“CAR-T之父”Carl June教授系统总结提高CAR-T效果、降低毒性作用的联合治疗策略

2024-07-29

嵌合抗原受体（CAR）T细胞在某些血液系统恶性肿瘤中得到了有效应用，但治疗后的肿瘤复发以及在实体瘤中效果有限的问题仍然存在。最近，该领域的努力开始集中在开发联合治疗方法以提高CAR-T细胞疗法的有效性和安全性。 2024年7月，CAR-T细胞疗法先驱 Carl June 教授在 Cancer Cell 期刊发表了题为：CAR T cell combination therapies to treat cancer 的评论文章。该文章对CAR-T细胞联合疗法进行了全面概述，并对正在进行的临床试验进行了梳理和分析。 CAR-T细胞疗法利用经过改造的T细胞来靶向特定的肿瘤抗原，在一些血液类恶性肿瘤中显示出高效性，并获得了美国FDA的批准。在肿瘤之外，其最近在治疗自身免疫疾病方面也显示出了前景。尽管取得了成功，但这种疗法在维持血液类癌症的长期缓解以及在对抗实体瘤方面取得显著疗效方面面临挑战。为了克服这些挑战，已经开发出了将CAR-T细胞与其他现有疗法（例如抗体、病毒和小分子）相结合的策略。这些联合疗法不仅旨在提高工程细胞的疗效，还可以减轻治疗相关毒性，从而拓宽治疗范围并改善安全性特征。 CAR-T细胞治疗面临的挑战在血液癌症中，CAR-T细胞疗法的关键障碍在于这些细胞的持续持久性。尽管初始反应强烈，但长期结果的异质性和癌症复发仍会发生。影响工程细胞寿命的因素包括记忆样T细胞亚群的存活、T细胞耗竭和细胞因子信号动态。癌细胞也可能进化以失去靶向抗原，从而逃逸CAR-T细胞——这种现象被称为抗原丢失性复发。此外，CAR-T细胞疗法还可能出现严重副作用，例如细胞因子释放综合征（CRS，也叫做细胞因子风暴）、免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）和噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH，也叫做巨噬细胞活化综合征）。这些是由活化的T细胞和髓样细胞分泌的高水平促炎细胞因子引起的。对于实体瘤，CAR-T细胞疗法的疗效受到解剖学和生理障碍的限制，例如将T细胞递送至肿瘤部位的困难以及复杂且不利的肿瘤微环境（TME）。以缺氧、酸性以及存在免疫抑制细胞和分子等因素为特征的TME会严重限制工程细胞的功能并诱导T细胞耗竭。尽管在实体瘤环境中CRS和ICANS不太常见，但由于肿瘤和健康组织之间存在共享抗原，仍存在上靶、脱瘤效应（on-target, off-tumor effects）的风险。然而，最近的一些临床试验显示出了令人鼓舞的结果。例如，针对神经母细胞瘤（NCT03373097）、恶性神经胶质瘤（NCT04196413、NCT02208362）和胃肠道癌（NCT03874897）中特定抗原的临床试验已显示出巨大的治疗潜力和临床益处，表明CAR-T细胞治疗实体瘤的能力不断增强。提高CAR-T细胞疗法效果的组合策略免疫检查点靶向抗体增强CAR-T细胞治疗靶向PD-1和PD-L1的单克隆抗体，可增强肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的功能，恢复其攻击癌细胞的能力。因此，与CAR-T细胞疗法联合应用时，这些免疫检查点抑制剂（ICI）可提高肿瘤微环境（TME）内工程细胞的持久性和疗效。大量临床前研究证实了该方法的增强抗肿瘤疗效，目前该方法正在临床开发中，一些临床试验结果已经发表。例如，一项在胶质母细胞瘤中利用CAR-T细胞和抗PD-1单抗靶向表皮生长因子受体变异体 III（EGFRvIII）的1期试验证实了安全性，但在总共7名接受治疗的患者中显示出有限的疗效（NCT03726515）。另一项在神经母细胞瘤中使用GD2-CAR-T细胞的临床试验测试了与淋巴细胞清除和PD-1抗体的组合，显示出安全性和一定疗效，但添加PD-1抗体并未显著增强治疗效果（NCT01822652）。这些发现有些出乎意料，因为最近发表的一项在同一肿瘤实体中单独使用GD2-CAR-T细胞的临床试验显示出了令人鼓舞的结果（NCT03373097），并且预计添加免疫检查点抑制剂会增强患者的反应。在一项针对18名恶性胸膜间皮瘤患者的靶向间皮素的CAR-T细胞与抗PD-1疗法的1期临床试验中出现了有希望的结果（NCT02414269），这项研究表明了其安全性以及显著的抗肿瘤反应，包括后续抗PD-1治疗后的完全和部分反应。在血液系统恶性肿瘤中，将CAR-T细胞与免疫检查点抑制剂（ICI）相结合的临床试验报告了高反应率和可控的毒性水平。例如，临床试验NCT02650999研究了在对CD19-CAR-T细胞治疗无反应或复发的B细胞淋巴瘤中使用派姆单抗（一种抗PD-1单抗）的情况，12名患者中有4名产生了临床获益，包括外周血中CAR-T细胞比例的增加。另一项临床试验NCT02706405表明，在CAR-T细胞输注前启动抗PD-L1抗体治疗导致细胞因子释放综合征（CRS）更短且不太严重，但与在CAR-T细胞治疗后使用抗PD-L1抗体治疗相比，总体效果较差。正在进行的临床试验继续探索在各种癌症类型（包括血液恶性肿瘤和实体瘤）中CAR-T细胞与不同免疫检查点抑制剂（ICI）的组合（表1）。这些研究结果备受期待，因为它们在确定这些有效免疫疗法的最佳组合策略方面发挥着至关重要的作用。已完成试验的初步结果强调了这些免疫疗法组合时机的关键重要性，以优化治疗效果，并表明与实体瘤相比，血液恶性肿瘤可能具有更高的临床获益。尽管如此，需要注意的是，治疗结果取决于肿瘤实体，恶性神经胶质瘤或神经母细胞瘤治疗难度众所周知。表1：当前正在进行且正在招募受试者的临床试验示例，这些试验旨在测试不同药物以增强CAR-T细胞疗效，截至2024年4月11日肿瘤靶向抗体和双特异性抗体增强CAR-T细胞疗法靶向CD20的单克隆抗体利妥昔单抗（Rituximab）CD20的单克隆抗体利妥昔单抗（Rituximab）和奥妥珠单抗（Obinutuzuma）以及靶向CD3/CD20的双特异性T细胞接合剂（BiTE），例如格罗菲妥单抗（Glofitamab）和莫妥珠单抗（Mosunetuzumab），已被批准用于不同的血液肿瘤，联合使用可增强CAR-T细胞疗效。将靶向CD20的抗体与已批准的靶向CD19或BCMA的CAR产品相结合的双靶向策略可更有效地清除肿瘤细胞，并降低抗原逃逸的风险。与此同时，临床前研究证实了利妥昔单抗（Rituximab）与CAR-T细胞联合使用时的协同作用，并且有几项临床试验正在研究这一联合用药的疗效和安全性。 ZUMA-14试验（NCT04002401）在总计26名难治性大B细胞淋巴瘤（LBCL）患者中联合了CD19-CAR-T细胞与利妥昔单抗（Rituximab），完全缓解率为65%，总缓解率为88%，在中位随访17个月时，65%的缓解者维持了他们的缓解状态。在另一项涉及复发或难治性B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）的研究中，在CAR-T细胞治疗中加入利妥昔单抗（Rituximab）显著改善了长期结局，联合治疗组在28天后有80%达到了微小残留病变阴性的完全缓解，而对照组（接受CAR-T细胞治疗，但未使用利妥昔单抗）为 60%。且联合治疗组的2年总生存率也显著更高（90%vs26.7%）。基于这些初步的有希望的结果，正在进行的临床试验正在进一步评估利妥昔单抗、其他批准的CD20靶向抗体和BiTE与CAR-T细胞联合治疗的效果。小分子药物增强CAR-T细胞疗法除抗体外，一些小分子也已被批准用于治疗血液系统恶性肿瘤和实体瘤，其中一些小分子目前正在评估与CAR-T细胞联合治疗。伊布替尼（Ibrutinib）是一种用于不同B细胞淋巴瘤的布鲁顿酪氨酸激酶（BTK）不可逆抑制剂，是与CAR-T细胞联合临床开发中最先进的小分子药物。临床试验的初步结果表明，这种方法对于具有TP53突变的慢性淋巴细胞白血病（CLL）TP53突变的慢性淋巴细胞白血病（CLL）患者似乎特别有益，并且可作为造血干细胞移植的桥接治疗。例如，在之前的一项研究中，伊布替尼可增强CLL患者中CD19-CAR-T细胞的增殖。三名接受伊布替尼治疗超过一年的患者接受了CAR-T细胞治疗后，表现出CAR-T细胞扩增的改善以及更好的临床反应，突出了伊布替尼在CLL中增强CAR-T细胞疗效的潜力。此外，一项涉及19名复发或难治性CLL患者的试点研究（NCT01865617）表明，使用伊布替尼联合CD19-CAR-T细胞实现了83％的应答率和61％的MRD阴性骨髓反应，与单独的CAR-T细胞治疗相比，联合治疗组的细胞因子释放综合征（CRS）的严重程度有所降低。此外，最近完成的2期临床试验报告了令人鼓舞的结果，在NCT02640209中，在20名对伊布替尼治疗6个月或更长时间未完全应答的CLL患者中，使用CD19-CAR-T细胞治疗，导致3个月时完全缓解率为44％，1年后72％未检测到疾病，48个月时总生存率为84％，无进展生存率为70％。2 期TARMAC研究（NCT04234061）涉及20名套细胞淋巴瘤（MCL）患者，在将伊布替尼与CD19-CAR-T细胞疗法联合使用后，4个月时完全缓解率为80％，1年时无进展生存率为75％，总生存率为100％，尽管CRS发生率为75％。正在进行的研究正在探索伊布替尼和其他 BTK 抑制剂（例如阿卡替尼和泽布替尼）与CAR-T细胞联合在不同血液癌症中的更广泛应用。来那度胺（Lenalidomide）是一种靶向蛋白质降解剂，目前已用于治疗多发性骨髓瘤（MM）等血液系统恶性肿瘤。这种药物通过降解关键转录因子发挥作用，改变T细胞反应以增强IL-2的产生，从Th2反应偏向Th1反应，并减少调节性T细胞的扩增。临床前研究表明，来那度胺可提高CAR-T细胞的疗效，特别是通过增加IFNγ的产生、增强细胞毒性作用、提高肿瘤小鼠存活率。此外，已经证明它能够在多次刺激中维持CAR-T细胞功能，这可能有助于防止T细胞耗竭。最近一项涉及10名高危、新诊断的多发性骨髓瘤（MM）患者的早期临床试验（NCT03455972）表明，依次输注抗CD19和抗BCMA的CAR-T细胞，然后在自体干细胞移植后进行来那度胺维持治疗，耐受性良好，总缓解率达到100%，其中70%的患者维持微小残留病变阴性状态超过2年。另一项正在进行的临床试验正在进一步评估CAR-T细胞与来那度胺在多发性骨髓瘤中的联合应用。其他治疗药物和细胞因子增强CAR-T细胞疗法癌症疫苗旨在激活免疫系统以对抗癌细胞，在临床试验中显示出潜力，特别是与其他免疫疗法（例如免疫检查点抑制剂）联合使用时。因此，目前的临床试验正在研究CAR-T细胞与疫苗疗法的联合使用。在这种情况下，疫苗可能专门靶向CAR-T细胞以促进其激活、增殖和持久性。例如，1/2期临床试验NCT04503278评估了靶向实体瘤中CLDN6抗原的CAR-T细胞，使用RNA疫苗来扩增CAR-T细胞。初步结果显示副作用可控且疗效令人鼓舞，在21名可评估患者中，客观缓解率为33%，包括1例完全缓解，疾病控制率为67%，突出了使用癌症疫苗来增强CAR-T细胞持久性的潜力。溶瘤病毒（Oncolytic virus，OV）疗法也越来越多地与其他免疫疗法联合使用。溶瘤病毒具有独特的能力，能够有选择性地在肿瘤细胞中复制，同时不伤害健康细胞，并且可以进行基因改造以产生各种治疗剂，例如白细胞介素、抗体和肿瘤抑制因子。在临床前研究中，将溶瘤病毒与CAR-T细胞疗法相结合在克服肿瘤免疫抑制方面显示出潜力，并且正在进行临床试验以评估这种联合方法在实体瘤中的疗效。例如，NCT03740256 目前正在评估一种溶瘤腺病毒与HER2特异性CAR-T细胞的联合使用。同时，NCT05057715正在探索间皮素特异性CAR-T细胞与溶瘤腺病毒VCN-01的联合使用。放射治疗（Radiation treatment）是组合疗法中另一种颇具吸引力的治疗方法，因其在不同肿瘤类型中的广泛适用性、无创性以及消除肿瘤细胞的功效而受到重视。在一项针对复发或难治性弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）的CAR-T细胞疗法的2期临床试验（NCT03196830）中，在CAR-T细胞治疗前接受放疗的患者达到了100％的缓解率。与接受化疗预处理的患者相比，这些患者出现严重CRS和神经毒性的病例也明显更少。这一结果表明，放疗可以作为CAR-T细胞治疗前有效的减瘤和桥接方案，也是复发后挽救治疗的可行选择。目前还有其他类似临床试验正在进行中。近期在CAR-T细胞疗法方面的进展也聚焦于使用细胞因子。所谓的“装甲”CAR-T细胞，即经过基因工程改造以共表达细胞因子的细胞，在提高疗效和持久性方面显示出巨大的前景。临床前研究表明，IL-12可增强CAR-T细胞活性，目前正在进行的临床试验正在评估分泌IL-12的CAR-T细胞（NCT02498912、NCT06343376）。同样，分泌IL-15的CAR-T细胞在实体瘤中表现出优越的浸润性和细胞毒性，而分泌IL-18的CAR-T细胞正在针对血液恶性肿瘤进行研究（NCT04684563）。IL-21有助于CAR-T细胞的长期持久性，IL-21和IL-15的组合在肝细胞癌模型中产生了强大的肿瘤控制效果。然而，细胞因子的持续分泌带来了安全隐患。这些问题可以通过对CAR-T细胞进行基因工程改造来解决，使其仅在激活时分泌细胞因子，或者采用正交细胞因子系统来缓解。一项针对具有正交IL-2受体的CD19 CAR-T细胞的1期临床试验正在进行中（NCT05665062），突显了增强癌症治疗效果的潜力。单克隆抗体降低CAR-T细胞毒性靶向参与细胞因子释放综合征（CRS）或免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）的细胞因子的抗体，已被证明在管理CAR-T细胞疗法相关毒性方面有效。 CAR-T细胞介导毒性的治疗干预托珠单抗（Tocilizumab）是一种靶向IL-6R的单克隆抗体，用于治疗类风湿性关节炎，目前是美国FDA批准的唯一用于CRS的疗法，但不足以减轻ICANS。皮质类固醇已被证明可以减轻ICANS的严重程度，由于其可能对CAR-T细胞疗效产生潜在不利影响，其使用一直存在争议，但目前的共识是皮质类固醇不会损害检查点疗法或CAR-T细胞疗法的疗效。因此，当前的临床试验主要集中在解决ICANS问题上。在这方面，目前的研究正在探索在出现副作用时，在CAR-T细胞输注之前（NCT05665725）和之后（NCT04975555）使用另一种靶向IL-6的抗体司妥昔单抗（Siltuximab）IL-6的抗体司妥昔单抗（Siltuximab）。此外，靶向除IL-6/IL-6R以外的细胞因子来治疗ICANS已受到关注。阿那白滞素（Anakinra）是一种IL-1受体拮抗剂，在临床前模型中显示出良好前景，能有效消除CRS和ICANS，并已经开始了临床研究，包括一项2期临床试验（NCT04148430），该试验涉及31名接受CD19 CAR-T细胞治疗的淋巴瘤患者。从输注后第2天到至少第10天预防性使用阿那白滞素，导致严重ICANS的发生率较低（9.7%），所有等级的ICANS发生率为19%，所有等级的CRS发生率为74%，严重CRS发生率为6.4%，总体疾病缓解率为77%，完全缓解率为65%。这些发现支持对阿那白滞素在管理神经毒性方面的进一步探索，目前还有其他试验正在进行中（表2）。表2：当前正在进行且正在招募受试者的临床试验示例，这些试验旨在测试了不同药物以降低CAR-T 细胞介导的毒性近期的研究还强调，髓系细胞是参与CRS和ICANS的促炎性细胞因子的重要产生者。仑兹鲁单抗（Lenzilumab）是一种靶向粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）的拮抗剂，在临床前模型中已显示出在降低CRS和ICANS的同时提CAR-T细胞疗效的潜力。这促使了一项针对复发或难治性大B细胞淋巴瘤（LBCL）的1/2期临床试验（NCT04314843，ZUMA-19），该试验已于近期完成，2022年在美国血液学会（ASH）会议上公布的初步结果证实，仑兹鲁单抗能剂量依赖性地降低血清中促炎性髓系相关细胞因子的浓度。小分子药物降低CAR-T细胞毒性伊他替尼（Itacitinib）作为激酶JAK1的选择性抑制剂，有可能降低CAR-T细胞疗法介导的毒性。JAK1是介导参与免疫激活和炎症的各种细胞因子信号转导通路中的关键酶。通过抑制JAK1，伊他替尼可以调节由诸如IL-6和 IFN-γ等细胞因子激活的信号通路，从而有助于减轻炎症反应。与此一致，在临床前淋巴瘤小鼠模型中，伊他替尼降低了CRS/ICANS相关的细胞因子，维持了CD19 CAR-T细胞的抗肿瘤活性，并且优于标准的CRS治疗药物托珠单抗（Tocilizumab）。这一发现促使开展了一项临床试验，以探索伊他替尼在预防毒性方面的作用（NCT05757219）。另一个有望降低CAR-T细胞疗法相关毒性的候选药物是度维利塞（Duvelisib），它已被批准用于治疗慢性淋巴细胞白血病（CLL）和滤泡性淋巴瘤。度维利塞对激酶PI3K的抑制作用会影响T细胞以及巨噬细胞和树突状细胞等其他免疫细胞的功能和存活。因此，它可以减少导致CRS和ICANS的细胞因子的产生。评估其对CAR-T细胞的影响以及预防CAR-T细胞输注后CRS的临床试验目前正在进行中。达沙替尼（Dasatinib）是一种酪氨酸激酶抑制剂，最初开发用于靶向慢性粒细胞白血病（CML）致病蛋白BCR-ABL，同时也会影响广泛的其他激酶，包括Src家族中的激酶，这些激酶对于T细胞的活化和功能至关重要。虽然达沙替尼已被批准用于治疗CML和急性淋巴细胞白血病（ALL），但其对BCR-Abl激酶以外的Src家族激酶的抑制能力使其能够调节T细胞的活化和增殖。在异种移植模型中，达沙替尼暂时抑制了CAR-T细胞的活化，但在停止使用达沙替尼后，并不妨碍它们完全恢复杀伤肿瘤的能力。这表明达沙替尼在管理CAR-T细胞毒性以及对抗CAR-T细胞耗竭方面具有潜在用途。基于这些有前景的临床前结果，临床试验已经启动并且目前正在进行中。总结尽管在大多数已发表的临床试验中患者队列规模较小，但组合方法在血液系统恶性肿瘤和实体瘤的CAR-T细胞治疗方面显示出前景。通过靶向与复发和肿瘤逃逸相关的多个通路，这些方法旨在改善CAR-T细胞治疗结果并克服耐药性。除了上述讨论的联合疗法外，还有更多的组合治疗方法前景可期，但尚未进入临床开发阶段。这些包括能够刺激先天免疫反应并增强CAR-T细胞疗效的STING激动剂 STING激动剂；靶向LAG-3、TIM-3和TIGIT的免疫检查点抑制剂（ICI），有助于克服肿瘤微环境（TME）内不同的免疫抵抗机制；以及各种小分子。此外，表观遗传调节剂（例如HDAC和 EZH2 抑制剂 EZH2 抑制剂）有可能重新编程TME，增加肿瘤抗原表达，并减少免疫抑制机制，从而提高CAR-T细胞疗法的效果。与此相应，目前有一项临床试验正在测试使用西达本胺（Chidamide，一种HDAC抑制剂）作为CAR-T细胞的桥接疗法（NCT05370547）。同时，正如近期研究中所强调的，组合治疗方法可以旨在通过降低毒性来提高治疗指数。另一种可能提高CAR-T细胞安全性但尚未在临床试验中进行测试的联合疗法包括使用靶向IFN-γ的单克隆抗体。特别是，噬血细胞性淋巴组织细胞增生症/巨噬细胞活化综合征（HLH/MAS）MAS）是由过度的IFN-γ释放所驱动的。与此相符，研究表明，靶向IFN-γ的单克隆抗体可以显著降低与HLH/MAS以及CRS和ICANS相关的过度炎症，在不影响CAR-T细胞抗肿瘤疗效的情况下改善患者预后。然而，需要注意的是，IFN-γ信号对于CAR-T细胞治疗实体瘤的疗效至关重要，但对于血液系统恶性肿瘤并非如此，这使得IFN-γ抗体的使用在后者的情况下特别有益。正如这篇评论中所详述的，CAR-T细胞疗法与其他治疗方法相结合的潜力巨大，涵盖了广泛的选择。鉴于这些组合的多样化机制和益处，很难确定一种组合方法优先于另一种。在临床和临床前环境中持续的研究工作对于实现CAR-T细胞组合疗法在癌症治疗中的全部潜力至关重要。此外，诸如优化给药方案、最小化附加毒性以及识别预测性生物标志物等挑战仍有待解决。正在进行的临床试验将为CAR-T细胞联合治疗的安全性、有效性和长期结果提供有价值的见解，最终指导癌症免疫治疗的未来。来源 | 生物世界