多發(fā)性骨髓瘤的CAR-T治療研究進展
一、CAR-T治療
CAR-T細胞免疫療法是一種新型的治療方法,它利用患者自身的免疫系統(tǒng)來對抗癌細胞,簡單來說是將分離所采集的患者外周血中的T細胞,通過基因轉(zhuǎn)導技術使分離出的T細胞表達CAR,而后再將這些細胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)進行抗腫瘤治療。CAR由來自單克隆抗體的單鏈可變片段(scFv)、來自CD8的鉸鏈區(qū)、跨膜結(jié)構域和細胞內(nèi)信號傳導域四部分組成(圖1)。第一代CAR僅包含一個細胞內(nèi)信號傳導域,第二代加入了共刺激結(jié)構域如CD28或4-1BB等,以增強CAR-T的抗腫瘤效應。第三代在第二代的基礎上進一步將共刺激結(jié)構域增加至兩個,以促進CAR-T的增殖和活化。第四代在第三代的基礎上又增加了細胞因子,以提高CAR-T對腫瘤的殺傷力。有研究者開發(fā)了一種新型CAR構建體,這種新一代 CD19 CAR 編碼來自白細胞介素(IL)-2受體β鏈(IL-2Rβ)的截短細胞質(zhì)結(jié)構域和 STAT3 結(jié)合酪氨酸-X-X-谷氨酰胺 (YXXQ) 基序,以及TCR信號轉(zhuǎn)導(CD3ζ)和共刺激(CD28) 結(jié)構域,這被認為是第五代CAR[2],雖然這一概念目前處于探索階段,但與單獨表達CD28或4-1BB共刺激結(jié)構域的CAR-T細胞相比,該構建體在血液瘤和實體腫瘤模型中表現(xiàn)出優(yōu)異的體內(nèi)持久性和抗腫瘤作用,為治療實體瘤帶來了希望。CAR-T輸注入患者體內(nèi)后,可以特異性識別并通過細胞溶解、釋放細胞因子和Fas/FasL三種途徑殺死表達特異性抗原的腫瘤細胞,且不受主要組織相容性復合體(Maior histocompatibility complex,MHC)的限制。
圖1 CAR結(jié)構示意圖
二、MM CAR-T治療靶點
目前,B細胞成熟抗原(B cell maturationantigen,BCMA)、信號淋巴細胞激活分子家族成員F7(Signaling lymphocyte activation molecule familymember F7,SLAMF7)、G蛋白偶聯(lián)受體C類第5組成員D(G protein-coupled receptor class C group 5member D,GPRC5D)等已被用作MM CAR-T治療的靶點。目前市面上共獲批3款靶向BCMA的CAR-T產(chǎn)品。其中BCMA CAR-T產(chǎn)品bb2121已于2021年3月被批準上市,2022年2月另一項產(chǎn)品cilta-cel也被批準上市,最新獲批上市的是由我國馴鹿/信達生物共同開發(fā)的??颂K注射液,其他幾種抗原的研究也在進行中。
圖2 MM治療靶點
01 BCMA
BCMA是一種III型跨膜蛋白,屬于腫瘤壞死因子受體(TNFR)家族,在B細胞成熟末期表達上調(diào),尤其是在漿細胞上選擇性表達,且在大多數(shù)多發(fā)性骨髓瘤細胞上高水平表達,但在幼稚B細胞、記憶B細胞及其他正常組織細胞上基本不表達。BCMA通過與B細胞活化因子(B cell activating factor,BAF)結(jié)合,激活NF-KB和MAPK/JNK通路調(diào)節(jié)長壽漿細胞的存活,也可以通過結(jié)合增殖誘導配體(APRIL)促進骨髓微環(huán)境中MM細胞的增殖。
由藍鳥生物推進的bb2121 是由含有 BCMA CAR的慢病毒載體轉(zhuǎn)導的CAR-T產(chǎn)品,Raje等人[3]報告了一項bb2121治療復發(fā)/難治性多發(fā)性骨髓瘤的研究。共有36例復發(fā)難治MM患者入組,其中有3位患者在輸注前因疾病退出研究。33名患者的總體緩解率為85%,其中45%的患者具有完全緩解(9%)或嚴格完全緩解(36%)。
此外,強生公司生產(chǎn)的cilta-cel是另一種靶向BCMA的CAR-T產(chǎn)品,與其他anti- BCMA CAR-T 療法不同的是,它直接針對兩個BCMA表位(VH1和VH2)提高了對表達 BCMA 的細胞的親和力。Lin等研究人員[4]報告了患者輸注cilta-cel后的早期、深度和持久反應。共有97名患者參與研究,患者在清淋5~7天后接受 0.75×106/kg cilta-cel單次輸注,ORR為97.9% (95% CI:92.7-99.7),其中 94.9%的患者達到了VGPR,82.5%的患者達到了sCR。在61例骨髓微小殘留?。∕RD)可評估的患者中,92%的患者MRD呈陰性,其中44%的患者(27/61)MRD 陰性持續(xù)6個月以上,其持續(xù)MRD陰性≥6個月的患者的2年PFS率為91%;18%的患者 MRD陰性持續(xù)大于12個月。Anti-BCMA CAR-T 療法在 MM 治療中取得了令人滿意的臨床療效,RRMM 患者也可在anti-BCMA CAR-T 治療中顯著獲益,但這些產(chǎn)品同時也觀察到了較高的CRS和ICANS風險,如何進一步提高產(chǎn)品的安全性和有效性仍是需要考慮的一個挑戰(zhàn)。
02 SLAMF7
SLAMF7又稱CD319、CRACC、CSSLAMF71,是信號淋巴細胞激活分子(SLAM)家族的一員,在免疫細胞功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。在正常組織中,SLAMF7的表達局限于造血系統(tǒng),包括NK細胞、部分T細胞和B細胞、單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞。在正常B細胞的生命周期中,SLAMF7在前B細胞和漿細胞中高表達,且在多發(fā)性骨髓瘤及意義不明的單克隆丙種球蛋白病和冒煙型骨髓瘤階段的惡性漿細胞中都高水平表達。有研究表明,在新診斷(ND)骨髓瘤的惡性漿細胞上均勻表達SLAMF7,并且在強化放化療后的復發(fā)性骨髓瘤中依然保留表達[5],在其他正常人體組織中并沒有已知的SLAMF7表達,這個發(fā)現(xiàn)使得SLAMF7成為骨髓瘤CAR T細胞治療中一個潛在的靶點。
03 GPRC5D
GPRC5D是一種跨膜受體蛋白,主要在漿細胞表面表達,與正常細胞相比,多發(fā)性骨髓瘤(MM)細胞中GPRC5D的表達水平顯著升高,因此被認為是MM潛在的治療靶點之一。免疫組化顯示GPRC5D在惡性骨髓瘤細胞上普遍表達,與BCMA分布類似但相互獨立,且在正常組織表達僅限于毛囊。基于此,有研究人員設計了一種包含七種靶向GPRC5D的人類scFvs的CAR-T[6],可以根除異種移植MM小鼠模型中的MM細胞,并且使小鼠實現(xiàn)了長期存活,在注射GPRC5D-CAR-T后100天,小鼠保持100%的存活率,并且沒有出現(xiàn)脫發(fā)或皮膚損傷等副作用。這一研究結(jié)果為將GPRC5D作為MM免疫治療的重要臨床靶點提供了重要的臨床前證據(jù)。
三、雙靶點CAR-T
雖然MM患者接受CAR-T治療后初期反應良好,但臨床研究發(fā)現(xiàn)患者因抗原逃逸而復發(fā)的比例也很高,這可能與CAR-T細胞在體內(nèi)擴增和持久性不足、腫瘤相關抗原的丟失或下調(diào),以及腫瘤微環(huán)境中存在的免疫抑制因子有關。由于現(xiàn)有的治療方法有限,多數(shù)復發(fā)患者預后很差。針對多個抗原受體開發(fā)多靶點CAR-T被認為是解決抗原逃逸問題最顯著的解決方法,尤其是雙靶點CAR-T的開發(fā),如BCMA/CD19雙靶點CAR-T的臨床開發(fā)。
從理論上講,雙特異性CAR-T細胞可以通過以下四種方式實現(xiàn)[7-9]:1)如圖3A,Cocktail/Sequential infusion,即單特異性CAR-T細胞聯(lián)合治療(也就是雞尾酒療法)。這種聯(lián)合治療的弊端是兩種不同靶點的CAR-T細胞在體內(nèi)的擴增速率不同,最終會導致兩種CAR-T細胞的比例失調(diào),不能更好地清除腫瘤細胞;2)如圖3B,Co-transduction,即兩種病毒載體分別編碼一種單特異性CAR分子,再將這兩種病毒共同轉(zhuǎn)導T細胞形成雙特異性CAR-T細胞。但由于轉(zhuǎn)導效率的不同,這種辦法構成的CAR-T細胞上兩種CAR分子的比例是不均衡的,且也會出現(xiàn)T細胞上僅表達一種CAR分子的情況;3)如圖3C,Bicistronic CAR-T細胞,即使用一種病毒載體編碼兩個單特異性的CAR分子,使CAR-T細胞上有兩種CAR分子。這種方法構建的雙特異性CAR-T細胞可以靶向兩種抗原且這兩種CAR分子的比例是相等的。但這種方法的弊端是病毒載體載量有限。病毒同時編碼兩個CAR分子的效率較低,導致CAR-T細胞上CAR分子表達量較低且第二個CAR分子的表達可能不完整;4)如圖3D-E,Bivalent CAR-T細胞,即一個病毒編碼一個CAR分子,這一個CAR分子上含有兩個抗原結(jié)合位點。Bivalent CAR-T細胞的結(jié)構又可以分為兩種形式:線性串聯(lián)(Tandem)或環(huán)狀(Loop)構型。這兩種bivalent CAR是目前研究最火熱和應用最多的雙特異性CAR-T細胞構型。
圖3 雙靶點CAR設計示意圖
相較于傳統(tǒng)的蛋白酶體抑制劑、單克隆抗體和免疫調(diào)節(jié)劑等治療手段,CAR-T細胞療法具有更顯著的靶向性和更強的殺傷能力,使得患者的緩解程度及生存期得到持續(xù)改善。然而,由于腫瘤細胞免疫逃逸等問題導致的復發(fā)仍然是研究人員面臨的巨大挑戰(zhàn)。目前,針對這一問題,多靶點特別是雙靶點CAR-T的臨床研究已經(jīng)初見成效。相信隨著更多的研究和臨床試驗的開展,CAR-T細胞療法的安全性和有效性將進一步提高,為多發(fā)性骨髓瘤患者帶來更多的希望。
目前深圳細胞谷中標華中科技大學協(xié)和深圳醫(yī)院《GMP級細胞產(chǎn)品生產(chǎn)制備》項目,為其提供基于逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的anti-BCMA CAR-T細胞產(chǎn)品的工業(yè)化制備及其應用臨床??上部少R的是患者在接受CAR-T細胞治療后一個月就達到了非常好的部分緩解。患者已出院數(shù)月目前已達到完全緩解(CR),M蛋白含量目前已下降至0 g/L?。?!歡迎感興趣的廣大讀者聯(lián)系深圳細胞谷進行深入交流!
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