Használatra kész CAR-T terápia: célszerű vagy valódi jövő?

Mivel a CAR-T terápiát 2017-ben engedélyezték először, az áttöréses terápia preklinikai és klinikai fejlesztésének áttörése robbanásszerű növekedést mutatott. A tavalyi ASH éves találkozón a Janssen / Nanjing Legend, a Bristol-Myers Squibb (BMS), a Gilead Sciences / Kite Pharma és számos kínai orvosbiológiai cég által kidolgozott CAR-T terápia elképesztő adatokat mutatott. Ebben az évben valószínűbb, hogy az FDA több mint két CAR-T terápiát hagy jóvá, és a jóváhagyott terápiák száma megduplázódik.

Noha a jóváhagyott CAR-T terápia kiváló és tartós hatékonyságot mutatott a vérrák kezelésében, elősegítése számos kihívással néz szembe. A jelenleg jóváhagyott CAR-T terápia autológ CAR-T terápia, ami azt jelenti, hogy az orvosoknak T-sejteket kell beszerezniük a betegektől, és géntechnológiával, in vitro géntechnológiával kell kifejezniük a kiméra antigénreceptorokat a T-sejtek felszínén lévő rákantigének ellen. (CAR), majd a proliferált sejteket visszajuttatjuk a beteghez. Ez a fárasztó gyártási folyamat akár 3 hetet is igénybe vehet, és költséges. Egyes betegek egészségi állapotuk, előkezelésük és egyéb okok miatt nem tudnak elegendő T-sejtet szolgáltatni, ami miatt nem képesek élvezni ezt a áttörést jelentő technológiát.

Az egészséges donoroktól származó sejtek allogenikus CAR-T-sejtek előállításához való képessége megoldani ezeket az autológ CAR-T-sejtek előtt álló kihívásokat. Az új év elején egy, a Nature Reviews Drug Discovery-ben közzétett beszámoló mélyreható leltárt adott a „használatra kész” allogenikus CAR-T terápia fejlődési státusáról.

Az allogén CAR-T sejtek előnyei és kihívásai

Az allogén CAR-T-sejtek előállítási folyamata T-sejtekkel vagy más, egészséges donoroktól származó sejttípusokkal kezdődik. Miután ezeket a sejteket genetikailag úgy módosították, hogy expresszálják a rákos sejteket célzó CAR-ot, amely a sejt felületén megcélozódhat, további feldolgozáson mennek keresztül. A génszerkesztés csökkenti annak kockázatát, hogy az allogén CAR-T-sejtek megtámadják a gazdaszervezetet, és annak lehetőségét, hogy a gazdasejtek elutasítják az allogén CAR-T-sejteket. Ezeket a sejteket ezután tenyésztjük, szaporítjuk, tisztítjuk, és alikvot részekre osztjuk azokat termékeket, amelyek bármikor felhasználhatók és fagyasztva tárolhatók.

A CAR-T terápia előnyei a következők:

Az egyetlen egészséges donortól származó sejtekből nagyszámú CAR-T-sejt generálható, nagyszámú beteg igényeinek kielégítése céljából. Például az Allogene, amely elkötelezett az allogén CAR-T sejtek kifejlesztése mellett, azt mondja, hogy az egészséges donortól nyert sejtek felhasználhatók CAR-T terápiaként 100 rákos beteg számára.

Ezeket a sejteket az állományban előállították és fagyasztották, és a kezelt betegeknek csak az alapterápiát ki kell olvadniuk, hogy azonnali kezelést kapjanak, kiküszöbölve az autológ CAR-T terápia előállítási folyamatának késleltetését.

Ezenkívül a rákos betegek általában nem képesek több CAR-T kezelést kapni a saját T-sejtek számának korlátozása miatt. Az allogenikus CAR-T terápia könnyebben képes többször kezelni a betegeket, és megváltoztathatja a CAR-T terápia célzott antigénjét a CAR-T terápiával szembeni ellenállás leküzdése érdekében.

Az allogén CAR-T terápia fejlesztésének azonban két egyedi kihívással kell szembenéznie: egyrészt a betegbe bejuttatott allogén sejtek megtámadhatják a gazdaszervezetet, ami életveszélyes graft versus host betegséghez (GVHD) vezethet; és az allogén sejteket gyorsan felismerheti és eltávolíthatja a gazdaszervezet immunsejtjei, korlátozva daganatellenes aktivitását.

Stratégiák a graft versus host betegség kezelésére

Az allogenikus CAR-T-sejtek támadják a gazdaszöveteket azért, mert ezen T-sejtek felületén expresszált T-sejt-receptorok (TCR-ek) felismerik a gazdaszövetek alloantigéneit, ezáltal T-sejt-támadásokat válthatnak ki a gazdaszövetek ellen. Jelenleg a graft versus host betegség leküzdésének stratégiái főleg két kategóriába sorolhatók: az egyik génszerkesztő módszereket alkalmaz a természetes TCR expressziójának kiküszöbölésére a T-sejteken, a másik pedig más olyan sejttípusokat használ, amelyek nem okozzák a GVHD-t.

A génszerkesztő módszer kiküszöböli a TCR természetes TCR expresszióját

Az általánosan használt β-típusú T-sejtek felületén természetesen expresszálódó TCR a kulcsa e T-sejtek gazdaszervezet támadásának közvetítéséhez. A kutatók számos módszert fejlesztettek ki a TCR expressziójának megakadályozására ezen sejtek felületén. Az egyik leggyorsabban növekvő módszer a génszerkesztő technológia használata. Az β-típusú T-sejtek felületén levő TCR-fehérjekomplex α-láncból és β-láncból áll, és csak egy gén kódolja az α-lánc állandó régióit. Ezért a T-sejt-receptor alfa-lánc állandó régióját (TRAC) kódoló gének megbontása közvetlen és hatékony módja az alfa-β-típusú TCR expressziójának megakadályozására. A stratégia alkalmazásával előállított, allogén CAR-T terápiák klinikai vizsgálatokba kerültek.

Ennek a stratégiának az az előnye, hogy a CAR-T-sejtek előállítása nagyszámú β-típusú T-sejttel lehetséges egészséges donorokban nyersanyagként. Különböző génszerkesztő technikák léteznek, amelyek felhasználhatók a TRAC-t kódoló gének specifikus megbontására, ideértve a cink ujj-nukleázt (ZFN), a transzkripciós aktivátorszerű effektor nukleázt (TALEN), a MegaTAL-t és a CRISPR génszerkesztő rendszert. A legújabb tanulmányban a kutatók a sejt homológ rekombinációs mechanizmusát alkalmazták arra, hogy a CAR-t expresszáló transzgént a TRAC génhelyre irányítsák. Ennek a stratégiának a következménye: "két madár egy kővel". A T-sejtek természetes TCR-expressziójának elpusztítása közben a CAR-transzgén a TRAC-génhelyen expresszálódik, és elfogadja a természetes TCR-génpromóter szabályozását. Állatkísérletek kimutatták, hogy a stratégia által generált CD19-célzott CAR-T terápia jobb rákellenes aktivitással rendelkezik, mint a CAR transzgének véletlenszerű beillesztésével létrehozott CAR-T terápia.

A génszerkesztő stratégiák használatának egyik rejtett veszélye a génszerkesztő technológia célzott hatásainak lehetséges kockázata. Mivel azonban az allogén sejteket végül a gazda eltávolítja, ennek a potenciális kockázatnak a hatása viszonylag alacsony lehet.

Sejttípusok használata, amelyek csökkentik a GVHD kockázatát

A gazdaszervezetet megtámadó allogén CAR-T-sejtek kockázatának csökkentésének másik stratégiája olyan sejttípusok használata, amelyek nem termelnek GVHD-t, vagy alacsonyabb a GVHD-termelés kockázata. Ide tartoznak a természetes gyilkos sejtek (NK sejtek), γδ T sejtek, NK T sejtek (NK sejt felszíni markereket expresszáló T sejtek) és a vírusspecifikus memória T sejtek.

Stratégiák az allogén CAR-T-sejtek perzisztenciájának javítására

Noha a fent említett több módszer csökkentheti annak kockázatát, hogy az allogén CAR-T bekerüljön a betegbe a gazdaszervezet megtámadása érdekében, az allogén CAR-T terápiának meg kell oldania egy másik fő kihívást is, vagyis a beteg immunrendszere felismeri ezeket a sejteket. "idegen" sejtekként immunhiányt okozva ellenük. Ez az immunhiány végül elpusztítja a betegbe bevitt allogén CAR-T-sejteket. A beteg saját T-sejtjei által közvetített immunválasz az allocar-T terápia bevezetésekor működni kezdhet, csökkentve ezzel az allocar-T kezelés hatékonyságát. Ezért ezen a téren sürgős probléma az allogén CAR-T terápia tartósságának javítása. A probléma megoldására irányuló jelenlegi kutatás a következő irányokba tartozik:

Hatékonyabb limfocita clearance

A meglévő kutatások kimutatták, hogy annak érdekében, hogy az importált CAR-T-sejtek szaporodjanak a betegekben, kemoterápiával és más eszközökkel kell megtisztítani a betegekben meglévő limfocitákat a sejtek behozatala előtt, hogy biztosítsák az importált CAR-ot. -T sejtek proliferációs térrel. Az allogén CAR-T-sejteknél a limfociták eltávolításának lépése fontosabb lehet, mivel a fennmaradó gazda-T-sejtek azonnal megtámadják az "idegen" CAR-T-sejteket.

Az egyik jelenlegi kutatási módszer az allogén CAR-T-sejtek rezisztenssé tétele olyan gyógyszerekkel szemben, amelyek génszerkesztéssel tisztítják a T-sejteket, és ezeket a sejteket nem érintik a T-sejteket tisztító gyógyszerek. Például az Allogene UCART19 génszerkesztéssel használja azokat a géneket, amelyek a sejtekben a CD52 fehérjét expresszálják. Ez a sejteket rezisztenssé teszi az alemtuzumabra, egy monoklonális antitestre, amely a CD52-hez kötődve elpusztítja a T-sejteket. Az alemtuzumab kombinációja a kemoterápiával hatékonyabban tisztítja meg a gazda érett T-sejtjeit, és fenntartja a gazda érett T-sejtjeit alacsony szinten. Ugyanakkor az allogén CAR-T terápia továbbra is működhet.

A génszerkesztés az allogén CAR-T-sejteket ellenállóvá teheti a kemoterápiákkal szemben, amelyek tisztítják a T-sejteket, lehetővé téve számukra a megfelelő működést olyan környezetben, amely gátolja a T-sejtek növekedését. Ennek a stratégiának azonban az a hátránya, hogy az endogén T-sejtek szintjét a betegekben nagyon alacsony szintre csökkentik, ami jelentősen megnöveli fertőzésük kockázatát.

Csökkentse az allogén CAR-T sejtek immunogenitását

A szervátültetés és a hematopoietikus őssejtátültetés tapasztalatai azt mutatták, hogy ha a donor fő humán leukocita antigén (HLA) fenotípusa hasonló a gazda gazda HLA fenotípusához, ez jelentősen csökkentheti a graft immunhiányát. Ezen tapasztalatok alapján elméletileg lehetséges egy donor sejtbank létrehozása egy specifikus HLA fenotípussal rendelkező donor felfedezésével, amelyből kiválaszthatók a donorhoz illeszkedő donor sejtek allogén CAR-T sejtek előállításához.

Mivel az 1. osztályú HLA fehérje kulcsfontosságú molekula, amely közvetíti az immunhiány faktorokat. Egy másik stratégia a géntechnológia alkalmazása az allogén CAR-T sejtek felszínén expresszált 1. típusú HLA fehérje kiküszöbölésére. A HLA expressziójának a sejtfelületén β2-mikroglobulinnak nevezett alegység szükséges. A β2-mikroglobulin génkiütése megakadályozhatja a HLA fehérje expresszióját a sejtfelületen, ezáltal csökkentve ezen sejtek immunogenitását.

Válassza ki a legjobb T-sejt-alkészletet

A T-sejtpopuláció több T-sejt-alpopulációt tartalmaz, különböző funkciókkal és fenotípusokkal. A különböző T-sejt-alpopulációk szintén nagyon különböznek abban, hogy képesek-e megtámadni a rákos sejteket, és a perzisztencia a betegekben. Például a preklinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a CD8-pozitív és CD4-pozitív naiv T-sejtek (TN) és a központi memória T-sejtek (TCM) által termelt CAR-T-sejtek hatékonyabbak a rákos sejtek elpusztításában. Erős.

A krónikus lymphocytás leukémia autológ CAR-T terápiáját alkalmazó klinikai vizsgálatok kimutatták, hogy a TCM és az ősz-replikációs képességű őssejtes memória T-sejtek (TSCM) minősége és expressziós szintje (beleértve a PD-1, TIM3, LAG3 stb.) ) a CAR-T terápiás aktivitás és a perzisztencia fontos mutatói.

Ezért a szűrési és a sejttenyésztési technikák fejlesztésével gazdagíthatók a specifikus T-sejt-alpopulációk a terápia tartósságának javítása érdekében. Ebben a tekintetben az egészséges donoroktól nyert T-sejtek potenciális előnyökkel járhatnak, mivel azokat nem kezelték olyan korábbi kezelésekkel, amelyek befolyásolhatják a T-sejtpopulációt, és ezért olyan T-sejteket képezhetnek, amelyek gazdagok TN, TCM és TSCM-ben.

Az allogén CAR-T kezelés klinikai haladása

Jelenleg számos, vizsgált allogenikus CAR-T terápia klinikai vizsgálatokba kezdett vérdaganatok és szilárd daganatok kezelésére, például akut limfoblasztikus leukémiával és akut mieloid leukémiával (ALL) (lásd az alábbi táblázatot).

Az ASH 2018. évi éves ülésén az Allogene által kidolgozott UCART19 előzetes klinikai eredményei azt mutatták, hogy a relapszusos és refrakter ALL betegek kezelésekor az UCART19 82% / teljes választ adott a hiányos hematológiai visszanyerés teljes válaszára (CR / CRi). Az UCART19 korlátozott időtartama miatt a betegekben az UCART19-et kapó gyermekgyógyászati betegek később hematopoietikus őssejt-transzplantációt kaptak.

A CAR-T és a sejtterápia jövője

A „használatra kész” CAR-T terápiát illetően az iparág két különböző nézettel rendelkezik. Sokan úgy vélik, hogy ez megoldhatja a nehéz CAR-T terápia és a hosszú termelési ciklus fájdalmait, és új reményt hozhat a betegek számára szerte a világon. Egyes szakértők azonban úgy vélik, hogy a „használatra kész” CAR-T kezelés csak átmeneti. "Célszerűség". Végül az „autológ” CAR-T terápiával kapcsolatos betekintésünk.

Dr. Rick Klausner, a Lyell Immunopharma alapítója és vezérigazgatója a sejtterápia jövőjére tekint. A Nemzeti Rákközpont (NCI) korábbi vezetője rámutatott, hogy a „használatra kész” CAR-T terápiák kifejlesztésének egyik motivációja az „autológ” CAR-T terápiák kialakításának szűk keresztmetszete. Fel kell ismernünk azonban, hogy a CAR-T terápia gyártásának jelenlegi technológiája messze még nem fejlett. 5-10 évvel később a sejtterápiák kifejlesztése és előállítása valószínűleg nagyon különbözik a mai időktől.

Dr. Klausner megemlítette, hogy a jelenlegi sejtterápia előállítása időigényes és fáradságos azért, mert nem tudjuk, melyik sejt valóban terápiás. Ezért csak folyamatosan bővíthetjük a T-sejteket, és remélhetjük, hogy a csillagászati sejtek között a gyógyító hatású sejtek száma eléri a normát. A jövőben, ha el tudjuk különíteni azokat a sejtcsoportokat, amelyek gyógyító hatásúak, jelentősen csökkenthetjük a rák kezeléséhez szükséges sejtek számát. Ez nagymértékben csökkentheti a sejttenyésztéshez szükséges sejtek számát, és hetekről napokra csökkentheti a sejtterápiák előállítási idejét.

Ez úgy hangzik, mint a menny és a föld, de utat jelent. Tudod, egy olyan korszakban, amikor egy számológép egész házat foglal el, kevés ember várhatja el az okostelefonok megjelenését. Alig néhány évtized van a kettő között.

Az MD Anderson Cancer Center rákgyógyászati igazgatója, Dr. Patrick Hwu rámutatott a különböző alkalmazási lehetőségekre. Néhány érzékenyebb rák esetén a "használatra kész" CAR-T kezelés rövid távon jól működik, így nem kell annyira aggódnia, hogy az immunrendszer visszautasítja. Szilárd daganatok esetén reméljük, hogy a T-sejtek a lehető leghosszabb ideig a tumor közelében maradnak, és az „autológ” CAR-T terápiának több lehetősége lesz.

Tudnunk kell, hogy a "használatra kész" és "autológ" CAR-T terápiáról szóló forró beszélgetések a sejtterápia jéghegyének csúcsa. Igen, jóváhagyása óta a CAR-T terápia területe nagy figyelmet és figyelmet keltett. Két szakértő rámutatott arra, hogy a sejtterápia nem az egyetlen CAR-T terápia. A T-sejtterápián kívüli sejtterápia szintén a jövő fejlődési iránya. A gén- és sejtterápia várhatóan új áttörést hoz a világ betegeiben a biotechnológia árapja alatt.