最近,癌癥治療領域再次傳來喜訊。
北京大學腫瘤醫(yī)院和南加州大學的研究團隊合作,在CAR-T細胞的Ⅰ期臨床試驗中取得重大成果。他們精心設計和改造的新型CAR-T細胞,在合適劑量下,使72.5%的B細胞淋巴瘤患者得到緩解,其中54.5%的得到完全緩解,且療效持久。
更重要的是,在所有接受治療的25名患者中,沒有發(fā)生一例神經(jīng)毒性或嚴重的細胞因子釋放綜合征事件。而這兩類副作用正是當前CAR-T細胞治療的最大障礙。相關研究發(fā)表在頂級學術期刊《自然·醫(yī)學》上,本文的通訊作者是南加州大學的陳思毅教授和北京大學腫瘤醫(yī)院的朱軍教授[1]。
CAR-T細胞免疫療法的出現(xiàn),是人類癌癥治療領域的里程碑,其治療效果之好,令人贊嘆。例如,第一款獲批上市的CAR-T產(chǎn)品Kymriah(CD19-BBz),在復發(fā)或難治性彌漫大B細胞淋巴瘤的臨床試驗中,使53%的患者得到客觀緩解,其中40%完全緩解[2]。
隨后,CAR-T又在多個臨床試驗中取得優(yōu)異成績,其中,一個中國團隊利用CAR-T治療多發(fā)性骨髓瘤,使100%的患者得到緩解,74%的患者達到嚴格完全緩解[3]。此外,這種新型的癌癥治療方法還不斷向實體瘤領域擴展。
所有這些研究都表明,CAR-T細胞在癌癥的治療中具有巨大的潛力。
但是,我們也不得不承認,這些耀眼的成績無法掩蓋CAR-T治療的重大缺陷——副作用。
CAR-T治療最常見的副作用是細胞因子釋放綜合征(CRS)和神經(jīng)毒性。CRS是指在免疫細胞和腫瘤細胞作用的過程中,大量釋放細胞因子,這些細胞因子又會引發(fā)進一步的連鎖反應,如過度炎癥反應、毛細血管滲漏、凝血級聯(lián)反應等,進而導致器官受損和腦腫脹,最終危及生命[4]。
據(jù)統(tǒng)計,在一組接受Kymriah治療的患者中,58%發(fā)生了CRS,其中23%為嚴重的3/4級。同時,還有21%的患者發(fā)生了神經(jīng)毒性事件,其中12%為嚴重的3/4級[2]。在其他臨床研究中,CAR-T治療引起的CRS和神經(jīng)毒性也并不少見。
不良事件發(fā)生比例如此之大,令人驚心,也嚴重阻礙了CAR-T治療臨床應用的腳步。面對這個嚴峻的問題,全世界的科學家也在積極尋求破解的辦法,南加州大學的陳思毅教授便是其中一位。
CAR-T細胞的抗腫瘤作用,主要是其表面的嵌合抗原受體(CAR)介導的,CAR負責識別腫瘤細胞表面的抗原,進而引起特異性的抗腫瘤反應。而CRS的產(chǎn)生,自然也是與CAR有關的。
于是,陳思毅教授團隊將重點放在了改造CAR上。他們通過蛋白結構預測軟件Phrye2,仔細分析了Kymriah的CAR(CD19-BBz)的結構,并對CD19-BBz中的CD8α片段進行改造,得到多種突變體。如下圖,原版CD19-BBz的CD8α肽段含有71個氨基酸,稱作CD19-BBz(71),而括號內不同的數(shù)字代表不同的CD8α肽段長度。
隨后,研究人員將這些CD19-BBz的突變體安裝到T細胞上,并和腫瘤細胞作用,檢測其產(chǎn)生細胞因子的能力。
他們發(fā)現(xiàn),安裝CD19-BBz(86)的CAR-T細胞與腫瘤細胞作用時,產(chǎn)生細胞因子的能力大幅降低,而抗腫瘤效果卻并沒有被削弱。隨后,CD19-BBz(86)CAR-T細胞在動物實驗中也展現(xiàn)了不俗的效果,在成功治愈大部分腫瘤小鼠的同時,并沒有產(chǎn)生明顯的CRS和神經(jīng)毒性等副作用。
在動物實驗中證明其安全性和效果后,陳教授團隊積極和北京大學腫瘤醫(yī)院的朱軍教授團隊合作,開展了臨床試驗。
這是一項Ⅰ期臨床試驗(NCT02842138),在北京大學腫瘤醫(yī)院進行。試驗一共招募了26名難治性B細胞淋巴瘤患者,其中有25名患者接受CD19-BBz(86)CAR-T細胞治療。另外一名因不能產(chǎn)生足夠CAR-T細胞,而沒有繼續(xù)試驗。
該研究一共設置了3個劑量梯度。其中,最低劑量組一共包括6名患者,他們接受注射的CD19-BBz(86)CAR-T細胞數(shù)量為3~6×106個,這些患者中,有3名患者對治療有響應;中等劑量組包括8名患者,接受注射的CD19-BBz(86)CAR-T細胞數(shù)量為6~9×107,其中,4名患者對治療有響應。
而最高劑量組包括11名患者,接受注射CD19-BBz(86)CAR-T細胞數(shù)量為2–4×108,共有8名患者對治療有響應,其中6名患者腫瘤完全緩解,達到54.5%,另外2名部分緩解。檢測還發(fā)現(xiàn),所有這些劑量都沒有超過患者的最大耐受量。
不僅如此,最高劑量組6名完全緩解的患者中的5名,在最近一次隨訪中,被發(fā)現(xiàn)CAR-T細胞的抗腫瘤效果還保持著(隨訪時間為153天~290天),而另外一名完全緩解患者的治療效果也保持了162天。而在一些部分緩解的患者中,CAR-T細胞也保持了持久的抗腫瘤反應,其中一名患者在接受治療395天后,抗腫瘤反應仍然存在。此外,研究人員還證實,這些CAR-T細胞在體內經(jīng)過了增殖,并具有了對腫瘤的免疫記憶。
這些數(shù)據(jù)表明,CD19-BBz(86)CAR-T細胞具有強大且持久的抗腫瘤作用。
隨后,研究人員又檢測了患者的副作用情況,發(fā)現(xiàn)了令人驚喜的結果。他們對CRS和神經(jīng)毒性進行檢測和評估后發(fā)現(xiàn),所有25名患者中,18名沒有發(fā)生CRS,而另外7名也僅僅是發(fā)生了1級CRS。而且,在所有患者中沒有觀察到任何神經(jīng)毒性事件。嚴重的CRS和神經(jīng)毒性事件發(fā)生率為0!
這個結果令研究者們備受鼓舞。陳思毅教授說道,“改進后的CAR-T細胞在患者體內增殖并分化為記憶細胞,從而產(chǎn)生強大而持久的抗腫瘤效果,并且不會引起毒性。目前,毒性是CAR-T細胞治療的最大障礙。我希望這種更安全的CAR-T細胞療法有一天能應用于門診病人。”[5]
他們下一步的計劃是進行多中心的Ⅱ期試驗,在更大的患者群體中測試安全性和有效性[5]。
本研究中所用的降低副作用的方法,在機制上還沒有被完全闡明,這也是研究者們后面需要做的事。而對這個方向的探索,將為開發(fā)更好的CAR-T治療方法奠定基礎。