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農(nóng)歷十月十五

醫(yī)麥客：T細胞療法的安全性不容忽視

2018年11月22日/醫(yī)麥客 eMedClub/--CAR-T細胞療法在過去一年獲得了足夠關(guān)注,，F(xiàn)DA連續(xù)批準了兩款CAR-T產(chǎn)品：諾華的Kymriah和吉利德/Kite Pharma的Yescarta。截止目前為止,，國內(nèi)已有五家公司的六款CAR-T產(chǎn)品獲批臨床,。

雖然CAR-T細胞療法在CD19陽性血癌如淋巴瘤和白血病中顯示出顯著的功效，但是細胞因子釋放綜合征（CRS）和神經(jīng)毒性（neurotoxicity, NT）等危及生命的副作用限制了CAR-T療法的臨床應(yīng)用,。

近日,，優(yōu)瑞科生物技術(shù)公司（Eureka Therapeutics）公布其專有的ARTEMIS抗體-TCR（AbTCR）受體平臺的臨床前研究數(shù)據(jù)，證明AbTCR-T細胞與現(xiàn)有的抗CD19 CAR-T細胞具有一致的抗癌效力,，但炎性細胞因子的產(chǎn)生顯著降低,，減少CRS和NT的風險。

該研究于11月20日發(fā)表在Nature子刊Cell Discovery上,，通訊作者是優(yōu)瑞科的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官劉誠博士,，費城兒童醫(yī)院的Stephan A. Grupp博士和David Barrett博士也參與了這項研究。

劉誠博士（圖片來源：Eureka Therapeutics）

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T細胞由其細胞表面上存在的TCR分子定義,。TCR 識別異常細胞抗原,，并觸發(fā)T細胞活化和隨后的腫瘤細胞裂解的級聯(lián)信號事件。在大多數(shù)T細胞中,，TCR由α鏈和β鏈組成,，而在1-5％的T細胞中，TCR由γ鏈和δ鏈組成,。

αβ鏈（或γδ鏈）的細胞外區(qū)域負責抗原識別和結(jié)合,。抗原結(jié)合通過多聚體CD3復(fù)合物刺激下游信號傳導(dǎo),，該復(fù)合物與αβ（或γδ）鏈的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域結(jié)合為三聚體（εγ,、εδ、ζζ）

不輸于CAR-T,，TCR-T細胞療法是目前一個活躍的研究領(lǐng)域,，并且已經(jīng)在臨床試驗中獲得不錯的療效。該療法通過分離腫瘤特異性TCRα和β鏈并將其克隆到轉(zhuǎn)導(dǎo)載體中，轉(zhuǎn)導(dǎo)T細胞以產(chǎn)生腫瘤抗原特異性T細胞,。

然而,，目前大部分TCR-T療法的靶標受MHC（主要組織相容性復(fù)合物）限制。此外,，外源性與內(nèi)源性αβ鏈之間存在雜交（錯配）風險,，可能誘導(dǎo)自體抗原的有害識別，導(dǎo)致移植物抗宿主病,。

左起：內(nèi)源TCR,、工程化TCR、兩種可能雜交（錯配）TCR的結(jié)構(gòu)（圖片來源：biologists）

AbTCR的結(jié)構(gòu)（圖片來源：Cell Discovery）

優(yōu)瑞科的AbTCR設(shè)計將抗體的Fab結(jié)構(gòu)域與來自γδ TCR的效應(yīng)結(jié)構(gòu)域融合,，將抗體識別的親和力和特異性與T細胞的腫瘤細胞毒性潛力相結(jié)合,。既可以利用內(nèi)源性TCR信號傳導(dǎo)途徑，同時通過使用TCR-mimick（TCRm）抗體靶向肽-MHC復(fù)合物或使用常規(guī)抗體靶向細胞外抗原,，具有靈活性,。

與TCR-T平臺類似,，AbTCR能夠與CD3復(fù)合物結(jié)合，使得抗原/AbTCR參與觸發(fā)內(nèi)源性T細胞活化和調(diào)節(jié)途徑,。然而,，與大多數(shù)TCR-T平臺不同的是，基于γδ TCR的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域和用于靶識別的抗體結(jié)合部分,，AbTCR平臺能夠擴展到非MHC限制的目標（例如CD19）,，并且避免了與T細胞內(nèi)源性αβTCR的錯配風險。

此外,，γδ TCR亞基對CD3具有比αβTCR更高的親和力,，有利于增強下游轉(zhuǎn)導(dǎo)信號。

CAR-T和TCR-T這兩種技術(shù)的一個共同點在于通過基因改造的手段提高T細胞受體對特異性癌癥細胞抗原的識別能力和進攻能力,。

通常地，CAR由來自mAb的單鏈可變片段（scFv）,、細胞外間隔區(qū)（稱為鉸鏈）、跨膜結(jié)構(gòu)域、CD3ζ信號傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域和通常一或兩個（第二代或第三代）共刺激結(jié)構(gòu)域組成,。CAR賦予T細胞以不依賴于MHC的方式通過scFv（抗體識別）直接結(jié)合表面抗原的益處,，并通過CD3ζ和共刺激結(jié)構(gòu)域同時向T細胞傳遞信號。

CAR的結(jié)構(gòu)（圖片來源：Science）

然而,，抗原識別與細胞激活結(jié)構(gòu)域的直接融合產(chǎn)生合成激活信號,，其可能不同于內(nèi)源性TCR-CD3復(fù)合物介導(dǎo)的細胞激活信號。

CRS是與靶抗原結(jié)合后CAR-T細胞不受控制的過度刺激的結(jié)果,。在CAR-T細胞中,，信號傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域（CD3ζ）和共刺激結(jié)構(gòu)域（CD28或4-1BB）融合到CAR受體構(gòu)建體中。與靶抗原（例如CD19）結(jié)合后,，CAR-T細胞激活并在殺死癌細胞的過程中分泌細胞因子,。然而，細胞因子不受控制的產(chǎn)生可導(dǎo)致CRS和NT等副作用,。

AbTCR不利用CD3ζ與CD28/4-1BB融合,，相反，它包含F(xiàn)ab片段的基于抗體的抗原結(jié)合結(jié)構(gòu)域,，所述Fab片段被工程化到γδ TCR鏈的效應(yīng)結(jié)構(gòu)域上,。理論上，這允許AbTCR形成與內(nèi)源性CD3鏈的多聚T細胞信號傳導(dǎo)復(fù)合物,，利用自然激活和TCR受體的調(diào)節(jié)途徑,，以控制細胞因子的產(chǎn)生。

為了進行功能上的表征,，優(yōu)瑞科的研究人員開發(fā)了人抗CD19抗體（ET190L1）,，并比較了ET190L1-AbTCR-T細胞和ET190L1-CAR-T細胞（使用CD28和CD3ζ）在抗原刺激前后的表型。

在制造期間,，ET190L1-AbTCR-T細胞以與ET190L1-CAR-T細胞相似的生長動力學(xué)擴增,，并產(chǎn)生具有相似轉(zhuǎn)導(dǎo)效率和CD4：CD8比率的T細胞群。

已發(fā)表的CAR-T臨床研究的回顧性分析發(fā)現(xiàn),，初始（na?ve）程度更高,、分化和衰竭程度更低的T細胞與療效提高有關(guān)。

有趣的是,，在CD3/CD28擴增后,、抗原結(jié)合之前，與ET190L1-CAR-T細胞相比,，更大比例的ET190L1-AbTCR-T細胞顯示出初始（TN）和干細胞記憶（TSCM）T細胞表型,。CD8 + AbTCR-T細胞上的CD28表達增加、顆粒酶B（GranB）減少,、CCR7增加,，表明用AbTCR工程化的T細胞分化較少,。此外，AbTCR-T細胞上表達的衰竭標志物PD-1和TIM-3低于CAR-T細胞,。

研究人員驚訝于觀察到抗原結(jié)合前的差異,，因為兩種細胞都表達相同的抗原特異性Ab可變序列。他們認為對這種差異最可能的解釋是已經(jīng)報道的基于CD137和CD28的CAR-T細胞的滋養(yǎng)型（tonic）信號,。

研究表明,，ET190L1-CAR-T細胞和ET190L1-AbTCR-T細胞以抗原依賴性方式觸發(fā)T細胞活化，僅特異性裂解CD19陽性腫瘤細胞系,，同時,，兩者響應(yīng)于抗原的增殖動力學(xué)、細胞毒性和脫顆粒作用相當,。

相比ET190L1-CAR-T,，ET190L1-AbTCR-T細胞在體外介導(dǎo)抗原特異性應(yīng)答（圖片來源：Cell Discovery）

在腫瘤細胞裂解期間，與CAR-T細胞相比,，腫瘤刺激的AbTCR-T細胞上活化標記物CD69和CD25的表達只是略有增加,，但與CAR+ CD4+相比，AbTCR+ CD4+細胞表達的衰竭標記物PD-1水平顯著降低,，并且在CD4+和CD8+ AbTCR-T細胞中,，LAG-3也顯著降低。

此外,，雖然兩種細胞具有相當?shù)募毎拘院驮鲋碀摿?，?6小時體外殺傷試驗表明，AbTCR-T細胞釋放較低水平的炎性細胞因子,，包括TNF-α,、IL-2、IFN-γ和GM-CSF,。

AbTCR-T細胞釋放較低水平的炎性細胞因子（圖片來源：Cell Discovery）

先前,，TCR-T和CAR-T細胞之間的比較已經(jīng)表明，通過TCR的活化可以相對減少細胞因子釋放,，同時增加抗原敏感性,。

雖然AbTCR沒有共價連接的CD28共刺激結(jié)構(gòu)域，但研究中的淋巴瘤細胞（Raji細胞）通過表達CD80和CD86可以為CAR-T細胞和AbTCR-T細胞提供CD28共刺激,。因此,，研究人員認為AbTCR和CAR之間的細胞因子分泌和衰竭的差異源于AbTCR受體的γδ TCR效應(yīng)結(jié)構(gòu)域?qū)?nèi)源信號傳導(dǎo)途徑的利用。

臨床上已廣泛研究的抗CD19 CAR-T細胞CTL019（Kymriah的研究級版本）具有CD137（4-1BB）共刺激結(jié)構(gòu)域,，通過比較發(fā)現(xiàn),，ET190L1-AbTCR-T細胞相比CTL019同樣釋放較低水平的TNF-α、IL-2,、IFN-γ和GM-CSF,。

相比CTL019,，ET190L1-AbTCR-T細胞釋放較低水平的炎性細胞因子（圖片來源：Cell Discovery）

為了測試減少的細胞因子釋放是否對體內(nèi)抗腫瘤活性有影響,，研究人員使用原發(fā)性B細胞急性淋巴細胞白血?。˙-ALL）（CHP105R1，CD80和CD86均為陰性）患者來源的異種移植物（PDX）小鼠模型,，并觀察到用ET190L1-AbTCR-T和CTL019-T細胞處理的小鼠之間相似的腫瘤抑制。

因此,，與上述使用Raji細胞的體外研究一致,，AbTCR工程化的T細胞可以減少細胞因子釋放而不喪失抗腫瘤活性。

異種移植小鼠模型結(jié)果（圖片來源：Cell Discovery）

類似地,，人CD19+ Raji B細胞淋巴瘤異種移植模型中,，ET190L1-AbTCR和ET190L1-CAR治療均使腫瘤消退和長期腫瘤排斥。

在模擬T細胞處理的小鼠（對照組）必須被安樂死時,，ET190L1-CAR-T細胞處理的小鼠的腫瘤負荷比模擬處理的小鼠平均降低~1000倍,，而用ET190L1-AbTCR-T細胞處理的小鼠平均降低~5300倍。

在T細胞清除初始腫瘤負荷幾周后,，研究人員用腫瘤細胞重新注射小鼠來測試存留的ET190L1-AbTCR-T細胞阻止“新引入的”腫瘤細胞生長的能力,。研究表明，雖然腫瘤在對照小鼠中快速生長,，但先前用AbTCR-T細胞或CAR-T細胞處理的小鼠對Raji淋巴瘤再攻擊具有抗性,。

體外細胞因子釋放和T細胞衰竭標志物的分析結(jié)果與體外研究相一致。

ET190L1-CAR治療引起炎性細胞因子（包括IL-2,，IL-10,，IFN-γ和TNF-α）的顯著升高，而在ET190L1-AbTCR處理組中,，這些細胞因子的水平顯著低于ET190L1-CAR處理組,。給藥后9天和15天從外周血收集的T細胞顯示，AbTCR-T細胞表達的PD-1水平顯著低于CAR-T細胞,。

總之,，這些數(shù)據(jù)顯示：

AbTCR-T細胞表現(xiàn)出有效的體外和體內(nèi)抗腫瘤活性，但釋放較低水平的炎性細胞因子并表達比CAR-T細胞更低水平的衰竭標志物,。

Stephen A. Grupp博士說：“這些數(shù)據(jù)向更安全的T細胞療法邁出了關(guān)鍵一步,。CRS和相關(guān)不良事件仍然是今天使用CAR-T療法的醫(yī)生的主要挑戰(zhàn)，令人興奮的是,，優(yōu)瑞科的ARTEMIS技術(shù)具有克服這些問題的潛力,。”

優(yōu)瑞科的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官劉誠博士說：“傳統(tǒng)觀念認為,，CRS是CAR-T療法功效的不可避免的副作用,。我們已經(jīng)證明,，療效和CRS有可能脫鉤。更安全的T細胞治療可以為患者帶來更大的治療窗,，同時降低患者和整個醫(yī)療保健系統(tǒng)的直接和間接成本,。”

優(yōu)瑞科生物技術(shù)公司（Eureka Therapeutics）總部位于美國舊金山灣區(qū)，是一家臨床階段的生物制藥公司,。公司致力于自主研發(fā)利用人體自身免疫系統(tǒng)的創(chuàng)新型T細胞免疫療法,。依靠自主研發(fā)的ARTEMISTM T?細胞受體平臺和E-ALPHA?抗體篩選平臺這兩大核心技術(shù)平臺，研發(fā)更安全,、更有效的治療多種實體腫瘤和血液腫瘤的T細胞免疫療法,。