌细胞中有缺陷的信号通路的治疗方法提供信息。”
多年来，癌症治疗的基础是手术、化疗和放疗。在过去的20年里，靶向治疗如伊马替尼(格列卫)和曲妥珠单抗(赫赛汀)等药物通过癌细胞上特定分子的变化来靶向癌细胞，也巩固了它们作为许多癌症标准治疗手段的地位。而在近几年里，免疫疗法——利用并加强患者免疫系统的力量来攻击肿瘤的疗法——已经成为癌症治疗的“第五支柱”。国内外以PD-1/PD-L1为代表的免疫检查点抑制剂药物的成功上市，已经证明了这一治疗策略的临床转化潜力和商业价值。而除了用药物解除肿瘤细胞对免疫细胞的抑制，另一个思路：直接利用人体内的免疫细胞，将它们在体外进行改造，大量复制后再回输到患者体内，这种过继性免疫细胞疗法由于其特异性靶向杀伤肿瘤细胞的强大功能，以及不依赖于抗原提呈的优势，从而具备彻底清除肿瘤细胞的潜力，也因此成为过继性免疫细胞疗法中最为热门的领域。在国内外都掀起了研发的热潮并逐渐形成一个乐观的产业化趋势。而国内外各大小制药企业都在这一领域进行布局，除了看中这一治疗策略的商业市场，还因为CAR-T细胞疗法的生产制造、上市销售、药物安全性以及适应症的开发仍存在挑战和上升空间，因此业内研究人员纷纷致力于这一策略的进一步探索和开发，以为更多患者提供更有效、更精准、更安全的治疗。总的来说，CAR-T细胞疗法已成为肿瘤免疫治疗的重点发展领域，加以国际成功先例，国内研发热潮，伴随着有效性和安全性的验证，有望得到长足发展，惠及更多患者。参考出处：
1.https://www.biospace.com/article/new-pathway-linked-to-drug-resistance-in-cancer/
2.https://endpts.com/resistance-to-car-t-its-your-cancer-not-your-immune-system-study/
3.https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-01/uops-pri012820.php
4.DOI: 10.1158/2159-8290.CD-19-0813
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