1.1 腫瘤的本質(zhì)

當(dāng)一個細(xì)胞產(chǎn)生了腫瘤轉(zhuǎn)化,，會開始出現(xiàn)克隆性增殖，同時衍生出眾多亞克隆,，其中具有強侵襲性、更能避開宿主反應(yīng)的亞克隆存活下來并進(jìn)行大量瘋狂的繁殖,。

圖源：《病理學(xué)第9九版》

圖源：《癌生物學(xué)》(美國)R.A.Weinberg

1.2 腫瘤微環(huán)境

腫瘤微環(huán)境(TME)是腫瘤產(chǎn)生和生活的環(huán)境，其組成復(fù)雜,，包括通常包括異質(zhì)性的腫瘤細(xì)胞以及其周圍的免疫細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞,、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),、分泌的細(xì)胞因子、胞外囊泡和相互交織的血管,、淋巴管網(wǎng)絡(luò)。TME參與抗腫瘤過程中的免疫逃逸,、原發(fā)及獲得性耐藥,、放射抵抗,，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤的復(fù)發(fā)和進(jìn)展。

圖源：Frontiers in Oncology

免疫檢查點可以負(fù)性調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),，避免免疫系統(tǒng)過度激活。阻斷該過程可釋放抗腫瘤免疫潛能,。目前常用的免疫檢查點分子包括CTLA4,、PD-1、TIM3,、LAG3和TIGIT。

DC是一組抗原呈遞細(xì)胞(APC),，可向T細(xì)胞呈遞抗原從而啟動特異性免疫過程。TME可以通過多種途徑負(fù)向調(diào)節(jié)DC的功能,，從而抑制T細(xì)胞激活,，誘導(dǎo)免疫耐受。靶向DC的靶點包括FLT3L,，GM-GSF和DC疫苗,。

腫瘤血管與正常血管相比形態(tài)扭曲而功能異常，這種異常結(jié)構(gòu)導(dǎo)致瘤內(nèi)低氧環(huán)境,，妨礙藥物和免疫細(xì)胞進(jìn)入腫瘤內(nèi),。目前針對腫瘤血管的治療策略包括抑制腫瘤血管生成、脈管正?；驮黾铀幬锏臐B透能力,。

腫瘤組織中原有的巨噬細(xì)胞和募集的單核細(xì)胞來源巨噬細(xì)胞(MDM)共同組成了TAM。大多數(shù)情況下,，TAM增多與不良預(yù)后和治療抗性相關(guān),。

細(xì)胞外基質(zhì)含有多種蛋白和大分子,，與腫瘤進(jìn)展和藥物耐藥相關(guān)。與ECM相關(guān)治療策略包括調(diào)控與基質(zhì)形成和改建相關(guān)的酶,，抑制FAK信號通路和抗纖維化。

腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞承擔(dān)著細(xì)胞外基質(zhì)的生成和改造的功能,，還可以分泌細(xì)胞因子,、外泌體和生長因子，促進(jìn)腫瘤生長和侵襲,。

圖源：Bejarano, Jordao& Joyce, Cancer Discovery (2021)

1.3 靶向腫瘤微環(huán)境的治療策略

圖源：Joyce, Johanna A. 'Therapeutic targeting of the tumor microenvironment.' Cancer cell 7.6 (2005): 513-520.

2.1 TIL療法

TIL療法的效應(yīng)細(xì)胞是經(jīng)過天然選擇與富集,腫瘤特異性T細(xì)胞比例高且多樣性豐富的腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TIL)。其遷移到腫瘤并浸潤腫瘤,，可識別腫瘤特異性抗原,，是引發(fā)直接和間接細(xì)胞活性的淋巴細(xì)胞群。

TIL細(xì)胞由CD8+T細(xì)胞,，CD4+T細(xì)胞,，γδT細(xì)胞，B細(xì)胞,，NK細(xì)胞等組成,。殺傷性主要通過細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞（CTLs）實現(xiàn)，機制包括直接靶向抗原的細(xì)胞毒性（IFNγ,，顆粒酶,，穿孔素）,，純株增殖和記憶形成,。其治療本質(zhì)依賴于機體內(nèi)生的免疫系統(tǒng)來對抗腫瘤。

圖源：Cancer Res; 72(13); 3125–30. ? 2012 AACR.

2.2 TILs療法的主流制備方式

（1）得到患者的腫瘤組織塊,，其中混雜著體積較大的腫瘤細(xì)胞以及體積小而圓的T淋巴細(xì)胞,；

（2）將T細(xì)胞從腫瘤組織分離,，將不同種類的T淋巴細(xì)胞在細(xì)胞板上克隆化，并加入高濃度的IL-2來選擇培養(yǎng),，培養(yǎng)后僅免疫細(xì)胞可存貨,；

（3）在IL-2的刺激下,，不同種類的T淋巴細(xì)胞都得到了克隆擴增,，形成了細(xì)胞群,；

（4）用患者的腫瘤細(xì)胞和擴增后的T淋巴細(xì)胞反應(yīng),，凡是能夠發(fā)生殺瘤效應(yīng)的T淋巴細(xì)胞群作為陽性TIL群留下，其余的丟棄,；

（5）用負(fù)載了腫瘤特異性抗原的樹突狀細(xì)胞(DC)進(jìn)一步擴增培養(yǎng)腫瘤特異性的TIL,；

（6）最后,，回輸給預(yù)先做了清髓的腫瘤患者,。

圖源：Miltenyi Biotec

豐富的臨床數(shù)據(jù)證明，現(xiàn)代的TIL療法是一種有效的,、可行的實體瘤治療方法：

圖源：CHUM presentation

應(yīng)對實體腫瘤的高度異質(zhì)性,，TIL細(xì)胞表達(dá)了更豐富的腫瘤反應(yīng)性克隆(包括TAAs，CGAs和TSA)：

腫瘤內(nèi)異質(zhì)性(intra-tumor heterogeneity, ITH)一直是癌癥治療的難題,。ITH越高，越容易耐藥,，癌癥進(jìn)展越快,，預(yù)后越差,。這就像生態(tài)系統(tǒng)一樣,，越多樣越強大,，越不易消亡,。

圖源：Burrell(2013).Nature.

目前腫瘤抗原主要分為腫瘤特異性抗原(TSA)和腫瘤相關(guān)抗原 (TAA)。TSA表達(dá)于腫瘤細(xì)胞而不存在于正常細(xì)胞的抗原,，TAA則不僅在腫瘤組織表達(dá)，在正常細(xì)胞上也有微量表達(dá),。

實體瘤通常與多種腫瘤特異性抗原(TSA)有關(guān),。然而,，即使在相同的腫瘤類型下，也只有不到1%的患者共享相同的TSA,。

圖源：Front. Immunol., 03 March 2022

3.1 TIL療法

相較而言,，TIL具有更多樣化的TCR克隆、優(yōu)異的腫瘤定位能力,，以及高安全性,。

3.2 CAR-T和TCR-T簡述

TCR-T和CAR-T都是過繼性T細(xì)胞療法的前沿技術(shù),，他們將一個可以結(jié)合腫瘤抗原的靶向分子插入到患者的T細(xì)胞中，然后再將工程化的T細(xì)胞回輸給患者,，TCR-T和CAR-T的靶向分子都會使T細(xì)胞靶向腫瘤細(xì)胞,。

但這二者的抗原識別機制不同,，因此它們在功能上也有一定的差異,。CAR-T的CAR結(jié)合的是細(xì)胞表面上的抗原，其大的優(yōu)勢是不需要依賴于MHC的抗原遞呈,，有效避免了腫瘤細(xì)胞MHC表達(dá)下調(diào)這一免疫逃逸機制。而TCR-T的TCR可識別由主要組織相容性復(fù)合體呈遞在細(xì)胞表面的肽,。

圖源：National Cancer Institute

CAR-T治療實體瘤方面受到療效和安全性挑戰(zhàn)：

（1）實體腫瘤的抗原異質(zhì)性

CAR-T只能識別腫瘤細(xì)胞表面的抗原,，而對于在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的腫瘤相關(guān)抗原“無能為力”——但腫瘤細(xì)胞有將近90%的細(xì)胞蛋白是位于細(xì)胞內(nèi)。從腫瘤抗原的特異性來說,，除了突變產(chǎn)生的靶抗原外,，如EGFRviii，CAR-T很難找到只在腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)而不在正常組織表達(dá)的安全的靶抗原,；這嚴(yán)重限制了CAR-T細(xì)胞的用量,，使其無法達(dá)到有效的治療劑量,。

針對實體瘤的CAR-T 細(xì)胞療法靶抗原大多是TAA；這導(dǎo)致CAR-T細(xì)胞輸注后很難正確找到攻擊對象,，在發(fā)生治療作用時極易“敵我不分”傷及無辜,，從而產(chǎn)生嚴(yán)重副反應(yīng)甚至危及患者生命。因此實體瘤中缺乏TSA是CAR-T細(xì)胞免疫療法療效不佳的主要原因之一,。

（2）CAR-T細(xì)胞的歸巢障礙

CAR-T細(xì)胞的歸巢障礙是指CAR-T細(xì)胞不能順利經(jīng)過血液系統(tǒng)運輸至實體瘤組織內(nèi)部產(chǎn)生治療作用,。

由于CAR-T對抗原的親和力太強,，容易聚集在腫瘤組織表面，造成T細(xì)胞耗竭,，因此難以進(jìn)入腫瘤內(nèi)部擴增并發(fā)揮殺傷作用，對實體瘤的殺傷效果有限,。通用型CAR-T細(xì)胞也面臨制備難度較高,、以及較高的潛在臨床風(fēng)險,。

圖源: Current Opinionin Pharmacology 2021, 59:70–84

3.3 TCR-T在治療實體瘤方面面臨的優(yōu)勢和局限

（1）優(yōu)勢

TCR-T細(xì)胞可識別細(xì)胞膜表面或細(xì)胞內(nèi)來源的腫瘤特異性抗原,，可以靶向大部分的腫瘤特異性抗原,，尤其是能識別那些腫瘤細(xì)胞內(nèi)抗原,。因此TCR-T細(xì)胞治療的靶點范圍更廣，更有潛力沖破實體瘤的堅固防線,。

此外,，TCR-T在實體瘤中已經(jīng)顯示出初步效果,，在國內(nèi)外治療難治復(fù)發(fā)性黑色素瘤,、滑膜肉瘤,、多發(fā)性骨髓瘤和肺癌等臨床試驗研究中，已經(jīng)展示了良好的安全性和有效性,。

圖源：Current Opinionin Pharmacology 2021, 59:70–84

（2）局限

TCR-T的未來開發(fā)挑戰(zhàn)包括：(1)靶向正常組織引起的免疫毒性；(2)工程化T細(xì)胞中TCR表達(dá)不足或短暫表達(dá),；(3)T細(xì)胞耗竭和功能障礙；(4)腫瘤免疫逃逸,；(5)大多數(shù)癌癥患者缺乏有效的腫瘤特異性抗原作為靶點。

此外,，由于TCR-T識別抗原依賴HLA的遞呈，而人體中的MHC種類繁多，不同個體的抗原表達(dá)也有差異,，臨床可用的TCR序列受限。

TCR必須與患者的人類白細(xì)胞抗原(HLA)等位基因匹配才能識別pMHC并殺傷癌細(xì)胞,。因此對于不同的人群,，篩選合適的HLA配型是非常重要的事情。

雖然TCR-T可以針對所有腫瘤抗原,，但是目前已經(jīng)證明安全,、有效的靶點十分有限,，也面臨靶點扎堆的風(fēng)險。其中最多的是NY- ESO,，占到開發(fā)總量的37%;篩選合適的親和力閾值也是一個難題。高親和力的TCR可以增強免疫反應(yīng),，但過強的親和力也會損傷到T細(xì)胞,；

同時，在質(zhì)控,、安全性方面,，TCR-T脫靶產(chǎn)生的毒性反應(yīng)尤其值得關(guān)注。因為外源TCR與內(nèi)源TCR鏈間的錯配,，會帶來不確定性和安全性風(fēng)險。當(dāng)TCR-T靶向的抗原不只在腫瘤上表達(dá)時,，就會產(chǎn)生腫瘤靶向的瘤外毒性(on target off tumor toxicity),。

Parkhust等在轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌中使用了以CEA作為靶點的高親和力TCR-T進(jìn)行治療，盡管所有接受治療的患者血清中的CEA水平均下降,，但有3例患者出現(xiàn)了危及生命的結(jié)腸炎和結(jié)腸出血，試驗被迫終止,。

一項以MAGE-A3為靶點的TCR-T治療臨床試驗中,，9例MAGE-A3高表達(dá)的患者(包括轉(zhuǎn)移性黑色素瘤,、滑膜肉瘤和食管癌)中5例患者在治療后獲得了局部反應(yīng),；2例患者由于腦組織中表達(dá)的MAGE-A12含有與MAGE-A3類似的肽序列，導(dǎo)致TCR-T在大腦中產(chǎn)生交叉反應(yīng)，出現(xiàn)嚴(yán)重的腦灰質(zhì)損傷,，最后死亡,。

倚鋒資本制圖

3.4 TIL療法：主要挑戰(zhàn)

TIL療法單次輸注的細(xì)胞數(shù)量約為100億，在短時間內(nèi)將TIL擴增到這個數(shù)量級對工藝要求極高,，擴增難度相比于CAR-T療法更難,。

其次，TIL細(xì)胞已經(jīng)天然歸巢到腫瘤組織一次,，在細(xì)胞生命進(jìn)程上傾向于耗竭,，而在體外擴增過程中要逆轉(zhuǎn)這種耗竭狀態(tài)，恢復(fù)細(xì)胞活力,。

為改善TIL細(xì)胞耗竭問題,，主流方法會給予患者多達(dá)6劑IL-2以促進(jìn)活化、增殖和抗腫瘤細(xì)胞溶解 TIL 的活性,。而IL-2的大量使用所連帶的副作用導(dǎo)致患者的生存質(zhì)量下降,。

TIL制備效率較低，平均耗時為60-100天,，這也為TIL規(guī)?；a(chǎn)帶來困難。

同時,，TIL療法涉及了臨床手術(shù),、生產(chǎn)制造、運輸?shù)榷鄠€方面,，在各個流程中的標(biāo)準(zhǔn)制定難度極大,，這也成為TIL療法發(fā)展過程中必須解決的問題。

圖源：Miltenyi Biotec

Iovance目前正在拓展TIL聯(lián)合PD-1療法,，表達(dá)PD-1的TIL亞群,，快速制備TIL（16天）等研發(fā)管線。

Instil Bio利用慢病毒轉(zhuǎn)染,，使TIL自身表達(dá)相應(yīng)共刺激信號,，解決免疫微環(huán)境中共刺激信號不足的問題，對應(yīng)的CoStAR-TIL能夠更加高效地殺滅腫瘤,。

Achilles與Turnstone通過基因測序分析獲得腫瘤特異性抗原信息,，合成抗原肽刺激DC，與TIL聯(lián)合提升免疫活性和療效,。

Obsidian的cytoTIL15在培養(yǎng)過程中使用病毒載體向T細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)可控的膜結(jié)合IL-15基因,，使TIL同時具有表達(dá)IL-15的能力，從而在治療過程中免除了IL-2的使用,。

Cell Squeeze技術(shù)與TIL的聯(lián)合,，通過mRNA和TIL的共同擠壓,，能夠不利用其他載體使TIL具有合成IL-2和IL-12的能力，避免TIL治療過程中IL-2的使用,，提升TIL療效和安全性。

Intima利用CRISPR-cas9技術(shù)敲除(KO)TIL中CISH基因,。

Lyell和Thyas通過山中因子的短暫表達(dá),，能夠在不改變T細(xì)胞特性的同時，恢復(fù)T細(xì)胞干性,，維持TCR克隆組成,。

適應(yīng)癥市場：全球90%的腫瘤類型是實體瘤，TIL療法是目前全球治療二線及以下實體瘤客觀緩解率非常高的治療方法,，市場潛力巨大,。

賽道龍頭：今年以來，Iovance已收到了FDA對其效力分析和專有細(xì)胞共培養(yǎng)分析組合的積極反饋,，首個TIL療法產(chǎn)品預(yù)計于2022 Q3年遞交BLA申請,，將有望成為全球第一款獲批上市的治療實體腫瘤的細(xì)胞治療藥物。近期Institl Bio宣布,，其首個基因工程共刺激抗原受體腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（CoStAR-TIL）療法ITIL-306獲得FDA的臨床許可,，顯著減少清淋化療的劑量，且輸注后無需IL-2支持,。

進(jìn)入壁壘：TIL療法核心技術(shù)難度在取材不易,、產(chǎn)品穩(wěn)定生產(chǎn)的工藝體系復(fù)雜，及運輸?shù)鹊拳h(huán)節(jié),，對公司核心創(chuàng)始人有極高的工業(yè)體系經(jīng)驗及臨床資源要求,，同業(yè)競爭相對較少。

參考文獻(xiàn)：