日期:
2023-01-31 20:24:20
来源:医学界肿瘤频道收集 编辑:医学界肿瘤频道
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蔡清清教授最新解读,改良CAR-T破除抑制性肿瘤微环境
嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(CAR-T),CAR-T细胞疗法,是近年来肿瘤治疗领域的一大研究热点,其在多种复发或难治性血液系统肿瘤中取得了重大突破,然而由于实体瘤复杂的免疫抑制微环境、T细胞耗竭等原因,尚未取得实质性突破。 近日,Science连发两篇研究文章提出了改善CAR-T治疗实体瘤疗效的新方法。“医学界”特意邀请中山大学附属肿瘤医院蔡清清教授 分享最新见解,本文特整精华如下,以飨读者(图1)。
Science发布的两篇文章,分别基于合成生物学的策略,对CAR-T细胞进行全新升级,加强CAR-T细胞针对患病组织引起的免疫反应,展示了合成生物学解决癌症免疫治疗难题的方法。 Multidimensional control of therapeutic human cell function with synthetic gene circuits
图2 文献截图
波士顿大学团队开发出了一种工具包,包含11种可编程合成转录因子(synZiFTR)。这些转录因子可以被一些获批临床使用的小分子药物激活,然后通过精确调控基因,启动特定的细胞程序,即通过定时给药,可实现按需激活细胞,从而达到增殖、抗肿瘤活性等疗效。 研究人员使用异种移植血液肿瘤模型测试了synZiFTR调节CAR-T细胞体内功效,结果表明synZiFTR通路对体内T细胞抗肿瘤活性的药物依赖性、递送后控制等进行编程,增强体内T细胞抗肿瘤疗效;不仅如此,研究人员还使用TMX诱导型synZiFTR调节IL-2、IL-12等细胞因子表达,有效地从体外对细胞因子进行剂量和时间依赖性调控,可安全可控的提高CAR-T治疗疗效。该研究表明,在人体细胞中开发一套临床适用性的合成基因调节剂和诱导电路,具有一定的治疗潜力。 Synthetic cytokine circuits that drive T cells into immune-excluded tumors
加州大学旧金山分校研究团队最近利用其开发的合成Notch受体(synNotch),设计出含Notch受体的增强型CAR-T细胞,进一步诱导T细胞释放IL-2,从而产生局部肿瘤抑制的疗效,并最大限度地减少全身IL-2毒性。 研究人员观察到,工程化的synNotch诱导IL-2回路驱动CAR或TCR T细胞有效浸润到胰腺癌和黑色素瘤的免疫排斥肿瘤模型中(图4)。 synNotch诱导的IL-2回路可显著改善免疫细胞浸润和肿瘤清除率。与全身递送的IL-2不同,synNotch诱导的IL-2回路只在局部产生IL-2,有效降低IL-2全身毒性。 进一步研究表明,局部IL-2的产生可使浸润性T细胞存活并启动持续CAR-T的激活、扩增和肿瘤杀伤作用。工程化后的T细胞似乎充当先导者,通过诱导IL-2产生并协同启动CAR/TCR介导的T细胞激活和杀伤。这种工程化的synNotch细胞为克服实体瘤免疫抑制性微环境提供一种有效的解决思路。
图4 具有IL-2诱导回路的CAR-T细胞(红色)能够清除胰腺癌肿瘤,而标准CAR-T细胞治疗(黑色)无效 CAR-T疗法在血液肿瘤治疗中取得突破性进展,目前CAR-T治疗实体瘤现状如何?与血液肿瘤相比,治疗策略是否有所不同?
在治疗策略研究方面,目前多集中在解除内源性T细胞抑制信号、提高CAR-T对抗原的识别、多靶点联用、改善T细胞的浸润和转运、解除免疫抑制等方向。此外,CAR-T联合传统的放化疗、免疫治疗、肿瘤疫苗和溶瘤病毒等手段,显示出广阔的应用前景,有望通过直接增强T细胞功能、招募内源性免疫细胞和重塑TME等途径来提高其治疗实体瘤的疗效。 CAR-T治疗实体瘤的障碍包括肿瘤微环境抑制等方面,Science发布的两篇文章采用合成生物学的策略,从而增强CAR-T治疗疗效,精准控制治疗时间,后续会对CAR-T治疗带来什么样的新策略?
这2个研究为未来CAR-T治疗实体肿瘤提供了“主流”思路,后续转化研究可能会集中在体系优化和因子筛选上。 我国CAR-T临床试验数量位居首列,与欧美国家地区相比,中国CAR-T细胞疗法临床试验的开展与关注的重点有哪些不同?
其次,对于在每个试验中探索的适应症类型,在美国和中国的试验研究单一适应症分别为66.9%和60.6%,针对单个靶点覆盖的瘤种,中国比美国更多,分别为3.2种和2.4种,体现出中国的CAR-T细胞治疗研究更加倾向于推动单一靶点在多个肿瘤中发挥作用,让同一种药物可以覆盖更多的瘤种。 在立足于已有的CAR-T细胞治疗的基础上,中国更多地尝试了不同的组合方式来使治疗效果增加,IIT研究开展广泛且形式多样,探索力度更大胆,但多以小规模患者入组的探索性试验为主。 CAR-T细胞治疗在中国的高速发展与细胞治疗的监管环境密切相关,中国监管系统不断完善,推动细胞治疗高速发展。 就现阶段而言,美国在CAR-T治疗的临床试验中更加规范,但是中国在多项癌症中的治疗已经展露峥嵘,不仅仅是在探索更多的靶点,对于除肿瘤之外的其他多领域探索也在不断地推进,这让我们有理由相信:在监管不断创新推进的情况下,中国CAR-T细胞治疗的前景要比美国更广阔。
图5 全球开展CAR-T研究情况(来源:ClinicalTrials.gov截止时间2023-1-14) 您认为未来CAR-T细胞治疗的发展还有哪些挑战?怎样取得突破?
此外,细胞来源及质量、复杂的肿瘤微环境,包括肿瘤微环境中抑制免疫反应的细胞、细胞因子、新陈代谢产物等因素,这些都会对CAR-T细胞归巢能力及抗肿瘤作用会产生影响,导致疗效受限。 除了CAR本身的结构改造之外,通用型CAR、CAR-NK、CAR-γδT、CAR-MΦ、CAR-TILs、iPSC来源的CAR细胞、以及CAR为基础的合成生物学联合方案等开发前景利好。 总之,未来CAR-T细胞治疗的发展需要基于各个方面的努力,政府政策支持、资本流入、巨大的患者需求、独特的医疗体系以及医生和科学家的共同努力等。
近五年以通讯作者(含共同)在Blood、SignalTransduction and Targeted Therapy、ClinicalCancer Research、Leukemia等国际权威杂志发表SCI论文20余篇。主持国家自然科学基金共5项,包括国家自然科学基金重点项目一项、面上项目三项,及科技部重点研发子课题。获2020年首届中国癌症防治年度大会“淋巴瘤领域杰出贡献奖”、2022年度第七届医学家年会”十大医学菁英专家”等