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嵌合抗原受体基因修饰的T细胞免疫治疗骨肉瘤的研究进展

来源:爱go旅游网
第38卷 第7期

文章编号:1001 ̄6325(2018)07 ̄1012 ̄04

2018年 7月

Basic&ClinicalMedicine

基础医学与临床

Vol.38 No.7

July2018

短篇综述 

嵌合抗原受体基因修饰的T细胞免疫治疗骨肉瘤的研究进展

童晨曦ꎬ宋银宏∗

(三峡大学医学院病原与免疫学系ꎬ湖北宜昌443002)

摘要:骨肉瘤(OS)是一种常见骨恶性肿瘤ꎮ常规治疗方式对患者预后生存率有一定改善ꎬ但对已转移患者的作用

十分有限ꎮ靶向骨肉瘤相关抗原的嵌合抗原受体基因修饰的T细胞(CAR ̄T)疗法是一种很有前景的治疗方式ꎮ包括靶向HER ̄2、IL ̄11Rα、ROR1和GD2等骨肉瘤相关抗原的特异性CAR ̄T治疗在一些基础和临床研究中均有报道ꎬ且已经表现出了对骨肉瘤良好的治疗效果ꎮ

关键词:嵌合抗原受体基因修饰的T细胞ꎻ骨肉瘤ꎻ免疫治疗

中图分类号:R738ꎻR392.9  文献标志码:A

Progressofchimericantigenreceptor ̄modifiedTcelltherapyforosteosarcoma

(Dept.ofEtiologyandImmunologyꎬMedicalCollegeofChinaThreeGorgesUniversityꎬYichang443002ꎬChina)

TONGChen ̄xiꎬSONGYin ̄hong∗

Abstract:Osteosarcoma(OS)isonecommontypeofbonemalignancy.Conventionaltreatmentsimprovedsurvivaldramatically.Howeverꎬconventionaltherapieshaveafeweffectsonpatientswithmetastaticdisease.Targetingos ̄teosarcoma ̄associatedantigenꎬchimericantigenreceptor ̄modifiedTcell(CAR ̄T)therapymaypromoteefficacyoftreatment.SpecificCAR ̄TtreatmentsofosteosarcomaincludingtargetingHER ̄2ꎬIL ̄11RαꎬROR1andGD2haveshownacertaintherapeuticeffectonosteosarcomainsomebasicandclinicalstudies.Keywords:chimericantigenreceptor ̄modifiedT(CAR ̄T)cellꎻosteosarcomaꎻimmunotherapy  骨肉瘤(osteosarcomaꎬOS)是较常见的发生在青少年或儿童的一种骨恶性肿瘤ꎬ在小儿骨恶性肿瘤中最多见ꎬ目前骨肉瘤的治疗通常以手术与化疗为主ꎮ有资料显示ꎬ非转移性骨肉瘤的患者的长期存活率在65%~70%变化ꎻ然而ꎬ对于转移性患者ꎬ其5年存活率则小于20%ꎮ转移性病变的快速发展和对化疗的抵抗是导致患者死亡的主要原因ꎬ辅助化疗对肺转移患者作用十分有限[1]ꎮ这就使得研究新的治疗骨肉瘤的方法显的十分必要ꎮ近来一种新兴的免疫治疗方式ꎬ嵌合抗原受

收稿日期:2017 ̄03 ̄27  修回日期:2017 ̄07 ̄17基金项目:国家自然科学基金(81671397)

体基因修饰的T细胞(chimiericantigenreceptor ̄modifiedTꎬCAR ̄T)疗法在一些基础及临床研究中均有报道ꎬ现就这方面进行概述ꎮ

1 CAR ̄T细胞免疫疗法

免疫治疗骨肉瘤方面已经展现出了一些治疗效果ꎬ过继性T细胞治疗(adoptivecelltheapyꎬACT)是一种有效的治疗肿瘤的免疫治疗方式[2]ꎮCAR ̄T十分迅速ꎬ它并不依赖通常使肿瘤耐受的常规治疗作为一种新兴的过继性免疫治疗方法ꎬ近年来发展

通信作者(correspondingauthor):syh728@126.com

童晨曦 嵌合抗原受体基因修饰的T细胞免疫治疗骨肉瘤的研究进展

途径ꎬ并且在血液肿瘤领域已经得到了成功的应用ꎮ其中识别CD19靶点的CAR ̄T细胞可以治愈B淋巴细胞白血病和淋巴瘤ꎬCTL019也有希望在未来1~2年获得FDA批准上市[3]ꎬ这为将CAR ̄T细胞免疫治疗技术广泛推广到血液肿瘤和实体瘤中带来了体的细胞外单链可变片段(scFv)、跨膜结构域和胞内结构域组成的合成受体ꎮCAR ̄T细胞将单克隆抗体的抗原结合特性与T细胞的杀伤效应和自我希望ꎮ嵌合抗原受体(CAR)是由来源于单克隆抗

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为单一试剂ꎬ不使用IL ̄2或细胞化疗ꎻ然后逐渐增加HER2 ̄CAR ̄T细胞的剂量ꎬ最高的细胞剂量达1×是良好耐受的ꎮ这些细胞以剂量依赖的方式运输到肿瘤部位并以低水平持续表达6周以上[8]ꎮ在多种CAR ̄T细胞是可行的ꎻ并且ꎬ用于患有HER2阳性骨肉瘤患者的HER2 ̄CAR ̄T细胞的安全剂量高达1×108/m2ꎮ虽然没有发现HER2 ̄CAR ̄T细胞扩增的细胞毒性药物化疗后ꎬ在患者外周血输注HER2 ̄108/m2ꎮ发现高剂量的HER2 ̄CAR ̄T细胞的输注

更新能力相结合ꎬ胞内结构域通常衍生自T细胞受体CD3 ̄ζ链ꎬ其可与共刺激分子例如CD28或41BB结合[4]称为第ꎮ1代通常将仅含有CARꎬ结合一个共刺激分子称为第CD3 ̄ζ链信号传导结构域2代

CARꎬ结合两个共刺激分子称为第3代CAR[5]ꎮ靶分子CAR ̄Tꎮ人表皮生长因子受体细胞在实体瘤应用中首先要选择合适的2(humanepidermal

growthαfactorreceptor ̄2ꎬHER2)、白细胞介素11受体酸激酶样孤儿受体链(interleukin ̄11receptor1(receptorα ̄chainꎬtyrosineIL ̄kinase ̄like11Rα)、酪氨or ̄phanGD2)receptor体可能作为在骨肉瘤患者肿瘤细胞中表达1ꎬROR1)和神经节苷脂CAR ̄T细胞有效的治疗靶点ꎮ2(ganglioside2ꎬ因此ꎬ以免疫治ꎬ这些受疗骨肉瘤并抑制肿瘤细胞转移[6ꎬ10ꎬ13ꎬ16]2 靶向骨肉瘤表面抗原的CAR ̄Tꎮ

细胞免疫治疗的相关研究

2.1 人表皮生长因子受体2(HER2)

骨肉瘤的不良预后有关60%的骨肉瘤是HER2ꎮ但是阳性HER2ꎬHER2基因位点在这阳性可能与

种疾病中不扩增ꎬ可将HER2靶向免疫治疗扩展到HER2显示ꎬ阳性但对包含第2HER2代CD28抗体不敏感的肿瘤/CD3 ̄ζ胞内结ꎮ构有研究域的HER2 ̄CAR ̄T的抗肿瘤活性细胞在临床前动物模型中显示出良好[6]的HER2 ̄CAR ̄Tꎮ能以抗原依赖的方式识别和杀死在犬骨肉瘤实验中也发现ꎬ构建HER2法临床应用的安全性问题仍是需要重视的阳性的犬骨肉瘤细胞系[7]ꎮ但是ꎬCAR ̄Tꎮ一项第疗2中代ꎬ使用HER2的特异性CAR含CAR ̄T有衍生细胞的自HER2Ⅰ/Ⅱ特期临床研究异性MAbFRP5使用超低剂量的的胞外域和HER2 ̄CAR ̄TCD28/CD3 ̄ζ细胞胞内结构域(1×104/ꎮm开始2)作

证据ꎬ但HER2 ̄CAR ̄T细胞的确在一些患者体内长时间存在ꎮ这些输注产物的持久性也决定着CAR ̄T异性的细胞治疗肿瘤及肿瘤转移的有效性[9]CAR ̄T细胞在临床研究中展现出了归巢ꎮHER2、特一定限度的持久性和抗肿瘤的效果ꎮ改善构建后T细胞的扩增和持久性ꎬ会使CAR ̄T细胞在临床应用中有更好的治疗效果ꎮ但某些因素ꎬ如:输注给患者的CAR ̄T细胞剂量的多少ꎻ是否同时使用化疗药物和所使用的化疗药物的种类不同ꎻ是否输注了IL ̄2ꎻ不同种CAR的HER2特异性scFv衍生自不同的单克隆抗体ꎬ其结合表位不同等ꎬ可能使治疗结果有差异ꎮ

2.2 白细胞介素11受体α链(IL ̄11Rα)

治疗骨肉瘤IL ̄11Rαꎮ是一个有前景的治疗靶点相比于HER2而言ꎬIL ̄11Rαꎬ可应用于

可能是一种治疗或抑制骨肉瘤肺转移更好的靶点ꎮ因为转移性结节的生物学特征与原发性肿瘤的生物学特征不同ꎬ而在骨肉瘤细胞肺转移中HER2表达较弱ꎬIL ̄CAR ̄T11Rα高度表达化道以外治疗骨肉瘤肺转移可能效果并不佳ꎮ靶向HER2构建特异性的ꎬIL ̄11Rα在正常器官组织中不表达或者ꎮ除消表达很低ꎮ但是ꎬ在骨肉瘤肺转移中过表达ꎬ是骨肉瘤肺转移的功能靶标[10]IL ̄ꎮ用IL ̄11肽来构建受体识别信号11Rα ̄CARꎬꎬ使用的肽结合通过嵌合CD28IL ̄共刺激结构域和激11Rα作为细胞外活T细胞的CD3 ̄ζ激活结构域ꎬ介导细胞内信号传导ꎻ胞内双结构域CD28和CD3 ̄ζ的第2代CAR改善了T细胞活化[11]细胞实验中能靶向杀死ꎮIL ̄411Rα ̄CAR ̄T个骨肉瘤细胞系细胞在体外ꎬ细胞毒性与IL ̄11Rα在肿瘤细胞上的表达水平相关ꎮ静脉注射IL ̄11Rα ̄CAR ̄T细胞治疗确定有骨肉瘤肺转移的小鼠ꎬ导致了肿瘤细胞凋亡和肿瘤明显消退ꎬ并

且没有明显的毒副作用[11]ꎮ但能否成功应用到骨CAR ̄T在Ⅰ/Ⅱ期临床研究中的有效性ꎬ对相同细胞ꎬ用IL ̄11Rα和HER2 ̄CAR构建双特异性T细胞可能对治疗是有益处的ꎮ最近关于神经胶质瘤的细胞和动物实验中ꎬ构建的一种双特异性CAR ̄Tꎬ其并联HER2和IL13Rα2的2个抗原识别结构域ꎬ被称为TanCAR ̄TꎮTanCAR ̄T细胞明显表现出比单一特异性CAR ̄T细胞更强的抗肿瘤活性[12]ꎮ但由1014

基础医学与临床  Basic&ClinicalMedicine2018􀆰38(7)

肉瘤患者还需要更多的临床研究ꎮ前面提到HER2 ̄

存在GD2[16]ꎮ骨肉瘤小鼠模型中使用含有14g2a ̄scFv与CD28、OX40和CD3ζ信号结构域的第3代GD2 ̄CAR加全反式维甲酸(ATRA)的联合治疗显着提高抗肿瘤效果[17]ꎮ这种联合治疗方式在其他靶点构建的CAR ̄T细胞也可以进行尝试ꎮ但要应用到临床ꎬ还需研究清楚因为GD2广泛的表达ꎬ在靶向治疗时可能引起的不良反应以及构建的T细胞在体内有无广泛的杀伤作用等问题ꎮ

将多种治疗方法联合应用到骨肉瘤患者可能取于IL ̄11Rα不是100%表达在每一个骨肉瘤细胞上ꎬ这需要有更多的研究来查明HER2是否在IL ̄的识别和杀伤肿瘤细胞能力11Rα ̄OS细胞中表达ꎬ以及ꎮ

HER2定向的T细胞2.3 酪氨酸激酶样孤儿受体1(ROR1)

纤维肉瘤的肉瘤细胞系中高度表达ROR1在包括尤文肉瘤、骨肉瘤ꎬ、而且其在正常

横纹肌肉瘤和

成人组织中的表达有限ꎮ增加亲和力的ROR1 ̄CAR ̄T功效[13]细胞对骨肉瘤模型小鼠具有显著的抗肿瘤究了B细胞前体ꎮ用猕猴构建的骨肉瘤灵长类动物模型、脂肪细胞、胰腺和肺中低水平的ꎬ研ROR1T胞在灵长类动物中是安全的细胞的存活与功能表达是否会导致毒性反应或影响ꎮ结果证明ROR1 ̄CAR ̄ꎬ构建的ꎬROR1 ̄CAR ̄TCAR ̄T细胞同细样有抗肿瘤效果[14]ROR1ꎮ问题ꎮ在正常组织的具体表达和预防靶向的毒性等应用到临床还需进一步了解有几种可以减少CAR ̄T细胞靶毒性的策略在小鼠模型已经被证明有效ꎬ包括自杀基因的共表达ꎻ使用mRNA转染T细胞ꎬ限制CAR只在转染的T和细胞中表达来减少毒性反应CTLA ̄4的抑制性CAR(iCARs)ꎻ以及包括基于的策略[15]PD ̄1虽不明确这些方法在临床CAR ̄T治疗已经出现毒ꎮ目前性反应的患者时能否发挥作用ꎬ但可以在治疗可能出现毒性反应的患者时ꎬ预防性地构建这些减少毒性反应的策略ꎮ

2.4 神经节苷脂2(ganglioside2ꎬGD2)

景的靶点GD2ꎮ是骨肉瘤的GD2在儿童和成人多种实体瘤中过表CAR ̄T免疫治疗又一个有前

达ꎬ包括神经母细胞瘤、神经胶质瘤、成视网膜细胞

瘤、横纹肌肉瘤、平滑肌肉瘤、脂肪肉瘤、纤维肉瘤、小细胞肺癌、黑色素瘤和骨肉瘤中过表达ꎮ在干细胞、神经元、一些神经纤维和皮肤的基底层中也发现

得更好的治疗效果ꎮ免疫治疗方法和常规治疗方法相结合是一种治疗骨肉瘤的思路ꎻ多种免疫治疗方法的联合也有可能增强单一免疫治疗的效果ꎮ如CAR ̄T检查点抑制抗体联合使用细胞和一种或者多种用于免疫治疗的免疫ꎮ目前有Ⅰ期临床实验测试单独的PD ̄1抗体或与CTLA ̄4抗体的组合用于治疗患有骨肉瘤和其他实体瘤的儿童、青少年和年轻成人的安全性和功效ꎮ使用PD ̄1和/或CTLA ̄4抗体与CAR ̄T细胞组合用于骨肉瘤的免疫治疗的临床试验也可能在近期进行[18 ̄19]ꎮ

3 存在问题及展望

相比于传统过继性T细胞治疗ꎬCAR ̄T细胞的scFv的抗原呈递结构域直接结合靶细胞表位ꎮ因此ꎬCAR ̄T细胞可以克服由于ꎬ并且不需要MHCHLA下调而导致的肿瘤逃逸[20]也更加广谱ꎬ不需要繁琐的分离程序ꎮCAR ̄Tꎬ细胞识别抗原且可以在体内长久存在ꎬ持续杀伤肿瘤细胞ꎮ这些都是传统的免疫疗法无法达到的ꎮ但是CAR ̄T细胞在实体瘤上的应用也存在着一些挑战ꎮ例如ꎬCAR ̄T细胞治疗会产生不良反应ꎮ原因之一在于T细胞活化杀伤过程中释放大量细胞因子ꎬ严重时需要白细胞介素6(IL ̄6)中和抗体tocilizumb来降低不良反应ꎻCAR ̄T细胞治疗实体瘤时ꎬ更应该注意脱靶效应造成患者正常组织的损伤ꎮ研究如何避免这些因素的影响将会给免疫治疗骨肉瘤带来新的启示ꎮ如何明确骨肉瘤靶点ꎬ使CAR ̄T细胞具有特异性杀伤能力ꎬ准确靶向肿瘤细胞ꎻ如何使CAR ̄T细胞在体内扩增ꎬ持续产生效应等都是临床应用CAR ̄T免疫治疗肿瘤近年来已经取得了长足的发展细胞免疫治疗骨肉瘤所不能忽视的问题ꎮ

但是还没有达到对肿瘤治疗起决定性的作用ꎮ骨肉

童晨曦 嵌合抗原受体基因修饰的T细胞免疫治疗骨肉瘤的研究进展

瘤仍然是难以治愈的恶性肿瘤之一ꎬ攻克这一问题依然充满着挑战ꎮ但是有这么多基础和临床研究已经证明了CAR ̄T细胞免疫治疗对骨肉瘤具有较好参考文献:

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的杀伤作用ꎬ坚信随着免疫治疗手段的进一步发展ꎬ解决好临床应用中的不足ꎬCAR ̄T细胞免疫疗法将对治疗骨肉瘤作出突出贡献ꎮ

[1]WanmentsJꎬofZhangimmunotherapiesXꎬLiuTꎬetinalosteosarcoma.Strategiesand[Jdevelop ̄

[2]LettꎬRoberts2016ꎬchildhoodSSꎬ11:Chou511 ̄AJꎬ520.

].OncolFrontCheungOncolꎬNK.2015ꎬImmunotherapy5:181.doi:

of

[3]10.3389Ruella/fonc.2015.00181.

sarcomas[J].Bcellneoplasms:MꎬJuneCH.chooseChimericantigenreceptorTcellsfor

[4]HematolDaimodifiedHꎬWangMaligYꎬRepꎬLu2016ꎬtherightCARforyou[J].CurrXꎬet11:368 ̄384.

[5]InstꎬYu2016ꎬT ̄Cells108:fordjv439.canceraldoi:therapy.Chimericantigenreceptors

10.1093[J].JNatlCancercells:SꎬaLinovelAꎬQianLꎬetal.Chimericantigen/jnci/djv439.

receptorT

[6]colꎬAhmed2017ꎬforosteosarcoma:NꎬSalsman10:therapy78.doi:forgeneticVSꎬ10.1186solidtumors[J].YvonmodificationEꎬ/s13045 ̄etal.ofImmunotherapy

017 ̄JHematol0444 ̄9.

On ̄comeslowlevelsoftumorantigenexpressionTcells[J].over ̄

Therꎬ2009ꎬMol[7]MataMꎬVera17:JFꎬ1779 ̄Gerken1787.

apywithredirectedTcellsCꎬinetaallarge.Towardanimalimmun ̄other ̄

vivomodel:ex

[8]nineactivationꎬAhmedTcells[J].expansionꎬJImmunotherꎬandgenetic2014ꎬmodification37:407 ̄415.ofca ̄epidermalNꎬericgrowthBrawleyVSꎬHegdeMꎬetal.Human

apyofantigenHER2 ̄positivereceptor ̄modifiedfactorreceptorT2Cells(HER2) ̄specificJforClintheOncolꎬimmunother ̄chim ̄33:1688 ̄1696.

sarcoma[J].2015ꎬ

[9]DerenzotherapyClinforCꎬtheGottschalktreatmentofS.osteosarcoma:Geneticallymodifiedanupdate[J].T ̄cell

J9899.1000417.

CellImmunolꎬ2016ꎬ7:417.doi:10.4172/2155 ̄LiuisoverexpressedTꎬMaQꎬZhanginYꎬhumanetal.osteosarcomaꎬInterleukin ̄11andreceptornear ̄α

infrared ̄labeledteosarcomainmouseIL ̄11Rαtumorimagingxenografts.[agentJ].couldTumourdetectBiolꎬ

os ̄2015ꎬHuang36:GꎬYu2369 ̄Lꎬ2375.

CooperLJꎬetal.GeneticallymodifiedT

cellsosteosarcomatargetingcellsinterleukin ̄lungmetastases[J].andinduce11receptortheregressionɑ ̄chainCancerResꎬofkillestablishedhuman

271 ̄osteosarcoma281.

2012ꎬ72:

[12]HegdecellsMꎬMukherjeeMꎬGradaZꎬetal.TandemCART

[13]escape[J].targetingHuangspecificXꎬsarcomas[J].CARParkJClinHER2InvestꎬandIL13Rα22016ꎬ126:mitigate3036 ̄tumor3052.

antigenTHꎬcellsGreeneasapotentialJꎬetal.therapyIGF1R ̄forandhighROR1 ̄

risk1371/journal.pone.0133152.

PLoSOneꎬ2015ꎬ10:e0133152.doi:10.

[14]BergertargetingCꎬROR1SommermeyerinprimatesDꎬHudecekwithchimericMꎬetantigenal.Safetyrece ̄

of

[15]Fedorov206 ̄ptor ̄modified216.

Tcells[J].CancerImmunolResꎬ2015ꎬ3:

basedVDꎬThemeliMꎬSadelainM.PD ̄1 ̄off ̄targetinhibitory2013ꎬ5:immunotherapychimericantigen215ra172.doi:10.1126/responsesreceptorsscitranslmed.3006597.

[J].Sci(iCARs)andCTLA ̄4 ̄

TransldivertMedꎬ

[16]SuzukiapeuticMꎬtargetCheungforNK.DisialogangliosideGD2asather ̄

TargetsꎬLong2015ꎬ19:human349 ̄362.

diseases[J].ExpertOpinTher

[17]withall ̄transAHꎬHighfillretinoicSLꎬacidCuiimprovesYꎬetal.ImmunolCARReductionResꎬtherapyof2016ꎬefficacy

MDSCs

4:

[18]Lussier869 ̄forsarcomas880.

[J].CancercellofPD ̄immunityDMꎬO􀆳1/PD ̄L1toNeillosteosarcomaLꎬNievesinteractions[J].throughLMꎬetal.EnhancedT ̄

JImmunotherꎬantibodyblockade2015ꎬ

[19]Lussier38:96 ̄106.

tionbodyimmunotherapyDMꎬJohnsonwithJLꎬα ̄CTLA ̄4HingoraniPꎬetal.Combina ̄

pleteblockadecontrolofpreventsmetastaticimmuneosteosarcoma[J].escapeandandα ̄PD ̄L1leadsanti ̄JImmunothertocom ̄[20]ShaCancerꎬHHꎬ2015ꎬWangDDꎬ3:21.Yandoi:DLꎬ10.1186etal./Chimaerics40425 ̄015 ̄antigen0067 ̄z.

ceptorT ̄celltherapyfortumourimmunotherapy[J].Biosci

re ̄

Repꎬ2017ꎬ37:BRS20160332.doi:10.1042/BSR20160332.[10][11]

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