不是CAR-T,不是TCR,這種細胞療法有望率先攻克實體瘤

▎藥明康德/報導

說到治療癌症的細胞療法，我們首先想到的可能是CAR-T細胞療法和TCR細胞療法。兩款CAR-T細胞療法已經獲得FDA批准上市，它們在治療白血病方面已經取得了出色的療效。然而，在治療實體瘤方面，CAR-T和TCR細胞療法取得的進展卻非常有限。在今年的ASCO年會上，一種已經有30年歷史的細胞療法卻異軍突起，在治療黑色素瘤和宮頸癌患者的臨床試驗上獲得了出色的結果。這就是Iovance Biotherapeutics公司的腫瘤浸潤淋巴細胞（tumor infiltrating lymphocyte，TIL）療法。隨著這一突破性進展的出現，對TIL療法的關注也與日俱增。今天藥明康德內容團隊將與讀者介紹TIL療法的前世、今生和未來。

腫瘤微環境中的腫瘤浸潤細胞（圖片來源：Frontiers in Oncology [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]）

腫瘤浸潤淋巴細胞，在「前線」與癌細胞作戰的「士兵」

腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）是離開血液循環，遷移到腫瘤附近的淋巴細胞，它們包括T細胞，B細胞。如果把人體免疫系統對癌症的反應比作一場戰爭，TIL是從身體各處奔往前線，與癌細胞作戰的「戰士」。它們可以起到殺傷癌細胞的作用。腫瘤中TIL的多少是預測癌症患者預後和對免疫療法反應的重要指標。

然而，雖然TIL出現在腫瘤的微環境中，卻不意味著癌細胞就可以被消滅。很多時候，在腫瘤中出現的TIL太少，並且被腫瘤微環境中的多種因素抑制了殺傷癌細胞的能力。沿用戰爭的比喻，這些到達前線的戰士，有的被敵人「招安」（受到PD-L1或免疫抑制細胞的抑制），還有的已經戰鬥了太久，遍體鱗傷沒有什麼戰鬥力（T細胞耗竭）。

歷史「悠久」的TIL療法

既然這些「戰士」具有和癌細胞作戰的能力，那麼我們能不能想個辦法讓它們重新煥發青春，提高它們的數目，增強它們的戰鬥力呢？這是美國國家癌症研究所（NCI）的Steven Rosenberg博士和他的同事們想要解決的問題。說到TIL療法，就需要提到Steven Rosenberg博士，早在1988年，他作為第一作者，就在《新英格蘭醫學雜誌》上發表研究，表明使用從轉移性黑色素瘤組織中分離，在體外通過IL-2刺激培養並增殖的TIL，在注回患者體內後能夠為60%的患者帶來緩解。

Rosenberg博士是TIL療法的先驅。他和同事的研究開創了使用IL-2刺激TIL，促進TIL細胞增殖的培養方法。時至今日，Rosenberg博士領導的團隊還在進行TIL療法的臨床試驗，力圖擴展TIL療法的應用範圍。

雖然與CAR-T和TCR療法相比，TIL療法的歷史「悠久」，然而歷史上，它的應用一直面臨著兩大難題：1，將從患者的腫瘤組織中分離的TIL進行擴增和激活是一個費時費力的大工程。2，TIL療法對黑色素瘤雖然效果顯著，但是在治療其它類型癌症時的效果卻不明顯。近年來，在研發人員的不斷努力下，這兩重障礙正在被突破。

Steven Rosenberg博士（圖片來源：Rhoda Baer (Photographer) [Public domain]

TIL療法的製造過程和它的優勢

TIL療法與CAR-T和TCR細胞療法的區別在於，T細胞不需要經過基因工程的改造。TIL療法的基本步驟是：研究人員從患者體內取出新鮮腫瘤組織，在體外將它們打散，在細胞培養環境下通過使用生長因子（通常為IL-2和CD3受體激動劑）來刺激T細胞的增殖。T細胞的擴增過程通常需要5-6周的時間，可以將T細胞的數目增加到500億個。

在將TIL輸回患者體內之前，患者通常需要接受清除淋巴細胞的化療（lymphodepleting chemotherapy）。這一步驟可以削弱身體中已有的淋巴細胞對促進T細胞生長的生長因子的競爭，並且清除其它抑制T細胞功能的細胞，比如調節性T細胞（Treg）和髓源性抑制細胞（MDSc）。它可以幫助輸回體內的TIL細胞在體內定植和發揮功能。輸回患者體內的TIL細胞可以存活很長時間，MD安德森癌症中心（MD Anderson Cancer Center）的研究表明，在輸回患者體內5年之後，仍然有大量TIL存留在患者體內。多年來的研究已經大幅度提高了從腫瘤組織中收集和擴增TIL的技術。目前NCI和Iovance公司匯報他們能夠在超過90%攜帶大腫瘤（bulky tumor）的患者中成功收集TILs。

與CAR-T和TCR細胞療法相比，TIL療法存在著一系列優勢。首先，TIL療法由靶向癌細胞中多種抗原的T細胞組成，因此可以通過多個靶點激發對癌細胞的細胞毒性反應。而CAR-T和TCR細胞療法通常只能靶向一個抗原，這讓癌細胞可能更容易對它們產生抗性。目前，TCR和CAR-T療法在治療實體瘤方面進展有限，而TIL療法已經在多種癌症類型中產生了可喜的療效。由於TIL療法使用的細胞是遷移到腫瘤中的天然TIL細胞，研究人員目前還未觀察到它們的脫靶效應和激發細胞因子釋放症候群的能力。它可能避免困擾TCR和CAR-T細胞療法的毒副作用。

TIL療法與TCR和CAR-T療法的比較（圖片來源：參考資料[2]）

在研TIL療法

目前，多家學術機構和生物技術公司在開發TIL療法。其中包括Iovance公司，由MD安德森癌症中心和Berkeley Lights聯合創建的Optera Therapeutics公司，TILT Biotherapeutics公司等等。Iovance公司的TIL療法的臨床進度最快，在今年ASCO年會上，該公司開發的lifileucil（LN-144）和LN-145分別在治療黑色素瘤和宮頸癌患者的臨床試驗中表現出優異的療效。Lifileucil在接受過多種療法治療的轉移性黑色素瘤患者中，達到38%的客觀緩解率和80%的疾病控制率。這些患者中很多已經接受過PD-1抑制劑治療。該公司開發的LN-145療法獲得了FDA授予的突破性療法認定，在治療宮頸癌患者時達到44%的緩解率和11%的完全緩解率。該公司計劃在2020年遞交lifileucil和LN-145的生物製劑許可申請（BLA）。

而NCI的Stephanie L Goff博士在今年的ASCO年會上也匯報了NCI進行的TIL臨床試驗的結果。試驗結果表明，從轉移性黑色素瘤患者中獲取的TIL，能夠達到23.7%的完全緩解率。而且其中很多患者已經無癌超過5年時間。

「TIL療法有能力消滅最後一個癌細胞，「她說。

她和Rosenberg的研究團隊在使用TIL治療其它類型癌症方面也取得了突破，在ASCO年會上，她匯報了一名乳腺癌患者，在接受TIL治療後達到完全緩解的例子。

TIL療法的局限和未來

雖然TIL療法在近年來取得了長足的進步，然而，生成足夠的TIL細胞仍然是研發人員需要面對的挑戰。「（基於我現在的理解）TIL療法要產生療效，需要生成比CAR-T療法多100倍的細胞，大概需要300-500億個細胞，「Goff博士表示：」冰凍冷藏這麼多細胞，然後在解凍過程中維持它們的活性是一個重大挑戰。「 而且，生成這麼多細胞需要時間，對於病重的患者來說，他們可能無法等那麼久。Iovance公司的生產工藝目前能夠在22天內完成TIL療法的生產。業界人士認為，TIL細胞的生產時間需要壓縮到1個月以下，才能在大部分患者中使用。

TIL療法製造流程（圖片來源：參考資料[2]）

在黑色素瘤和宮頸癌之外，TIL療法對其它癌症類型的成功率並不高。這可能是因為像乳腺癌、結直腸癌、前列腺癌等癌症種類的免疫原性不強，從患者腫瘤組織中收集的TILs中，能夠殺傷癌細胞的部分很少，因此即便擴增了很多倍，輸入到患者體內的TILs還是不能有效對腫瘤發其攻擊。

Rosenberg的研究團隊解決這一難題的方法是對TIL進行篩選，它們通過對腫瘤進行基因組測序，發現產生新抗原的基因序列，然後將這些表達新抗原的基因序列導入到抗體呈現細胞（APC）中。然後，用這些表達患者新抗原的抗體呈現細胞對從患者體內獲得的T細胞進行篩選，將對新抗原產生反應的T細胞進行擴增並輸回患者體內。這一策略讓TIL療法能夠在從上皮組織中生成的癌症類型中（epithelial cancers）達到15%的緩解率。

然而，這一進一步篩選的過程又延長了療法生產的時間，目前這一新抗原TIL療法的生產時間長達10周，對於很多癌症患者來說，這太慢了！

今年一月成立的Myst Therapeutics公司是致力於解決這一問題的生物技術公司之一。該公司的創始人Timothy Langer先生曾經在Kite Pharma公司任職，開發CAR-T療法Yescarta和靶向新抗原的TCR療法產品。在他看來，4-5年前，CAR-T療法的製造過程也曾經被認為是很難解決的挑戰。他說，有了開發CAR-T產品的經驗，他覺得縮短TIL療法的生產時間是一個執行層面上的問題。

TIL治癒癌症的潛力正在吸引更多的公司和研究機構投身到這一領域。在NCI的臨床試驗中達到完全緩解的46名黑色素瘤患者中，只有兩名患者出現復發。誠然，TIL療法在黑色素瘤以外的癌症類型中的表現，將決定它的治療潛力。我們期待研發人員的不斷努力，TIL療法能夠為更多類型的癌症患者造福。

參考資料：

[2] Iovance Biotherapeutics Corporation Presentation. Retrieved September 13, 2019, from http://ir.iovance.com/static-files/3b499f52-cab7-4394-8e23-936d1ad3c4c6

[3] Tumor-Infiltrating Lymphocytes 『Capable of Destroying the Last Cancer Cell』. Retrieved September 13, 2019, from https://www.healio.com/hematology-oncology/melanoma-skin-cancer/news/print/cell-therapy-next/%7B45a301e7-0d8a-48f4-9bbf-0cf10dcce4c9%7D/tumor-infiltrating-lymphocytes-capable-of-destroying-the-last-cancer-cell

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