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TECHNICAL ARTICLES神經(jīng)母細胞瘤是一種源于神經(jīng)嵴細胞的交感神經(jīng)系統(tǒng)癌癥,是兒童最常見的顱外實體惡性腫瘤,約占兒童癌癥死亡人數(shù)的10%。與許多兒童惡性腫瘤一樣,神經(jīng)母細胞瘤是一種發(fā)育紊亂的疾病,這意味著惡性腫瘤是由發(fā)育蛋白的異常表達和調(diào)節(jié)驅(qū)動的。
驅(qū)動神經(jīng)母細胞瘤的核心調(diào)控蛋白在胚胎發(fā)育期間表達,但在正常組織中出生后大部分停止表達。因此,適應(yīng)性免疫系統(tǒng)被認為無法靶向這些所謂的癌胚抗原,因為在胸腺發(fā)育過程中,高親和力的自身反應(yīng)性T細胞被清除以防止自身免疫。因此,人們普遍認為兒童癌癥不是免疫原性的,因此應(yīng)優(yōu)先考慮替代治療策略。然而,神經(jīng)母細胞瘤在兒科實體癌中是一個突出的例子,免疫治療(使用抗GD2抗體)已被納入一線和復(fù)發(fā)治療方案,以顯著改善患者預(yù)后并提高。
目前,人們正在探索其他更有效的免疫治療組合和形式,為神經(jīng)母細胞瘤確定額外的免疫靶點努力。這些方法可能會很好地幫助先天性和適應(yīng)性免疫細胞更有效地破壞神經(jīng)母細胞瘤,以便更好地誘導(dǎo)*緩解并防止復(fù)發(fā)。
神經(jīng)母細胞瘤作為人類癌癥中突變最少的癌癥之一,普遍被歸類為“冷”腫瘤。然而,盡管缺乏適應(yīng)性免疫反應(yīng)的證據(jù),但也有充分證據(jù)表明,神經(jīng)母細胞瘤與大多數(shù)人類癌癥一樣,通過MHC I下調(diào)、抑制性髓系細胞浸潤、精氨酸酶-2以及TGF-β等抑制因子的產(chǎn)生,在其生物學(xué)中存在免疫逃避。這就提出了一個有趣的可能性,即神經(jīng)母細胞瘤的相對“冷”可能反映了免疫逃避,從而為免疫治療策略提供了一些鼓勵。
抗GD2單克隆抗體
2009年以前,高風(fēng)險神經(jīng)母細胞瘤的治療依賴于聯(lián)合手術(shù)、局部放射治療和逐漸更積極的聯(lián)合化療方案。雖然這種方法延長了一些患者的生存期,但只有不到40%的患者存活超過5年而無復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)的患者很少能治愈。
神經(jīng)節(jié)苷脂GD2是一種含N-乙酰神經(jīng)氨酸的糖脂抗原,由5個單糖組成,通過神經(jīng)酰胺脂質(zhì)錨定在質(zhì)膜的脂質(zhì)雙層上。正常組織中GD2的表達水平較低,但在神經(jīng)母細胞瘤中,這種弱免疫原性抗原的表達可達到每細胞107個分子。此外,GD2可誘導(dǎo)酪氨酸磷酸化,激活多種激酶途徑,導(dǎo)致癌細胞增殖、遷移和侵襲能力增強。
臨床前研究表明,抗GD2抗體在神經(jīng)母細胞瘤的有效性,其主要活性機制是通過抗體介導(dǎo)的細胞毒性(ADCC)。ADCC通過刺激激活NK細胞,以及通過GM-CSF刺激產(chǎn)生的巨噬細胞和其他髓系細胞殺傷腫瘤細胞。
目前,幾種抗GD2單克隆抗體已在臨床實踐中成功測試,包括ch14.18(NCT00026312)、hu 14.18和hu3F8。Dinutuximab(Unituxin™), 2015年被美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于高危兒童神經(jīng)母細胞瘤治療,與GM-CSF、IL-2和13-順式維甲酸聯(lián)合使用。2020年,F(xiàn)DA根據(jù)兩項臨床試驗(NCT03363373和NCT01757626)的總結(jié)果,加速批準(zhǔn)人源化單抗Hu3F8(Naxitamab,DANYELZA®)與GM-CSF聯(lián)合治療復(fù)發(fā)性或難治性骨或骨髓高風(fēng)險神經(jīng)母細胞瘤。
抗GD2 CAR-T細胞
基于其在血液惡性腫瘤中的成功,嵌合抗原受體(CAR)T細胞已成為一種基于合成免疫識別的免疫治療方法。GD2作為靶抗原的臨床驗證推動了CAR-T細胞在神經(jīng)母細胞瘤中的早期應(yīng)用。目前,抗GD2-CAR-T細胞免疫治療已被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)母細胞瘤臨床研究,下表列出了近5年GD2-CAR-T的臨床實驗:
GD2腫瘤疫苗
關(guān)于GD2的腫瘤疫苗,在一項I期試驗中,在高危神經(jīng)母細胞瘤患者中評估了一種含有與KLH相連的GD2和GD3的二價疫苗,該疫苗以O(shè)PT-821為佐劑。15名患者中有12名出現(xiàn)了響應(yīng),10名患者中有6名記錄了微小殘留病灶(MRD)的消失;此外,一項規(guī)模更大的II期試驗(NCT00911560)目前顯示出強大的抗體反應(yīng),更高的抗GD2抗體滴度與更高的存活率相關(guān)。
其他免疫治療靶點
雖然GD2是神經(jīng)母細胞瘤中表達最高的靶點,但其他幾種分子也已被鑒定為在神經(jīng)母細胞腫瘤細胞表面過表達,用于基于抗體的免疫治療。
B7-H3(CD276)是一種檢查點分子,在神經(jīng)母細胞瘤和大多數(shù)其他兒科實體瘤中廣泛過表達,但在正常組織中表達受到高度限制。131I標(biāo)記的單克隆抗體8H9(omburtamab,Y-mAbs)已用于轉(zhuǎn)移性神經(jīng)母細胞瘤(NCT00089245)患者和促結(jié)締組織增生性小圓細胞瘤(NCT01099644)患者的腹腔注射,并且耐受性良好。另一種B7-H3靶向抗體(MGA271,enoblituzumab)也在包括神經(jīng)母細胞瘤的實體瘤兒童患者中進行了測試(NCT02982941)。此外,B7-H3靶向的CAR-T細胞也已進入神經(jīng)母細胞瘤患者的臨床階段(NCT04483778)。
間變性淋巴瘤激酶(ALK)是一種受體酪氨酸激酶,在約14%的神經(jīng)母細胞瘤患者中發(fā)生突變或擴增,通常在神經(jīng)母細胞癌細胞表面表達。靶向ALK的CAR-T細胞和ADC處于臨床前研究階段。
最近還發(fā)現(xiàn)GPC2在神經(jīng)母細胞瘤腫瘤上表達,特別是那些攜帶MYCN擴增的腫瘤。此外,神經(jīng)母細胞瘤中確定的其他靶點包括NCAM和L1CAM,L1CAM-CAR-T細胞目前正在進行臨床試驗(NCT02311621)。
抗GD2抗體已被證明是抗神經(jīng)母細胞瘤的重要組成部分,未來隨著新靶點的確定和新靶點技術(shù)的開發(fā),可以預(yù)期免疫治療在神經(jīng)母細胞腫瘤中的作用將繼續(xù)增長。
先天免疫
雖然在神經(jīng)母細胞瘤幾乎沒有證據(jù)顯示T細胞浸潤,但腫瘤微環(huán)境中的其他細胞類型也可以用于抗腫瘤活性。神經(jīng)母細胞瘤腫瘤被先天免疫細胞浸潤,包括NK細胞和巨噬細胞。這些細胞被認為是抗GD2抗體效力的主要效應(yīng)因子。
為了進一步利用NK細胞的活性,研究人員嘗試將體外擴增的NK細胞與抗GD2抗體一起應(yīng)用于神經(jīng)母細胞瘤患者。雖然已經(jīng)看到了一些反應(yīng),但尚不清楚這在多大程度上歸因于NK細胞的過繼轉(zhuǎn)移,而不是抗GD2抗體本身的效力。需要做更多的工作來了解NK細胞是否可以改善神經(jīng)母細胞瘤患者的預(yù)后。此外,NK細胞介導(dǎo)的ADCC可以通過PD-1阻斷增強,目前正在聯(lián)合抗GD2抗體測試這種方法。靶向GD2的CAR-NK和CAR-NKT細胞也處于臨床前研究階段。
巨噬細胞同樣可以用于神經(jīng)母細胞瘤的抗腫瘤作用。腫瘤細胞表達CD47,這是一個抑制巨噬細胞吞噬腫瘤細胞的檢查點。臨床前研究表明,抗CD47抗體同樣可以增強抗GD2的效力,這兩種抗體的組合具有強大的協(xié)同作用。這種方法已進入臨床,進行了聯(lián)合抗GD2/抗CD47治療復(fù)發(fā)性神經(jīng)母細胞瘤兒童的臨床試驗(NCT04751383)。
新一代基于抗體的治療
以GD2為靶點的新一代雙特異性抗體(BsAbs)也在抗癌治療中顯示出廣闊前景。其中一些結(jié)合抗GD2和抗免疫細胞受體的BSAb包括7A4-mAb/FcγRI、5F11-scFV /CD3、hu3F8-scFV/CD3和hu3F8-mAb/CD3。其中一些BSAb在神經(jīng)母細胞瘤模型中顯示出強大的抗腫瘤反應(yīng),目前正在臨床試驗中進行評估。一項I/II期試驗正在評估hu3F8-CD3在復(fù)發(fā)難治性神經(jīng)母細胞瘤、骨肉瘤和其他表達GD2的實體瘤(NCT03860207)中的毒性、藥代動力學(xué)和抗腫瘤活性,而另一項多中心試驗正在評估其在小細胞肺癌(SCLC)中的作用(NCT04750239)。
新抗原
由于大多數(shù)兒童癌癥具有非常低的腫瘤突變負擔(dān),兒童可能只有很少可操作的、突變產(chǎn)生的免疫原性腫瘤新抗原。即使如此,它們?nèi)钥赡芫哂幸恍┛砂邢虻腗HC相關(guān)腫瘤抗原,這些新抗原僅在有限數(shù)量的正常組織中以非常低的水平表達。
這些新抗原可能包括癌癥睪丸抗原,以及在發(fā)育期間和兒童癌癥上表達的其他胚胎或分化抗原,但在正常組織上不表達。最近,研究人員發(fā)現(xiàn),驅(qū)動神經(jīng)母細胞瘤的核心調(diào)控成員,如PHOX2B,具有通過MHC分子顯示在神經(jīng)母細胞癌細胞表面的肽。這些可能是基于T細胞的免疫治療的理想靶點。
工程化CAR-T細胞
為了進一步維持GD2-CAR-T細胞的存活,額外的刺激分子如IL-15被納入到CAR結(jié)構(gòu)中。包含IL-15的GD2-CAR.15 T細胞在控制腫瘤生長方面更有效,總輸注的T細胞數(shù)較少,并且在再激發(fā)實驗后提高存活率。GD2 CAR.15 T細胞的進一步臨床試驗(NCT03294954)正在進行中。為了提高CAR-T細胞治療的安全性,一種方法是建立可誘導(dǎo)的基因。誘導(dǎo)型半胱氨酸蛋白酶9(iCasp9)基因被整合到GD2-CAR-T細胞的CAR中。iCasp9在基礎(chǔ)表達水平?jīng)]有毒性,小分子二聚體藥物誘導(dǎo)細胞表達iCasp9,導(dǎo)致轉(zhuǎn)導(dǎo)細胞迅速發(fā)生凋亡。表達CAR的活化細胞被優(yōu)先殺死,提供了一個安全開關(guān)。
神經(jīng)母細胞瘤是一種以發(fā)育異常為特征的兒童惡性腫瘤,與大多數(shù)成人惡性腫瘤相反,通常不存在高突變負擔(dān)。因此,神經(jīng)母細胞瘤的免疫治療方法與成功應(yīng)用于許多成人實體瘤的方法明顯不同。
迄今為止,幾乎所有神經(jīng)母細胞瘤的主動免疫治療都依賴于靶向GD2,這種差異表達的抗原可能代表了兒科腫瘤學(xué)中免疫治療靶點的*佳類別。此外,隨著包括GPC2、B7-H3和ALK在內(nèi)的新靶點的確定,針對神經(jīng)母細胞瘤免疫治療的研究已經(jīng)開始逐漸升溫。相信隨著研究的不斷深入,新型免疫療法將迅速走向臨床,并可能改變神經(jīng)母細胞瘤兒童現(xiàn)有的治療模式。
參考文獻:
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