γδT细胞: 识别抗原广泛且无MHC限制性，新一代的癌症免疫疗法

2023-01-25

细胞疗法免疫疗法临床研究

目前的癌症免疫治疗主要是基于αβT细胞，其严格依赖于MHC介导的肿瘤富集肽或独特的新抗原的呈递，这可能限制其在不同环境中的有效性和适用性。经过20年的临床前研究和涉及极少数患者的初步临床研究，非传统T淋巴细胞γδT细胞现在正被探索为一种可行的、有前途的癌症免疫治疗方法。这种兴趣的出现要归功于它们独特的生物学特性，使得它们能够克服αβT细胞的局限性。与其他淋巴系相比，γδT细胞有什么特别之处？与CD8+αβT细胞不同，大多数γδT细胞独立于MHC I类介导的抗原提呈，可以以一种不依赖于MHC的方式识别广泛的抗原（图1）。因而特别适合用作同种异体细胞疗法。具有独立于肿瘤突变负荷的抗肿瘤活性，不同于αβT细胞，γδT细胞对许多体细胞突变数量相对较低的癌症有反应。大多缺乏KIR。能够结合传统T细胞(T细胞受体信号和共刺激)和NK细胞(通过NKG2D、DNAM-1和天然细胞毒受体NKp46、NKp44和NKp30)的激活机制，从而增强其抗肿瘤活性的广度和幅度。对于Vδ1+γδT细胞，具有优越的渗透和停留上皮组织的能力，这使其对许多实体肿瘤具有治疗优势。图1. γδT细胞亚群的特征：抗原识别和杀伤γδT的抗肿瘤与促肿瘤多效性功能γδT细胞在肿瘤免疫学中的作用已经在小鼠和人类中得到了广泛的研究。研究强调了γδT细胞在TME中的多效性功能，抗肿瘤和促肿瘤γδT细胞亚群之间存在动态相互作用（图2）。图2. γδT细胞的肿瘤与促肿瘤作用人γδT细胞可通过γδT细胞受体(TCR)、自然杀伤受体(NKR)或CD16而具有明显的抗肿瘤功能。直接杀伤肿瘤细胞是通过释放含有穿孔素和颗粒酶的细胞溶解颗粒，或者通过TRAIL和FASL连接死亡受体来实现的。此外，γδT细胞可以通过释放干扰素和肿瘤坏死因子来激活αβT细胞的细胞毒功能，从而上调MHC-I类分子的表达，进而促进肿瘤细胞的抗原提呈。γδT细胞也能够通过分泌GM-CSF来募集树突状细胞，通过4-1BB-L-4-1BB轴激活NK细胞，并可诱导B细胞的亚型转换和抗体产生。在某些情况下，γδT细胞具有促肿瘤功能。特别是，这些细胞能够分泌IL-17可以促进血管生成和肿瘤细胞增殖。另外，γδ T 细胞分泌的IL-8和GM-CSF的释放能动员中性粒细胞来源的抑制细胞(PMN-MDSCs)，从而抑制细胞毒CD8+T细胞的活性。γδ T 细胞分泌的GAL-1和GAL-9也能抑制CD8+T的功能。临床前研究表明，γδT细胞也能分泌IL-4和IL-10，它们以自分泌的方式抑制细胞毒活性。基于γδT细胞的肿瘤治疗鉴于其强大而广泛的抗肿瘤活性，加上良好的安全性和同种异体使用的潜力，γδT细胞已成为各种癌症免疫治疗方法极具吸引力的候选者。最初，γδT细胞-肿瘤免疫治疗主要基于两种途径：体内激活和体外扩增的自体γδT细胞过继转移。但这两种方法的长期疗效都失败了，原因与这些细胞的生物学功能及其在肿瘤背景下的可塑性，以及治疗效果有关，如调节性T细胞的剂量限制毒性和靶外增殖。目前已经将兴趣已经转移到γδT细胞的同种异体过继转移、使用双特异性抗体（BsAb）和γδ-CAR-T细胞的肿瘤靶向激活(图3)。图3. γδT细胞免疫治疗的新策略同种异体γδT细胞移植由于移植物抗宿主病(GvHD)风险低，几项关于异基因γδT细胞移植的临床试验正在进行中。最近的两项研究证实了从健康捐赠者获得的体外扩增的γδT细胞用于复发或难治性非霍奇金B细胞淋巴瘤或T细胞淋巴瘤的安全性、耐受性和有效性。同样，最近的一项大型I期临床试验验证了同种异基因Vγ9Vδ2 T细胞(NCT03183232、NCT03183219、NCT03183206和NCT03180437)的临床安全性。基于Silva-Santos实验室开发的‘Delta one T’细胞(DOT)流程，GammaDelta Therapeutics公司开发了一种异基因非工程Vδ1 T细胞疗法(GDX012)，用于治疗具有微小残留疾病的急性髓系白血病患者 (NCT05001451)。双特异性抗体（BsAb）研究发现与Vγ9链和HER2肿瘤抗原结合的双特异性抗体可增强Vγ9Vγδ2T细胞对胰腺癌的杀伤作用，显著高于pAg刺激的CD3T细胞或CD3HER2双特异性抗体。最近，Van Diest等人通过将肿瘤活性Vγ9Vδ2TCR的胞外结构域连接到CD3结合部分(GABs)而产生了一种新型的双特异性分子，该分子可以模拟Vγ9Vδ2TCR介导的作用。因此，αβT细胞可被GABs重定向以发挥抗肿瘤作用。另外，GABs还增加了免疫细胞在3D骨髓缝隙中的渗透，同时保持了健康组织的完整性，并根除了原发的多发性骨髓瘤细胞。在皮下骨髓瘤异种移植模型中，GABs显著减少了肿瘤的生长。T细胞结合双特异性抗体也有可能提高过继转移的γδT细胞的疗效。Rui Yang等人开发了一种双特异性抗体Vδ2 x PD-L1，它将Vγ9Vδ2 T细胞重定向至PD-L1阳性肿瘤 PD-L1阳性肿瘤细胞，诱导其杀伤。Vδ2x PD-L1双特异性抗体与过继转移的Vγ9Vδ2T细胞联合应用可抑制移植瘤的生长，同时增加Vγ9Vδ2T细胞的数量。目前，Lava Therapeutics公司进行的一项I/IIa期开放研究(NCT04887259)，评估LAVA-051对复发/难治性慢性淋巴细胞白血病、多发性骨髓瘤和急性髓细胞白血病的患者有效性和安全性。LAVA-051是一种27kD人源化双特异性单域抗体，直接与CD1d抗原和Vδ9Vγ2T细胞的Vδ2-TCR链结合，进而介导对CD1d表达的肿瘤细胞的有效杀伤。LAVA-051还可与I型NKT细胞结合，具有高效力和低细胞因子释放综合征的风险，从而具有广阔治疗窗口。Lava Therapeutics公司还在进行一项I/IIa期临床研究，以评估LAVA-1207对转移性去势耐药前列腺癌(NCT05369000)患者的治疗效果。LAVA-1207是一种Gammabody™，可在与PSMA交联后激活Vγ9Vδ2 T细胞，从而触发对PSMA+肿瘤细胞的有效和优先杀伤。γδ-CAR-T 细胞治疗Rischer等人首次描述了γδ-CAR-T细胞，他们证明了外周血来源的γδT细胞被编码G(D2)或CD19 CAR的重组逆转录病毒转导，然后在体外扩增，可有效识别表达抗原的肿瘤细胞靶标。Rozenbaum等人使用zoledronate/IL-2扩增了CD19-Vγ9Vδ2-CAR-T细胞，结果表明与标准的CD19-αβ-CAR-T细胞不同，携带CD19-CAR CD19-CAR的γδT细胞在体外和体内都对表达CD19的肿瘤细胞和不表达CD19的肿瘤细胞都产生反应。这种作用被zoledronate放大，这意味着这些工程的γδT细胞即使在抗原丢失后也可以靶向肿瘤细胞，并通过其TCR保留pAg特异性。另一组使用基因电穿孔技术将Vγ9Vδ2T细胞与基于NKG2D胞外结构域(NKG2DL)的CAR基因结合在一起，显示出对各种实体瘤细胞系(包括那些对zoledronate耐药的细胞株)的体外杀伤活性，以及在体内优异的抗肿瘤活性。虽然γδ-CAR-T治疗最初主要针对Vδ2亚群，但同种异体Vδ1-CAR-T细胞最近也被开发出来，支持其在临床上的潜在用途。同种异体Vδ1-CAR-T细胞（ADI-001）通过CD20抗原靶向恶性B细胞，抑制了B细胞淋巴瘤的生长。ADI-001的I期研究(NCT04735471)已经在B细胞恶性肿瘤的患者中启动。ADI-001耐受性良好，具有良好的安全性和优异的初步疗效。此外，Makkouk的团队在一项临床前研究中开发了Vδ1-CAR-T细胞，通过基因修饰结合GPC-3并分泌IL-15，用于治疗肝细胞癌和其他可能过表达GPC-3的实体肿瘤。单剂GPC-3 CAR/sIL-15 Vδ-1 T细胞在无GvHD的情况下，在体内小鼠模型中具有优异的抗肿瘤效果。另一种最近开发的策略是利用高亲和力Vγ9Vδ2TCR在αβT细胞中的进行过表达。这些新一代CAR-T细胞，被称为TEG，其结合了αβT细胞的特性，如强劲的增殖和长生存周期，以及Vγ9Vδ2 T细胞以不依赖于MHC的方式识别肿瘤细胞上的butyrophilin (BTN)分子的能力。因此，该策略克服了天然V-γ-9V-δ-2T细胞的多样性，避免了天然受体对其TCR的负调控。基于Vγ9Vδ2TCR的高亲和力，Gadeta目前正在进行一项I期研究(NTR6541)，研究用于评估TEG001细胞对复发/难治性急性髓细胞白血病、高危骨髓增生异常综合征或多发性骨髓瘤患者的安全性和有效性。TEG001消除了PDX白血病模型中已建立的原发白血病母细胞，而来自人脐血的健康造血室在输注后持续50天仍未受到损害，确保了其安全性和有效性。此外，第二代Vγ9Vδ2TCR TEG(GDT002)目前正在进行多中心I期临床试验，研究多发性骨髓瘤的安全性、耐受性和初步疗效(NCT04688853)。临床前研究已经证明了对多发性骨髓瘤细胞系的抗肿瘤活性。最近，Wallet等人描述了一种诱导多能干细胞来源的γδCAR-T(γδ-CAR-iT)，它是通过对γδT细胞重新编程来产生多能干细胞，在IL-15存在的情况下，它在体外表现出对肿瘤细胞的杀伤作用。γδ-CAR-iT细胞激活后释放的INF-γ和其他炎性细胞因子明显少于传统的血液来源的αβ-CAR-T细胞。最近Kiroic BioPharma推出了该新的γδT细胞治疗产品，将进行I期临床试验评估。第一种是基于同种异体、非病毒、非工程Deltacel扩增和激活的γδT细胞。另两种分别是靶向PD-L1+和Mesothelin肿瘤的基因工程细胞产品Procel/KB-PD1和Isocel/KB-ISO。小编小结总之，利用γδT细胞独特的生物学特性进行细胞或靶向免疫治疗，已在对治疗不同类型的癌症中展现了极好的应用前景。我们期待这种方法在未来几年的临床试验结果，以证明γδT细胞为同种异体‘现成’细胞治疗提供了一个安全有效的平台。这无疑将是令人兴奋的。参考文献1.The emerging roles of γδ T cells in cancer immunotherapy.2.Where could gammadelta T cells take us in the treatment of cancer?3.Human γδT cell Subsets and their clinical applications for cancer immunotherapy.