CAR T細胞免疫治療最具有裡程碑意義的一年是在2017年,因為美國 FDA 批准了兩種靶向 CD19 的嵌合抗原受體T細胞(CAR T)療法,用於治療兒童及青年急性 B 淋巴細胞白血病和瀰漫性大 B 細胞淋巴瘤,給全球的癌症患者帶來了希望。但是最近,似乎很久沒有CAR T有意義的研究數據出現了。
自體移植CAR修飾 T細胞確實有一些邏輯和臨床上的限制。CAR T細胞是利用患者自身T細胞改造而成的,這使得個體化製備過程十分複雜且昂貴。而且還有不少副作用,包括細胞因子釋放症候群(CRS)和神經毒性等。CRS是免疫細胞在 CAR T 治療過程中爆發性的分泌大量的細胞因子造成的非特異性炎症反應,這不僅僅是 CAR T 治療時的副作用,還是 CAR T 細胞療法產生療效的臨床表現,也就是說 CAR T 誘發CRS是不可避免的。
全美排名第一的腫瘤醫院——MD安德森癌症中心的研究人員盯上了NK細胞(Natural killer cells)。NK細胞是人體免疫系統的一部分,它在人體內巡視,發現異常細胞比如癌細胞就摧毀它們。但是癌細胞可以隱形, NK細胞就很難找它們。而且NK細胞在體內持續擴增能力較弱,注射後2周左右就消失了。MD安德森研究人員開發了一個新的免疫治療類型,叫做CAR NK療法,他們用CAR技術改造了NK細胞,不僅增強了NK細胞的抗癌能力,而且新CAR NK細胞可以通過識別隱形癌細胞表面的靶分子而找到癌細胞,並攻擊它們。
半分鐘讀全文
NK細胞是從捐贈的臍帶血中提取出來的,用CAR進行改造,提高存活時間和抗腫瘤活性;
I期試驗中,11位多輪治療後復發的血液腫瘤患者接受了CAR NK細胞注射,中位隨訪13.8個月,73%患者有客觀反應,其中7位達到完全緩解;
副作用小,無嚴重不良事件發生;
II期臨床試驗將在2021年啟動。
研究人員從MD安德森臍帶血銀行裡捐贈的臍帶血中提取出NK細胞,然後用嵌合抗原受體技術(CAR),讓它們靶向表達CD19的癌細胞,不僅如此,還對白介素-15(IL-15)基因進行編輯,使NK細胞的存活時間和抗腫瘤活性倍增。雖說CAR NK細胞引發CRS等嚴重毒性反應的風險比CAR T細胞要低,研究人員還是加入了「自殺開關「誘導型半胱氨酸蛋白酶9(Caspase 9),可以在發生不可接受的毒性反應時觸發CAR NK細胞凋亡。
在MD安德森進行的這項I期試驗評估了劑量逐漸上升的CAR-NK細胞治療難治性或復發性CD19陽性癌症的安全性和有效性。這項臨床試驗結果被發表在今年2月的新英格蘭醫學雜誌(NEJM)上。
研究方法
從2017年6月到2019年2月,連續入組15位患者,4位患者因為疾病進展,移植物抗宿主病(GVHD)的發展,無法檢測的疾病以及產品被細菌汙染的原因而退出治療。完成治療的患者共11位,主要為慢性淋巴細胞白血病(CLL)、非霍奇金淋巴瘤和急性淋巴細胞白血病的患者。
為了保證安全,每一位入組患者的治療,都和前一位至少有兩周的間隔。每個患者接受的CAR NK細胞,都是單獨製備的。但是在技術上,研究人員早就能依靠一份捐獻者臍帶血,製備100份以上的CAR NK產品了。
治療過程分為2個步驟:
1、先進行了連續3天的氟拉達濱(fludarabine,劑量為30 mg/m^2體表面積)+環磷醯胺(cyclophosphamide,劑量為300 mg/m^2體表面積)的化療,這一步不是為了治療癌症,而是讓身體準備好接受修飾的NK細胞。
2、休息2天後,單次輸注試驗CAR-NK細胞,以每公斤體重1×10^5個細胞,1×10^6個細胞和1×10^7個細胞的劑量遞增。
在30天後進行評估,由主治醫師決定是否允許進行緩解後治療。
表1:入組患者基礎特徵
在NK細胞與捐贈者的配型上,研究人員非常謹慎,前9位患者接受的CAR-NK產品都與接受者的HLA基因型部分匹配(4/6匹配)。之後修改了方案,直到最後兩位患者治療時,才沒有考慮HLA匹配。
研究結果
1、入組患者都經過多輪治療
接受單支CAR NK細胞注射的11位患者,中位年齡60歲(47-70歲)。11位患者均接受過3-11輪的治療(中位4輪),並出現了復發或者疾病進展,甚至有4位淋巴瘤患者,在接受了自體造血幹細胞移植後疾病出現進展。
2、7位患者達到完全緩解
中位隨訪13.8個月(2.8-20個月),73%患者(8/11)有客觀反應,均在注射後1個月內出現反應。其中7位患者達到完全緩解(CR),包括3位CLL和4位淋巴瘤患者,這效果真的非常好了!
另一位5號患者為裡氏轉化型CLL( CLL with Richter’s transformation),在CAR NK輸注後達到高度淋巴瘤完全緩解,但仍有血細胞減少症和骨髓CLL浸潤。之後該患者接受了維奈託克(Venetoclax)的緩解後治療,並最終獲得了完全緩解,但嚴謹的研究人員並未將這種緩解歸因於CAR NK治療。
圖4:CAR NK治療的臨床反應和緩解後治療
8位對CAR NK治療有反應的患者中,有5位接受了緩解後治療,比如利妥昔單抗、來那度胺、維奈託克和造血幹細胞移植,在最後一次評估時,他們都達到完全緩解,雖然有3位患者(3號、5號、7號)仍然有極微小殘存灶陽性。本次試驗的無進展生存期(PFS)、緩解持續時間(DoR)等指標,沒有被列入考量範圍當中。
3、CAR NK的擴增能力和存活時間也很優秀
研究人員根據每微克基因組DNA的載體轉基因拷貝數,採用實時定量聚合酶聯反應法測量CAR NK細胞在體內的擴增。發現擴增最早在輸注3天後出現,可以持續存活至少12個月,拷貝數量的高峰在輸注後3-14天,並且有劑量依賴。對治療有反應的患者比沒有反應的患者,CAR NK細胞的早期擴增更明顯。
在兩位患者的淋巴結樣本中發現CAR NK細胞比骨髓或者外周血中的更多,這一發現支持了CAR NK細胞聚集在疾病病灶的觀點。
4、CAR NK療法副作用小,無嚴重不良事件
不過CAR NK細胞在體內長時間的存在,也只導致了血液學方面的一些不良事件,不過都比較短暫且可逆。研究人員無法確定是否是CAR NK細胞注射引起的。
最常見的副作用是噁心和血液細胞計數下降,可能會導致感染風險升高。這些副反應在化療後7-14天出現。
沒有患者出現CRS、神經毒性或者噬血細胞性淋巴組織細胞增生症(HLH),雖然患者及其CAR NK產品之間的HLA不匹配,也沒有觀察到GVHD。CAR NK的最大耐受劑量也沒有達到。因為沒有嚴重的不良事件出現,研究人員沒有激活caspase 9安全開關來消除CAR NK細胞。
表2:11位試驗患者的不良事件
洋蔥總結
療效好、副作用小、容易製備還不挑配型,這些好處加在一起,讓MD安德森的研究人員對本項研究的結果非常滿意。目前MD安德森癌症中心已經與武田製藥達成合作,預計會在2021年啟動CAR NK細胞療法的臨床II期試驗。
MD安德森的研究人員還希望將其擴展至更多的癌症類型,比如乳腺癌、膠質母細胞瘤等。並希望可以迅速投入臨床,使更多患者收益。
CAR NK療法是如何治療癌症的?
參考文獻
[1] Enli L, David M, et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. N Engl J Med 2020;382:545-53.
[2]https://meeting.bioon.com/2019cell-therapies/news-detail/caba5462ec092ac9
[3]https://www.dana-farber.org/for-patients-and-families/becoming-a-patient/international-patients/chinese/cancer-specialists/car-t-cell-therapy/
[4]http://www.biomart.cn/specials/sinobiological/article/553147
[5]https://www.mdanderson.org/publications/cancerwise/car-nk-therapy-offers-new-treatment-option-for-blood-cancers.h00-159379578.html
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