CAR-T細(xì)胞治療面臨的挑戰(zhàn)
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前言
化療、放療和外科手術(shù)是最傳統(tǒng)的癌癥治療方法,但它們的療效較低,副作用嚴(yán)重。因此,在過(guò)去的十年中,研究人員已經(jīng)開發(fā)了新的策略,從而實(shí)現(xiàn)疾病的完全緩解。目前,免疫療法已經(jīng)成為革命性的癌癥治療方法,有幾種類型的免疫療法用于治療癌癥,其中包括過(guò)繼細(xì)胞療法(ACT)。
嵌合抗原受體(CAR)T細(xì)胞療法是一種ACT,自體T細(xì)胞通過(guò)基因工程表達(dá)CAR以特異性殺死腫瘤細(xì)胞。CAR-T細(xì)胞療法是治療對(duì)其他一線癌癥治療無(wú)反應(yīng)患者的一個(gè)機(jī)會(huì),并且已經(jīng)在血液惡性腫瘤的治療中展現(xiàn)出優(yōu)越的抗腫瘤效果。然而,這類療法作為一線臨床治療仍有許多挑戰(zhàn)需要克服。從藥學(xué)的角度來(lái)看,這項(xiàng)新興技術(shù)仍然被歸類為先進(jìn)療法,因此,要應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),必須首先滿足醫(yī)藥監(jiān)管的某些要求。因此,有必要分析CAR-T細(xì)胞技術(shù)的要素和挑戰(zhàn),并將基礎(chǔ)、臨床和實(shí)踐等方面的因素考慮在內(nèi),采取應(yīng)對(duì)策略,從而使CAR-T技術(shù)能夠成為可負(fù)擔(dān)的治療模式。
CAR-T細(xì)胞發(fā)展簡(jiǎn)史
回顧C(jī)AR-T的發(fā)展史,首先要提到1957年Thomas及其同事報(bào)告的首次白血病患者骨髓移植以及隨后Miller等人發(fā)現(xiàn)了T細(xì)胞的起源。然而,直到1986年Steven Rosenberg報(bào)告了一項(xiàng)關(guān)于腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(TIL)的研究,這才讓人們將目光鎖定在“患者自身的免疫細(xì)胞可以對(duì)抗自身癌癥”的理念上。
1992年,Sadelain等人成功地建立了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移到T淋巴細(xì)胞的方法,使基因修飾成為在實(shí)驗(yàn)或治療環(huán)境中控制免疫的手段。幾乎與此同時(shí),ZeligEshhar及其同事利用抗體結(jié)合域和T細(xì)胞受體上免疫球蛋白的γ或ζ亞單位,通過(guò)嵌合單鏈設(shè)計(jì)了細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞的特異性激活,從而開發(fā)出第一代CAR-T細(xì)胞。
五年后,Sadelain博士的研究小組證明,將CD28等共刺激信號(hào)整合到CAR-T中可增強(qiáng)生存、增殖并保持活性,從而開發(fā)出第二代CAR。隨后,攜帶靶向CD19的CAR-T細(xì)胞被開發(fā)出來(lái),并啟動(dòng)了慢性淋巴細(xì)胞白血。–LL)和急性淋巴細(xì)胞白血。ˋLL)的I期臨床試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果證明CAR-T療法在化療難治性ALL的成人中誘導(dǎo)有效緩解,隨后生物工藝生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大。
2017年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了CD19 CAR-T細(xì)胞療法(Tisagenlecleucel)適用于兒童和年輕人的ALL。到目前為止,F(xiàn)DA批準(zhǔn)了五種用于癌癥治療的CAR-T細(xì)胞治療藥物。
CAR-T細(xì)胞治療的臨床挑戰(zhàn)
CAR-T細(xì)胞治療面臨的挑戰(zhàn),主要與副作用、毒性、T細(xì)胞耗竭和惡性腫瘤微環(huán)境(TME)有關(guān)。此外,在大規(guī)模生產(chǎn)中的制造過(guò)程目前既耗時(shí)又昂貴,因此,使盡可能多的患者接受CAR-T細(xì)胞免疫治療成為一個(gè)更大的挑戰(zhàn)。
副作用和毒性
在CAR-T細(xì)胞輸注后,這種免疫療法可能具有潛在的致命毒性。據(jù)報(bào)道,一些副作用包括發(fā)熱、炎癥、肝酶異常升高、呼吸困難、發(fā)冷、思維混亂、頭暈、嚴(yán)重惡心、嘔吐和腹瀉。所有患者均有長(zhǎng)期B細(xì)胞再生障礙,可通過(guò)服用丙種球蛋白緩解。毒性主要有兩類:細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)和神經(jīng)毒性(NTX)或CAR-T細(xì)胞相關(guān)腦病綜合征(CRES)。
CRS或“細(xì)胞因子風(fēng)暴”是一種全身炎癥反應(yīng),由大量活化淋巴細(xì)胞(B細(xì)胞、T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞)以及髓系細(xì)胞(巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和單核細(xì)胞)引起廣泛的臨床癥狀,包括發(fā)熱、疲勞、頭痛、皮疹、關(guān)節(jié)痛和肌痛。CRS是第一次輸注CAR-T細(xì)胞后幾天內(nèi)發(fā)生的最常見(jiàn)的不良反應(yīng)(85%的患者出現(xiàn)任何級(jí)別的CRS)。嚴(yán)重CRS病例以心動(dòng)過(guò)速、低血壓、肺水腫、心功能不全、高熱、缺氧、腎損害、肝衰竭、凝血障礙和不可逆器官損害為特征。幸運(yùn)的是,CRS的作用可以通過(guò)減少輸注T細(xì)胞的數(shù)量和/或通過(guò)服用抗IL-6受體單克隆抗體和類固醇來(lái)緩解。
NTX是CAR-T細(xì)胞免疫治療的另一常見(jiàn)并發(fā)癥,發(fā)生在40%以上的患者中。通常出現(xiàn)在CAR-T細(xì)胞輸注后的1至3周內(nèi),通常與CRS相關(guān);颊弑憩F(xiàn)出各種癥狀,如困惑、遲鈍、震顫、譫妄、找詞困難和頭痛;其他癥狀,如失語(yǔ)癥、顱神經(jīng)異常和癲癇也有報(bào)道。
及時(shí)管理毒性對(duì)于降低與免疫治療相關(guān)的死亡率至關(guān)重要,因此,研究人員制定了不同的安全策略來(lái)克服和預(yù)防CAR-T細(xì)胞毒性,如設(shè)計(jì)新一代的CAR。毒性管理已成為CAR-T細(xì)胞免疫治療成功的關(guān)鍵步驟。
CAR-T細(xì)胞耗竭
盡管CAR-T細(xì)胞治療完全緩解率高,然而大部分獲得緩解的患者在幾年內(nèi)表現(xiàn)出疾病復(fù)發(fā),B-ALL的復(fù)發(fā)率從21%到45%不等,并隨著隨訪時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。治療失敗的部分原因是實(shí)體瘤產(chǎn)生的TME導(dǎo)致的CAR-T細(xì)胞耗竭。
CAR-T細(xì)胞耗竭是指一種功能障礙狀態(tài),其特征是由于持續(xù)的抗原刺激、CAR結(jié)構(gòu)的共刺激域和抑制性受體的表達(dá)增加而導(dǎo)致抗原特異性T細(xì)胞的缺失。體外CAR-T細(xì)胞研究表明,在CAR-T細(xì)胞耗竭過(guò)程中,抑制性受體(如PD-1、Lag3、Tim3和TIGIT)的表達(dá)上調(diào),以及通過(guò)CTLA-4抑制PI3K/AKT通路,是導(dǎo)致抗腫瘤功能喪失的主要原因。細(xì)胞因子在其中也起著重要作用,如耗竭的CAR-T細(xì)胞降低表達(dá)分泌IL-2、TNF-α和IFN-γ的能力此外。其他因素,如轉(zhuǎn)錄因子、代謝和表觀遺傳修飾,也在CAR-T細(xì)胞耗竭發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
延遲耗竭的一種可能方法是構(gòu)建抗耗竭的CAR-T細(xì)胞。最近的報(bào)告表明,某些轉(zhuǎn)錄因子如TOX和NR4A的發(fā)現(xiàn),以及AP-1家族轉(zhuǎn)錄因子c-Jun的缺失或過(guò)度表達(dá)增加了CAR-T細(xì)胞對(duì)耗竭的抵抗力。最近,通過(guò)CAR-T細(xì)胞工程化(CRISPR/Cas9)敲除PD-1、或使用PD-1阻斷抗體已被用于提高CAR-T治療效果,避免耗竭。
腫瘤微環(huán)境
CAR T細(xì)胞免疫治療在實(shí)體瘤中尚未取得成功。一個(gè)可能的原因是TME的免疫抑制性質(zhì)影響過(guò)繼免疫治療的療效。實(shí)體瘤存在高度浸潤(rùn)間質(zhì)細(xì)胞,如癌相關(guān)成纖維細(xì)胞(CAF)和抑制性免疫細(xì)胞,包括髓源性抑制細(xì)胞(MDSCs)、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)、腫瘤相關(guān)中性粒細(xì)胞(TAN)、肥大細(xì)胞,和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg),它們有助于建立一種免疫抑制性TME,能夠干擾CAR-T細(xì)胞療法的療效。
克服TME效應(yīng)的策略包括使T細(xì)胞能夠抵抗TME中的腫瘤抑制,例如顯性負(fù)性受體或信號(hào)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)基因表達(dá),其可以將抑制信號(hào)轉(zhuǎn)化為刺激信號(hào)?朔﨏AR-T細(xì)胞持續(xù)存在和耗竭的另一個(gè)機(jī)會(huì)是改善藥物向腫瘤部位的轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)于CAR-T細(xì)胞,局部注射是正在進(jìn)行的一種嘗試。
基因改變
一些報(bào)告顯示使用CAR-T細(xì)胞治療的患者缺乏療效和復(fù)發(fā)存在基因改變。Orlando等人整合了全外顯子組DNA-seq和RNA-seq,以研究CD19突變導(dǎo)致復(fù)發(fā)的程度。他們?cè)?2例患者樣本中均發(fā)現(xiàn)了CD19基因第2–5外顯子的新發(fā)基因改變,9例患者中的8例出現(xiàn)雜合性缺失,結(jié)論是CD19純合子突變是獲得性抗CAR-T細(xì)胞治療的主要原因。
Asnani等人報(bào)告了類似的發(fā)現(xiàn),他們描述了CAR-T細(xì)胞治療后復(fù)發(fā)白血病患者外顯子2和外顯子5-6的跳躍。外顯子2對(duì)CAR-T CD19表位的完整性至關(guān)重要,而外顯子5-6負(fù)責(zé)CD19跨膜結(jié)構(gòu)域。然而,需要進(jìn)一步的研究來(lái)探索基因組分析的影響。
CAR-T細(xì)胞的制造工藝挑戰(zhàn)
制造CAR-T細(xì)胞的傳統(tǒng)技術(shù)包括:1)通過(guò)單采分離患者的T細(xì)胞(自體);2)將回收的細(xì)胞運(yùn)送到一個(gè)中心生產(chǎn)基地;3)對(duì)其進(jìn)行基因改造以表達(dá)CAR;4)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行擴(kuò)增;5)將CAR-T細(xì)胞送回醫(yī)院,注入患者體內(nèi)。
這種使用自體CAR-T細(xì)胞的傳統(tǒng)制造和治療所涉及的物流增加了臨床醫(yī)生和患者的復(fù)雜性,如今,這種療法帶來(lái)了一些些主要的制造業(yè)挑戰(zhàn),其中包括:
CAR-T細(xì)胞的包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存
CAR-T細(xì)胞的臨床制造目前是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,涉及多個(gè)步驟,跨越不同的地理位置,采用多種技術(shù)和物流。任何時(shí)間、運(yùn)輸方法、冷鏈或儲(chǔ)存方面的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞損傷,直接影響治療效率,因此每一個(gè)步驟都需要仔細(xì)管理、精確的樣本跟蹤和足夠的保存技術(shù)來(lái)冷凍患者樣本。在整個(gè)CAR-T細(xì)胞制造過(guò)程中,需要不同溫度的不同運(yùn)輸,因此,在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行的低溫保存必須保證質(zhì)量控制。
良好制造規(guī)范(GMP)
CAR-T細(xì)胞是一項(xiàng)復(fù)雜的制備過(guò)程,cGMP是CAR-T細(xì)胞生產(chǎn)的關(guān)鍵和瓶頸。cGMP的目的是提供一個(gè)框架,確保訓(xùn)練有素和定期培訓(xùn)的員工在良好控制的設(shè)施和設(shè)備中進(jìn)行高質(zhì)量生產(chǎn)。同樣,它提供了涵蓋所有運(yùn)營(yíng)方面的嚴(yán)格文件流程,以證明持續(xù)和充分的合規(guī)性。
根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO), CAR-T細(xì)胞制造需要GMP設(shè)施作為細(xì)胞處理潔凈室,必須配備1)設(shè)施系統(tǒng)(如空氣處理器、24/7報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng));2)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備(如粒子計(jì)數(shù)器);3) 制造工藝設(shè)備(如細(xì)胞清洗機(jī)、生物反應(yīng)器);4)分析設(shè)備(如自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器、流式細(xì)胞儀)。
維持符合GMP要求的生產(chǎn)環(huán)境的另一個(gè)關(guān)鍵因素是高技能員工,他們對(duì)GMP生產(chǎn)、質(zhì)量控制和質(zhì)量保證應(yīng)具備廣泛的知識(shí)。
慢病毒載體(LV)的制備
LVs的生產(chǎn)面臨諸多挑戰(zhàn),例如其固有的細(xì)胞毒性、低穩(wěn)定性以及對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)染影響的依賴性,此外,上游和下游過(guò)程的產(chǎn)量低且成本高效益低。這部分已成功的商業(yè)化產(chǎn)品部分是建立了標(biāo)準(zhǔn)化和穩(wěn)定的細(xì)胞系,以產(chǎn)生促進(jìn)GMP合規(guī)過(guò)程的LVs,從而可以提供更容易的放大、再現(xiàn)性、生物安全性和成本效益。
工作人員和培訓(xùn)
考慮到治療的復(fù)雜性及其相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)副作用,CAR-T細(xì)胞的使用受到高度管制,只能在認(rèn)證中心使用,并由訓(xùn)練有素的工作人員管理。所有參與CAR-T細(xì)胞制造的員工(從T細(xì)胞收集到制造商,再到臨床單位)都需要經(jīng)過(guò)廣泛的培訓(xùn),具備令人滿意的能力水平。這種能力能夠管理過(guò)程中可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況,從而能夠交付產(chǎn)品。
如今,在這個(gè)領(lǐng)域只有少數(shù)具備資格的專業(yè)人員,需要多學(xué)科協(xié)作和交流來(lái)創(chuàng)造這一領(lǐng)域的更多知識(shí),學(xué)術(shù)參與也是一個(gè)重要方面。
質(zhì)量控制
作為一種活的“藥物”,CAR-T細(xì)胞具有復(fù)雜的制備過(guò)程,需要“全過(guò)程質(zhì)量控制”。在生產(chǎn)過(guò)程中,良好控制的冷鏈運(yùn)輸和儲(chǔ)存在確保細(xì)胞產(chǎn)品質(zhì)量和防止細(xì)菌和支原體污染方面發(fā)揮著重要作用。CAR-T細(xì)胞質(zhì)量控制的要求包括檢查體外轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞是否存在病毒復(fù)制和生產(chǎn)材料殘留。
此外,考慮到CAR-T細(xì)胞作為生物產(chǎn)品、細(xì)胞產(chǎn)品和基因治療產(chǎn)品的特性,還應(yīng)包括成品的放行試驗(yàn),以確認(rèn)其特性、純度、安全性和效力。
此外,還需要進(jìn)行穩(wěn)定性研究,以驗(yàn)證儲(chǔ)存條件及其保質(zhì)期。CAR-T細(xì)胞的產(chǎn)生需要更深入的研究,以評(píng)估復(fù)發(fā)和回輸患者的T細(xì)胞質(zhì)量。這些研究應(yīng)提供有關(guān)淋巴細(xì)胞群分布的數(shù)據(jù)?傊,質(zhì)量控制對(duì)于CAR-T治療的成功至關(guān)重要。
生產(chǎn)放大
CAR-T細(xì)胞的制造應(yīng)具有可擴(kuò)展性(即,為每位患者配備多個(gè)單一生物反應(yīng)器),以便在不犧牲產(chǎn)品質(zhì)量和可重復(fù)性的情況下,擴(kuò)大惠及患者的范圍。個(gè)性化治療(如自體細(xì)胞治療)不像普通生物制藥那樣只是增加體積,而是需要更精細(xì)的放大,即擁有多個(gè)生物反應(yīng)器來(lái)放大每個(gè)患者的CAR-T細(xì)胞。此外,這取決于平行實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立產(chǎn)品的能力。
制造時(shí)間和重復(fù)給藥
CAR-T細(xì)胞的制造可能需要長(zhǎng)達(dá)4周的時(shí)間,在這段時(shí)間內(nèi),患者極易遭受疾病進(jìn)展和死亡的風(fēng)險(xiǎn)。此外,CAR-T細(xì)胞制造不允許體積放大,因此,細(xì)胞必須作為單個(gè)批次制備,限制了可用產(chǎn)品的數(shù)量。在這種情況下,患者可能沒(méi)有機(jī)會(huì)快速、方便地接受新的CAR-T細(xì)胞輸注。
定價(jià)和可及性
定價(jià)和患者可及性是在全世界普及CAR-T細(xì)胞使用的最主要限制。目前的CAR-T細(xì)胞制造模式高度集中,且每個(gè)步驟的過(guò)程都很復(fù)雜,導(dǎo)致每次治療的費(fèi)用高達(dá)37.3萬(wàn)美元至47.5萬(wàn)美元(與治療相關(guān)的醫(yī)院費(fèi)用不計(jì)入此類平均費(fèi)用),患者和醫(yī)療系統(tǒng)都負(fù)擔(dān)不起。
這一令人望而卻步的成本限制了患者獲得治療的機(jī)會(huì),尤其在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的國(guó)家無(wú)法持續(xù),這進(jìn)一步限制了CAR-T細(xì)胞療法的廣泛應(yīng)用。在CAR-T細(xì)胞療法變得經(jīng)濟(jì)實(shí)惠之前,其治療潛力將無(wú)法真正得到實(shí)現(xiàn)。
法規(guī)要求
細(xì)胞產(chǎn)品的另一個(gè)重要瓶頸是監(jiān)管。CAR-T細(xì)胞在全球范圍內(nèi)被視為高級(jí)治療藥物產(chǎn)品(ATMP),這些產(chǎn)品需要許可證。監(jiān)管機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)療法高度相關(guān),但細(xì)胞產(chǎn)品有特殊要求。美國(guó)或歐盟監(jiān)管機(jī)構(gòu)正在努力定義最佳指南,以在全球范圍內(nèi)協(xié)調(diào)ATMP臨床制造的要求。與此同時(shí),不發(fā)達(dá)國(guó)家面臨著更大的挑戰(zhàn),因?yàn)镃AR-T療法在臨床中的使用受到極大限制,導(dǎo)致當(dāng)局對(duì)監(jiān)管要求缺乏了解。
增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞技術(shù)使用的策略
新生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)
生物標(biāo)記物對(duì)于癌癥臨床治療具有重要意義,它們可以用來(lái)確定適合CAR-T治療的患者、預(yù)后、治療反應(yīng)預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展。CAR-T治療的第一個(gè)生物標(biāo)志物是CD19,一種主要在惡性B細(xì)胞上表達(dá)的B細(xì)胞表面蛋白。
目前,正在根據(jù)免疫治療的階段尋找不同的生物標(biāo)志物,包括確定患者基線狀態(tài)的生物標(biāo)志物、CAR-T細(xì)胞功能、CAR-T細(xì)胞耗竭、CAR-T細(xì)胞毒性的生物標(biāo)志物以及癌癥預(yù)后、反應(yīng)和復(fù)發(fā)的生物標(biāo)志物;生物標(biāo)記物包括細(xì)胞因子,如IL-2、IL-5、IL-7、TNF-a等;乳酸脫氫酶(LDH)和CD9細(xì)胞已被廣泛應(yīng)用。對(duì)于CAR-T細(xì)胞功能,提出了以下生物標(biāo)記物:CD45RA、CD45RO、CD62L、CCR7、CD27、CD28、CD25、CD127、CD57和CD137。目前,還沒(méi)有成熟的生物標(biāo)志物可用于評(píng)估患者輸注后的CAR-T細(xì)胞耗竭。一些間接參數(shù)可能有助于實(shí)現(xiàn)這一目的,如PD-1、LAG-3、TIM-3等抑制性受體的高水平表達(dá)。
盡管CAR-T治療取得了重大進(jìn)展,但仍有必要繼續(xù)探索不同的癌細(xì)胞類型特異性生物標(biāo)記物,以開發(fā)更特異的治療方法。
異基因CAR-T細(xì)胞
目前,大多數(shù)CAR-T細(xì)胞免疫治療是使用自體T細(xì)胞產(chǎn)生的。這在不同層面上表現(xiàn)出若干不利因素,如生產(chǎn)過(guò)程可能耗時(shí)長(zhǎng)且復(fù)雜,導(dǎo)致成本增加,此外,由于使用患者來(lái)源的T細(xì)胞進(jìn)行CAR治療,面臨的挑戰(zhàn)包括CAR-T細(xì)胞增殖較弱、擴(kuò)增有限和持續(xù)性差。
改善這些問(wèn)題的一個(gè)機(jī)會(huì)是使用同種異體CAR-T細(xì)胞,從而減少自體細(xì)胞生產(chǎn)的時(shí)間延遲。此外,從異基因健康捐贈(zèng)者中產(chǎn)生通用的CAR-T細(xì)胞更容易獲得,質(zhì)量更高。這對(duì)于需要緊急治療的侵襲性癌癥患者非常重要。該策略將擴(kuò)大可接受該免疫療法的患者數(shù)量,使CAR-T細(xì)胞療法成為一種現(xiàn)成的治療方法,成本低廉,易于獲得,并將提高T細(xì)胞的質(zhì)量特性。
通用CAR-T細(xì)胞也面臨一些挑戰(zhàn)和問(wèn)題。例如,供體和受體之間的免疫不匹配,如果受試者的異基因T細(xì)胞攻擊健康受體組織,可能導(dǎo)致危及生命的移植物抗宿主。℅VHD),如果受試者的免疫系統(tǒng)識(shí)別異基因T細(xì)胞并對(duì)其作出反應(yīng),這些細(xì)胞可能會(huì)被宿主免疫系統(tǒng)迅速消除。一種可能的解決方案是通過(guò)基因敲除或破壞供體上的TCR基因和/或HLA I類基因座來(lái)消除GVHD。
與CAR-T細(xì)胞相比,CAR-NK細(xì)胞提供了更多的優(yōu)勢(shì),例如在自體環(huán)境中降低細(xì)胞因子釋放綜合征和神經(jīng)毒性;通過(guò)IPSC的使用可以提供了無(wú)限量的“現(xiàn)成”NK細(xì)胞,對(duì)惡性細(xì)胞具有快速反應(yīng),而不會(huì)引起GVHDs;另一個(gè)有利點(diǎn)是激活細(xì)胞毒性活性的多種機(jī)制(NKG2D、KIR、CD16、NKp30、NKp44、NKp46),仍然保持其靶向?qū)嶓w瘤和耐藥腫瘤微環(huán)境的滲透能力。CAR-NK臨床前研究表明,其對(duì)血液系統(tǒng)惡性腫瘤靶點(diǎn)(CD19和CD20)以及實(shí)體腫瘤靶點(diǎn)有效,證明其具有異基因治療的潛力。
改善CAR-T細(xì)胞治療的其他策略
雙靶向或串聯(lián)CARs,由兩個(gè)單獨(dú)的CARs在每個(gè)T細(xì)胞中的共表達(dá)組成,它們識(shí)別兩種不同的抗原。一些雙重CAR已進(jìn)入針對(duì)CD19/CD20的血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實(shí)體瘤的臨床試驗(yàn)。HER2/MUC1雙特異性CAR在乳腺癌模型的體外試驗(yàn)中具有良好的效果。雙重CAR是解決抗原異質(zhì)性和防止復(fù)發(fā)的一種非常有希望的方法。
此外,合成Notch(synNotch)受體已應(yīng)用于CAR-T細(xì)胞以提高安全性。SynNotch受體識(shí)別一種特定的腫瘤抗原,然后釋放轉(zhuǎn)錄激活域,促進(jìn)CAR的局部表達(dá)。此外,synNotch調(diào)節(jié)的CAR表達(dá)可防止組成性信號(hào)傳導(dǎo)和耗竭,使更高比例的T細(xì)胞處于幼稚/干細(xì)胞記憶狀態(tài)。
抑制性嵌合抗原受體(iCAR)包含抑制性受體,如PD-1和CTLA-4,在減弱或終止T細(xì)胞反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用,因此,它們被認(rèn)為是一種安全策略,使得T細(xì)胞能夠區(qū)分靶細(xì)胞和非靶細(xì)胞。
此外,為了有效治療實(shí)體瘤,疫苗、生物材料和溶瘤病毒等創(chuàng)新組合策略是很有前景的,因?yàn)樗鼈兛梢灾苯釉鰪?qiáng)T細(xì)胞的功能,或者招募內(nèi)源性免疫細(xì)胞以及重塑TME。
全自動(dòng)化制造過(guò)程
在世界范圍內(nèi),需要CAR-T細(xì)胞免疫治療的患者數(shù)量迅速增加,行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)了自動(dòng)化和封閉式制造平臺(tái),以適應(yīng)這種情況。這項(xiàng)工作的例子包括Cocoon?(Lonza)和CliniMACSProdigy(Miltenyi Biotec)的自動(dòng)化平臺(tái),這兩個(gè)平臺(tái)都允許細(xì)胞的復(fù)制和快速生產(chǎn),并且每個(gè)步驟都有嚴(yán)格的記錄。2020年,Lonza和Sheba醫(yī)療中心宣布,首例患者在Sheba醫(yī)療中心接受了使用Lonza Cocoon平臺(tái)制造的CD19 CAR-T細(xì)胞免疫治療。
協(xié)作網(wǎng)絡(luò)
由于高成本和技術(shù)的高要求,目前大多數(shù)患者仍無(wú)法負(fù)擔(dān)得起CAR-T細(xì)胞治療。為了實(shí)現(xiàn)CAR-T細(xì)胞的普及,有必要在學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和醫(yī)院等不同利益相關(guān)者之間建立一個(gè)協(xié)作網(wǎng)絡(luò),以便在應(yīng)用這一技術(shù)的每個(gè)國(guó)家為這類產(chǎn)品制定充分而有力的立法。
因此,大學(xué)應(yīng)該為未來(lái)的專業(yè)人士提供知識(shí)和創(chuàng)新,以便他們研究新的生物標(biāo)記物發(fā)現(xiàn)、開發(fā)穩(wěn)定的細(xì)胞系、開發(fā)新的驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量的分析方法以及了解不同的生產(chǎn)系統(tǒng)。應(yīng)用GMP、質(zhì)量控制和自動(dòng)化流程的行業(yè)可以支持建立更標(biāo)準(zhǔn)化、更可靠、質(zhì)量更高的產(chǎn)品,還可以開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)裝置,降低運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本。醫(yī)院必須有足夠的設(shè)施來(lái)管理這項(xiàng)技術(shù),配備現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)單位管理方面經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員,以及有效治療患者的醫(yī)務(wù)人員和衛(wèi)生專業(yè)人員。
包括所有這些活動(dòng),必須在這一領(lǐng)域制定強(qiáng)有力的具體立法,以保證這類高級(jí)治療的質(zhì)量。此外,監(jiān)管是這一過(guò)程的重要組成部分。如今,關(guān)于不同國(guó)家監(jiān)管指南的信息很少,EMA和FDA指南已經(jīng)為這些技術(shù)建立了此類要求的基線,但臨床試驗(yàn)不同階段的行為和結(jié)果將涉及新的考量因素。
小結(jié)
藥學(xué)的角度來(lái)看,CAR-T細(xì)胞被視為高級(jí)治療產(chǎn)品,其質(zhì)量必須通過(guò)其特性、安全性和有效性來(lái)證明。這三個(gè)方面中的每一個(gè)都面臨了重大挑戰(zhàn)。科學(xué)界以及工業(yè)界都需要繼續(xù)努力,在臨床方面,繼續(xù)尋找新的生物標(biāo)記物,改進(jìn)CARs的開發(fā),降低CRS和NTX的相關(guān)不良反應(yīng),以及CAR-T細(xì)胞在實(shí)體瘤中的應(yīng)用,以提高該療法的安全性和有效性。
在制造和工藝方面,需要成本更低的生產(chǎn)系統(tǒng),生產(chǎn)的穩(wěn)定性以及必要的質(zhì)量要求,這些都是持續(xù)的挑戰(zhàn)。此外,這些過(guò)程必須完全符合國(guó)際和國(guó)內(nèi)監(jiān)管部門制定的要求。
最后,需要各方面的專業(yè)人員在各個(gè)階段的多學(xué)科參與。通過(guò)學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、醫(yī)院和政府在國(guó)際和地區(qū)層面的緊密合作,將有可能使更多的患者更廣泛地受益于這項(xiàng)新型的技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
1.Chimeric Antigen Receptor-T Cells: A Pharmaceutical Scope. Front Pharmacol. 2021; 12: 720692.
原文標(biāo)題 : CAR-T細(xì)胞治療面臨的挑戰(zhàn)
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