2021/07/3116:57:08
根据中国国家药监局(NMPA)公示,2021年6月22日复星凯特CAR-T细胞疗法阿基仑赛注射液正式获批,成为我国首个获批的CAR-T细胞疗法。自此,我国细胞治疗领域开启了新的篇章。
2017
年
复星凯特从美国Kite Pharma引进CAR-T
免疫细胞治疗产品
YESCARTA®(Axicabtagene Ciloleucel),代号FKC876,并获得了Kite Pharma关于该产品的全部技术授权,以及在中国大陆、香港特别行政区和澳门特别行政区的商业化权利。而阿基仑赛注射液(此前又称益基利仑赛注射液)就是根据Kite Pharma的Yescarta经过技术转移而进行本地化生产得来。
图片来源:摄图网
Yescarta是一款嵌合抗原受体T细胞疗法(CAR-T),即将患者的T细胞改造成为可以识别B细胞淋巴瘤和白血病细胞表面抗原CD19的CAR-T细胞。具体而言,就是采集到患者T细胞后在体外进行修饰,并使用逆转录病毒载体表达嵌合抗原受体(CAR),该CAR包含了与CD28共刺激域和CD3-zeta信号域相连接的CD19单链可变片段。得到的抗CD19 CAR-T细胞将进行体外扩增并重新回输患者体内,达到抗肿瘤效果
除了CAR-T外,免疫细胞疗法其实有许多种类。2020年7月,被誉为“免疫疗法之父”的Carl June教授曾力挺NK细胞疗法,并认为NK细胞疗法有望显著推进肿瘤免疫学发展,他相信NK细胞和T细胞具有极大的协同作用。
CAR-T细胞疗法和NK细胞疗法都属于免疫细胞疗法的一种。具体而言,细胞疗法是指利用患者自体(或异体)的成体细胞(或干细胞)对组织、器官进行修复的治疗方法。通用流程为提取患者细胞,诱导体外培养,回输患者体内。目前细胞疗法广泛应用于骨髓移植、晚期肝硬化、股骨头坏死、恶性肿瘤等领域。
那么,包括CAR-T,NK在内,免疫细胞疗法到底有多少?临床进展又到了哪个阶段?
LAK细胞疗法
LAK细胞即淋巴因子激活的杀伤细胞,是一种将外周血淋巴细胞在体外经淋巴因子白介素-2(IL-2)激活3~5天而扩增的具有广谱抗瘤作用的杀伤细胞。研究发现,将LAK细胞输给带瘤小鼠,不但可以使原瘤消退,转移瘤也得以消失。LAK细胞疗法具有广谱抗瘤作用,并且与IL-2合用效果更好,原因是经IL-2激活的LAK在输入人体后仍需IL-2才能维持其杀伤活性。作为最早使用的过继性细胞疗法,从上世纪80年代开始就有关于LAK细胞疗法副作用和耗费过大的争议。不过有关LAK细胞疗法的临床一直在缓步进行。根据美国临床试验注册库的数据,以lymphokine-activated killer cells为词条,目前仍有12项治疗癌症的临床实验正在进行,主要集中于北美地区,进展较快的3项研究正处于II期临床。
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TIL疗法
TIL(Tumor Infiltrating Lymphocytes,肿瘤浸润淋巴细胞)是一种从肿瘤组织中分离出的浸润淋巴细胞。这些淋巴细胞中有部分是针对肿瘤特异性突变抗原的T细胞,这类细胞的诞生被认为是一种机体对肿瘤细胞的特异性免疫反应。TIL疗法的效应细胞是一种经过天然选择与富集,肿瘤特异性T细胞比例高且多样性丰富的群体,与CAR-T细胞疗法和PD-1/PD-L1抗体相比,具有多靶点、肿瘤趋向和浸润能力强、副作用小等优点。
TIL细胞治疗过程
根据美国临床试验注册库数据,以TIL为词条,目前有420项临床实验正在进行。这些实验主要集中于北美,欧洲和东亚地区,目前进展较快的2项研究正处于III期临床。
TCR-T细胞疗法
TCR是T细胞表面的特异性受体,可以与CD3结合形成TCR-CD3复合物,从而识别并结合MHC呈递的抗原激活T细胞,促进T细胞的分裂与分化。TCR-T(TCR疗法的简称)的作用机制是向普通T细胞中引入新的基因,使得改造过的T细胞能够表达有效识别肿瘤细胞的TCR,从而引导T细胞杀死肿瘤细胞。
(TCR-T结构示意图)
根据美国临床试验注册库的数据,以TCR-T作为词条搜索,目前在研癌症临床共有33项正在进行临床实验,主要分布在北美和东亚,其中12项位于二期临床,处于研发第一梯队。
DC-CIK细胞疗法
DC(树突)细胞是一种具有高效杀伤活性的异质性细胞群,其在人体外周血淋巴细胞中的比例为1%~5%。肿瘤免疫中,DC不能直接杀伤肿瘤细胞,但能通过识别肿瘤细胞特异性抗原,并将其信号呈递给具杀伤效应的T细胞来达到监测、杀灭肿瘤的功能。DC细胞能诱导产生大量效应T细胞启动效应T细胞迁移至肿瘤部位,保持效应T细胞在肿瘤部位的长期存在抑制肿瘤血管的生成。
(DC细胞性质)
CIK(cytokine-induced killer)细胞是细胞因子诱导的肿瘤杀伤细胞,兼有T淋巴细胞和NK(自然杀伤)细胞的特性。
(CIK细胞作用机制)
DC(树突)细胞能够准确识别肿瘤抗原并将信息传递给人体免疫系统,CIK细胞是人体免疫系统中的天然肿瘤杀伤细胞,可通过发挥自身细胞毒性和分泌细胞因子杀伤肿瘤,二者联合就完成了从辨别敌人(肿瘤细胞)到消灭敌人的全过程。DC-CIK可以显著抑制肿瘤细胞生长、并逐一消灭肿瘤细胞,最大限度调动患者自身的免疫系统对抗肿瘤。
以DC-CIK作为词条搜索,目前癌症临床实验中共有49项,其中43项在东亚进行。目前进展较快的3项试验正处于III期临床。
2010年4月,美国公司Dendreon的DC-CIK产品Provenge获FDA批准上市,然而由于Provenge市场表现欠佳,最终导致Dendreon破产。在Provenge的临床实验中,晚期胰腺癌患者的生存时间延长了4个月。
NKT细胞
NKT细胞(Natural killer T cell)是一种细胞表面既有T细胞受体TCR,又有NK细胞受体的特殊T细胞亚群。NKT细胞能大量产生细胞因子,且可以发挥与NK细胞相似的细胞毒作用。与传统T淋巴细胞和调节性T细胞不同,NKT细胞识别经由非经典MHC分子CD1d递呈的脂类抗原,而不能识别多肽抗原。活化的NKT细胞可以通过促进Th1型、Th2型细胞因子或其他免疫调节因子的分泌参与上调或下调免疫应答。
(NKT作用机制)
根据美国临床试验注册库的数据,以NKT cell为词条进行搜索可以得到183项正在展开或已经完成的临床实验,其中主要集中于北美和东亚地区,目前有3项III期实验位于第一梯队。
NK细胞疗法
NK细胞具有杀伤细胞活化受体(killer activatory receptor,KAR)、杀伤细胞抑制受体(killer inhibitory receptor,KIR)、杀伤细胞凝集素样受体(killer lectin—like receptors,KLR)和Fc'y受体(CDl6)共4种受体,前3种受体可抑制或激活NK细胞,使之识别自身组织细胞与体内异常组织细胞的能力,第4种受体主要识别NK细胞表面的IgGl和IgG3标志物,介导NK细胞识别被抗体包被的靶细胞,从而发挥抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC),进而杀伤与IgG抗体特异性结合的肿瘤。
NK细胞具有较广的抗瘤谱,可杀伤同系、同种或异种肿瘤细胞,其杀伤靶细胞的机制可能有:①释放穿孔素和颗粒酶引起靶细胞坏死或凋亡。②通过死亡受体调节诱导靶细胞凋亡。③分泌多种效应性细胞因子对抗转移肿瘤。④激发继发肿瘤免疫效应。
此外,对比T细胞NK细胞具有独特的优势:T细胞需要抗原呈递,而NK细胞能够直接检测并摧毁受感染和恶性细胞,而不必被激活。
目前T细胞治疗必须是自体的,只能使用患者自己的T细胞。这是因为异体T细胞与人类白细胞抗原(HLA)复合物相互作用可能导致致命细胞因子释放综合征或移植物抗宿主病。相比之下,NK细胞对HLA复合物的选择要少得多。因此,使用自体或异体的NK细胞不会产生严重的副作用,也不需要与患者免疫匹配,更容易被临床应用。
NK细胞疗法有两类治疗方式。一类是自体或是异体NK细胞疗法,另一类是CAR-NK疗法。
自体或是异体NK细胞疗法
是将外周血来源、干细胞来源以及iPS诱导来源NK细胞转输到患者体内,增加患者体内NK细胞数量和活性。
根据美国临床试验注册库的数据,以NK cell为词条,目前约有近千(995)项面向癌症的NK细胞疗法,其中119项遭到中止,目前北美约有429项,欧洲约有135项,东亚地区约有214项。在所有临床实验中,共有34项进入3期临床,18项进入四期临床。
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CAR-NK疗法
就是利用成熟的CAR技术对NK细胞进行修饰, 发挥其特殊的识别靶细胞机制、短暂的生理周期、广泛的肿瘤杀伤能力等优势。利用CAR-T中成熟的CAR技术对NK细胞进行修饰,实体肿瘤对非修饰的NK细胞会表现出不同程度的耐受性,但却对抗原依赖型的NK细胞敏感。因此经过CAR结构修饰后的NK细胞和CAR-T细胞一样,能够更高效地识别肿瘤细胞,并通过释放杀伤介质、诱导靶细胞凋亡等多种手段杀伤肿瘤细胞。
相对于CAR-T,由于NK细胞的天然特性,CAR-NK的治疗过程中不会产生严重的细胞因子风暴,因此在临床使用中,安全性可能较CAR-T更高。此外,由于NK细胞在体内的存活时间较T细胞更短,尽管这一特性或许会导致CAR-NK细胞疗效不如CAR-T,但也避免了存在于人体可能导致的一系列未知的风险。CAR-NK的优势还在于NK细胞具有连环杀伤作用,在杀伤一个肿瘤细胞后可以靶向下一个目标肿瘤细胞,平均每个NK细胞可以杀伤4-7个肿瘤细胞。
NK细胞的来源非常广泛,包括外周血,脐带血,不需要从病人的血液中提取,更易于体外培养和基因改造。NK细胞还具备更多的肿瘤杀伤途径,如执行细胞脱粒、激活凋亡途径和介导ADCC功能。因此CAR-NK被业界认为是解决CAR-T技术临床运用所遇到的问题,特别是解决了CAR-T在治疗实体瘤效果不佳的问题。
CAR-NK细胞疗法
根据美国临床试验注册库的数据,以针对癌症(Cancer or Tumor)的CAR-NK为词条搜索可知,目前CAR-NK共有20项临床实验,此外东亚地区开展的CAR-NK临床共有17项(其中5项为中英合资的呈诺医学),北美开展的临床实验共有3项。其中进展最快的8项研究正位于二期临床,其中在我国进入临床二期的共有6项。
CAR-M(macrophage)
吞噬细胞指的是人体内具有吞噬功能的一些细胞,如单核细胞、粒细胞等。其中巨噬细胞(macrophage)在免疫系统清除外来抗原的过程中发挥了重要的作用。
巨噬细胞的主要功能是对体液和组织中的细胞残片及病原体进行噬菌作用(即吞噬以及消化),并通过抗原呈递功能激活淋巴球或其他免疫细胞,令其对病原体作出反应。
有一部分巨噬细胞在肿瘤微环境下会分化为有利于肿瘤生长的细胞,这就是臭名昭著的M2型巨噬细胞。另外仍然能保持抗肿瘤功能的巨噬细胞则被称为M1型巨噬细胞。M2型巨噬细胞能够发挥免疫抑制功能(如分泌IL-10、TGF-β等细胞因子),促进血管生成(分泌VEGF)为肿瘤细胞提供养分。
(M1和M2型巨噬细胞作用机制)
Klichinsky等人发现CAR-M被认为能够有效杀伤小鼠模型中的肿瘤细胞,同时抑制肿瘤微环境将其向M2型转化,并主动向M1巨噬细胞转化。
这些来自宾夕法尼亚大学的研究人员还认为CAR-M能够在吞噬肿瘤细胞的同时,通过分泌促炎症细胞因子,改变肿瘤附近的微环境。它们还能够将肿瘤抗原呈递给T细胞,激活T细胞对肿瘤的免疫反应。
根据美国临床试验注册库的数据,以针对癌症(Cancer or Tumor)的CAR-M为词条搜索可知,目前CAR-NK共有5项临床实验,其中进展最快的1项处于四期临床,位于美国纽约的长岛犹太健康中心。
表:上文提到的细胞疗法的研发情况
根据美国临床试验注册库,以Immune Cell therapy作为词条进行搜索,可以看出,东亚区,北美区,欧洲区已经成为了癌症免疫疗法治疗的临床前线。在大量临床启动的背景下,规范免疫治疗临床准则,保护受试人员健康的要求已经提到了前列。
如今,免疫细胞疗法正处于百花齐放的时代,尽管其中的一部分疗法曾被认为已经过时,但仍有一部分科学家没有放弃,持续改进疗法与试验方法。此外,CAR-M和NK细胞疗法已经处于临床后期阶段,期待后续临床结果及产品上市。
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