(长篇连载,续上期)
第24期连载内容是原创科普著作《肿瘤免疫治疗的故事》的第三回(《肿瘤免疫治疗的四支部队》)的第三章(《CAR-T特战队精准打击》)的第11-12节。
第三章共有12节,专门介绍CAR-T细胞疗法。
第三章内容从第19期开始连载,到第24期连载结束,共用6期的篇幅介绍2021年最火的“120多万元一针的抗癌药”(其实这种说法不严谨)。
本文虽然是面对普通读者的,但是对临床医生也有一定的裨益。
《肿瘤免疫治疗的故事》的连载还要继续,大概需要连载50期左右(因为本书内容在不断修改中,字数不能确定)。
需要说明的是,本人不是治疗癌症的专家,甚至连肿瘤科医生都不是;肿瘤病人需要住院的话,我真的帮不了他们。
十一、CAR-T细胞疗法是否“完美”?
CAR-T已经在临床上进行了实验,并取得了可喜的成果:CAR-T在治疗白血病中取得了长足的进展。很多研究表明,对于难治复发性白血病,缓解率在70%-80%左右,个别小样本甚至达到了100%。其中急性淋巴细胞白血病的治疗效果尤为突出。同时,也有大量的小样本试验表明,CAR-T在淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血液系统肿瘤,均取得了可喜的结果。
尽管CAR-T细胞疗法取得诸如“战绩”,而且“战果”(适应症)似乎仍在扩大之中,但必须承认,CAR-T细胞疗法也面临着很多挑战。
随着研究的深入,临床样本的增加,越来越多的研究发现CAR-T细胞在治疗过程中会产生多种毒副作用,其中最常见的有三种:
(一)细胞因子释放综合征
细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS,又叫细胞因子风暴)是CAR-T治疗最经常被提及的不良反应,患者输注CAR-T后,体内细胞因子如IL-2、IL-6和IL-13等迅速上升引起的全身炎性反应,好比CAR-T这支军队不听指挥,发生暴动一般,临床表现主要包括发热、疲乏、头痛、癫痫、恶心、寒颤、呼吸困难、急性呼吸窘迫综合征、低血压、心动过速、肝功能损害和肾功能衰竭等症状,更有甚者,表现为爆发性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(haemophagocytic lymphohistiocytosis,HLH),危及患者生命。CRS通常发生在CAR-T输注后一周之内,高峰则在输注后的1到2周出现。值得注意的是CRS病理生理过程中,不仅被激活的CAR-T在释放细胞因子,作为旁观者的单核细胞和/或巨噬细胞、树突状细胞等均参与合成和释放各种细胞因子,进而出现相应临床症状。
(二)中枢神经系统毒性
中枢神经系统病变尽管也与CRS的发生密切相关,但因其发生率可高达50%,通常被独立分开归为一类,症状可表现为轻度的行为异常、反应迟钝、失语和癫痫等等。这些症状往往是可逆的,多见于急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)患者。其病因目前尚不明确,可能与细胞因子释放、CAR-T细胞渗入中枢神经系统及CAR-T细胞输注的剂量等多种因素相关。
(三)B细胞耗竭
CAR-T细胞治疗所致的B细胞耗竭是由于带有相同肿瘤抗原的正常B淋巴细胞也受到CAR-T细胞攻击所致,其持续时间与CAR-T细胞在体内的存续时间呈正相关,可从数天至数年。长期的B细胞耗竭可导致低免疫球蛋白血症,定期静注免疫球蛋白可减少机会性感染的风险。
(四)脱靶效应
脱靶效应是CAR-T细胞疗法最主要的毒副作用之一。CAR-T细胞与肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)具有高度的亲和性,当正常组织与肿瘤细胞都表达同一种抗原时,CAR-T细胞无法区分,在攻击肿瘤细胞的同时会攻击正常细胞。如果靶抗原分子是严格的肿瘤特异性表面分子,就可避免脱靶效应的发生,但真正的肿瘤特异性分子到目前还非常少,因此,寻找仅表达于肿瘤细胞表面的靶抗原是CAR技术应用的首要任务。此外,通过设计多个抗原复合的CAR结构,识别抗原组合,提高杀伤的特异性也可降低脱靶效应的发生概率,比如同时靶向抗原ErbB2和MUC1的CAR-T治疗乳腺癌。肿瘤细胞的基因常常不稳定,一旦靶抗原丢失就会逃离CAR的识别,而间质细胞是肿瘤微环境的重要组分,直接影响肿瘤细胞,且基因表达相对稳定,故有研究选择基质细胞作为CAR杀伤对象,间接作用肿瘤细胞,以应对肿瘤细胞基因不稳定突变。
除了毒副反应,使用CAR-T治疗后的远期疗效,也存在很大的考验。
在CAR-T治疗效果最为明显的白血病领域,复发率也非常高。多个研究表明对于急性淋巴细胞白血病,虽然临床缓解率可达80%以上,但是1年内的复发率也可达到40%以上。这可能与改造的T细胞无法长期存在于体内,以及存在由于癌细胞表达的多种免疫逃逸因子,引起T细胞衰老效应有关,具体还有待进一步探索。
虽然在部分的实体瘤相关临床研究中看到了星星之火,但是,众多的研究表明,基于实体瘤血管紊乱,部分瘤体中心血运差,T细胞无法进入,以及细胞表面靶向分子标记有限等等困难,CAR-T在实体瘤中的应用还需进一步探索。
十二、CAR-T细胞疗法的发展趋势如何?
一是治疗效果待提高。
仅从短时间内的治疗效果看,CAR-T细胞疗法对某些血液肿瘤的治疗效果十分显著,但若将观察期限进一步延长则发现,许多患者在经过CAR-T治疗几个月或更长时间后,会出现肿瘤复发的现象,影响患者预后。因此提高CAR-T细胞激活程度,提高其增殖能力,并延长CAR-T细胞在患者体内的存活时间是未来研究的重点方向之一。针对经CAR-T治疗后血液肿瘤可能再次复发的风险,我们可以设计同时靶向CD19与CD22分子的双特异性CAR-T,已有研究发现,在CAR-T治疗过程中,一些原本表达CD19的癌细胞可能转而表达CD22蛋白,因此CD19、CD22双管齐下,理论上能够增强CAR-T的效果。当前,改善CAR-T细胞疗法在实体瘤中的治疗效果面临巨大的阻碍。
二是CAR-T的产业化。
CAR-T细胞疗法费用昂贵。目前,已获批的CAR-T产品和绝大多数CAR-T临床试验都是使用自体型CAR-T,即以患者自身的T细胞为起始材料,这种“私人订制”疗法的生产成本较高。诺华、Kite获批的CAR-T产品定价分别为47.5万美元、37.3万美元,高昂的价格限制了其市场潜力。诺华旗下的CAR-T产品在2018年第一季度取得了1200万美元的营收,只达到了预期的三成;Kite的CAR-T产品在获批后两个月内的销售额也不及预期。除费用高昂外,CAR-T细胞疗法质量稳定性也比较差。患者自身的T细胞通常都存在质量与数量的缺陷,不同批次产品之间质量的稳定性较差,难以达到大规模的工业化生产及标准化的质量控制。
三是降低CAR-T细胞毒性。
CAR-T细胞疗法表现出的毒副作用说明,需要开发一些控制程序来调控CAR的活性。目前已经有大量方法用于控CAR-T的安全性,比如通过安装自杀开关对移植细胞进行快速清除,这种开关可通过小分子或者抗体来控制。常用的自杀开关包括可诱导的caspase-9(iCasp9)、单纯疱疹病毒中的胸苷激酶(HSV-TK)及自杀表位等。但自杀开关也会清除治疗性的CAR-T细胞,引发治疗反应的不可逆终止。因此,不清除CAR-T细胞的非细胞毒性的可逆系统对于控制毒性反应也许是有用的。
四是开发通用型CAR-T。
目前全球主要有十几家公司从事通用型CAR-T开发。该技术主要依赖于基因编辑平台,使用CRISPR技术敲除T细胞中引起免疫排斥的基因,将其制成没有免疫排斥的、只特异性杀伤肿瘤细胞的标准化T细胞,使CAR-T转变为“off-the-shelf”的药品,与高成本“私人定制”的CAR-T不同,通用型CAR-T将会具备能规模化生产、剂量恒定、疗效优越等优点。目前,虽然大多数通用CAR-T的研发还处在临床前或临床早期阶段,但其极具吸引力的治疗潜力足以作为继续研发的强大推动力。通用型CAR-T的上市将会大大降低CAR-T细胞疗法的成本,使这项技术惠及更多的病人。
综上以上分析,在长时间和癌症抗争的过程中,CAR-T免疫治疗如一缕清风,让我们在攻克癌症的道理上看到了新的希望,也让我们有理由不断去期待。但也不得不承认,现在就下结论说CAR-T免疫疗法预示着癌症将被彻底攻克,为时尚早。
借用一位伟人的经典名言:
革命尚未成功,同志仍须努力!
上图:橙色的CAR-T细胞正在攻击绿色的乳腺癌细胞,这是一个长条的乳腺癌细胞。
上图:2个粉色的CAR-T细胞同时围攻紫色的乳腺癌细胞,真正的抗癌亲兄弟。
上图:黄色的CAR-T细胞正在攻击粉红色的乳腺癌细胞,这次的乳腺癌细胞像极了着陆的鱼。
上图:同样的,2个黄色的CAR-T细胞正在攻击一个粉红色的乳腺癌细胞,像是草莓派上点缀了2个蛋黄。
上图:橙色的CAR-T细胞正在攻击不断蔓延的绿色的乳腺癌细胞(咋一看像是做俯卧撑起不来的人)。
上图:2个黄色的CAR-T细胞正在攻击绿色的癌细胞(有点像一只青蛙瞪大了眼看东西)。
上图:黄色的CAR-T细胞正在进攻如同火山样的乳腺癌细胞。
上图:黄色的CAR-T细胞正在浸润粉红色的乳腺癌细胞,反过来看的话倒像是乳腺癌细胞嘴里叼着个CAR-T细胞宝宝(不得不赞叹自然的奇妙,小小身躯的CAR-T细胞竟然可以使乳腺癌凋零)。
上图:黄色的CAR-T细胞正在进攻红色的白血病细胞,目前CAR-T细胞在白血病中的治疗效果拔群,依靠的便是这小小躯体的CAR-T细胞。
上图:4个粉色的CAR-T细胞正在攻击黄色的室管膜瘤细胞,像极了挂在枝上的葡萄。
上图:紫罗兰色的CAR-T细胞正在攻击黄色和绿色的室管膜瘤细胞,像是深海里的鱼。
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