嵌合抗原受體T細(xì)胞在復(fù)發(fā)/難治性多發(fā)性骨髓瘤的臨床應(yīng)用

郭錦洲 綜述 黃湘華 審校

過繼細(xì)胞免疫治療(adoptive cell immunotherapy,ACI)是將患者自體免疫細(xì)胞在體外處理，加入特異性抗原和細(xì)胞因子刺激，篩選并大量擴(kuò)增具有高度特異性的腫瘤殺傷性免疫效應(yīng)細(xì)胞(immune effector cell,IEC)，然后回輸?shù)交颊唧w內(nèi)殺滅腫瘤。自上世紀(jì)80年代以來，Rosenberg等[1]采用淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(lymphokine activated killer cells,LAK)和腫瘤浸潤性淋巴細(xì)胞(tumor-infiltrating lymphocytes,TIL)治療惡性腫瘤，開啟了ACI的大門。而隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，使用T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)或者嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)增加T細(xì)胞特異性的技術(shù)，為ACI注入了新的治療策略。

CAR的概念由Eshhar在1989年首次提出[2]，他發(fā)現(xiàn) TCR和抗體在結(jié)構(gòu)和功能上存在類似之處，于是將TNP(2,4,6-三硝基苯)抗體的可變區(qū)移植到TCR的核定區(qū)，證實(shí)該CAR具有類似于抗體的特性，并能以非MHC限制性的方式結(jié)合TNP抗原，介導(dǎo)白介素生成和靶細(xì)胞裂解。由于原代T細(xì)胞不能穩(wěn)定表達(dá)CAR基因，Eshhar將單鏈抗體片段(single chain Fv,scFv)嵌合到TIL中，證實(shí)具有scFv結(jié)構(gòu)的CART細(xì)胞能有效裂解腫瘤細(xì)胞[3]。第1代CART不能在體內(nèi)有效擴(kuò)增，臨床療效不佳。Gong等[4]和Imai等[5]分別將CD28和CD137(4-1BB)插入到CAR基因中，使CAR的T細(xì)胞(CART)能有效擴(kuò)增、持續(xù)殺滅腫瘤細(xì)胞，這是第2代CART。不同共刺激分子的作用不盡相同，將不同共刺激分子編碼在同一個CAR中，發(fā)展出第3代CART。腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigen,TAA)是scFv的結(jié)合抗原，對CART起定向作用。TAA基本要求包括：(1)抗原必須表達(dá)在腫瘤細(xì)胞表面；(2)該抗原絕對不能表達(dá)在重要臟器或者細(xì)胞類型上(例如造血干細(xì)胞)；(3)為了防止抗原逃逸，所有的腫瘤細(xì)胞都必須表達(dá)這個抗原[6]。

隨著靶向CD19的CART療法在B細(xì)胞腫瘤大放異彩，研究人員將目光轉(zhuǎn)向漿細(xì)胞腫瘤。多發(fā)性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一種漿細(xì)胞異常增殖性疾病，約占血液系統(tǒng)腫瘤的13%，發(fā)病率僅次于淋巴瘤[7]。隨著蛋白酶體抑制劑和免疫調(diào)節(jié)劑等新藥的臨床應(yīng)用，新藥誘導(dǎo)緩解續(xù)貫自體造血干細(xì)胞移植(autologous hematopoietic stem cell transplantation,ASCT)的治療方案使約1/3患者達(dá)到CR，但最終幾乎所有患者都會復(fù)發(fā)。B細(xì)胞和正常漿細(xì)胞廣泛表達(dá)CD19，但骨髓瘤漿細(xì)胞幾乎不表達(dá)CD19[8]。B細(xì)胞成熟抗原(B-Cell Maturation Antigen,BCMA)為腫瘤壞死因子受體超家族成員，在正常漿細(xì)胞中可促進(jìn)長壽命漿細(xì)胞生存、抗體產(chǎn)生和免疫球蛋白類型轉(zhuǎn)化，而在MM患者中則提供抗凋亡信號，促進(jìn)異常漿細(xì)胞增殖和生存[9]。Robert等發(fā)現(xiàn)BCMA在MM漿細(xì)胞表面均勻分布，在幼稚和大多數(shù)記憶性B細(xì)胞、造血干細(xì)胞、正常組織細(xì)胞表面均不表達(dá)[10]。因此BCMA是針對R/R-MM進(jìn)行CART治療的優(yōu)秀靶點(diǎn)，也是目前治療R/R-MM的CART臨床試驗(yàn)最多采用的靶點(diǎn)。本文主要就CART尤其是BCMA-CART在R/R-MM的臨床療效、影響療效因素、主要不良反應(yīng)及處理等方面進(jìn)行綜述。

BCMA-CART治療R/R-MM的臨床試驗(yàn)

2014年美國國家癌癥研究所(NCI)首先啟動BCMA-CART治療R/R-MM的1期臨床試驗(yàn)[11](表1)。在劑量遞增階段，接受0.3/1/3×106個/kg劑量CAR-BCMA治療的10例患者治療反應(yīng)差，而9×106/kg劑量組2例患者分別達(dá)到嚴(yán)格意義的完全緩解(strict complete remission,sCR)和非常好的部分緩解(very good partial remission,VGPR)。劑量擴(kuò)展階段采用9×106個/kg并納入14例患者。2018年公布數(shù)據(jù)顯示最高劑量組16例患者總緩解率(overall remission rate,ORR) 81%，63%達(dá)到VGPR及以上療效，中位無事件生存期(event-free survival,EFS)達(dá)到31周。11例達(dá)到部分緩解(partial remission,PR)及以上療效的患者檢測微小殘留灶(minimal residual disease,MRD)均陰性[12]。

賓夕法尼亞大學(xué)(UPenn)于2015年啟動CART-BCMA的1期臨床試驗(yàn)，試驗(yàn)分為三組，分別為高劑量CART組、環(huán)磷酰胺(Cy)預(yù)處理+低劑量CART組和Cy預(yù)處理+高劑量CART組 。共入組25例患者，整體ORR 48%，三組患者ORR分別為44%、20%、64%。ORR與CART劑量、CART擴(kuò)增峰值正相關(guān)。Cy預(yù)處理可以提高臨床緩解率、延長生存時間[13]。

藍(lán)鳥(Bluebird)生物公司于2016年啟動bb2121治療R/R-MM的1期臨床試驗(yàn)[14]。劑量遞增階段(50/150/450/800×106個CART細(xì)胞)有21例患者入組，劑量拓展階段(150/450×106個CART細(xì)胞)截至2018年4月30日有12例患者入組。總體ORR為85%，CR/sCR為45%，中位無進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS)為11.8個月。ORR及緩解持續(xù)時間(duration of response,DOR)均與CART劑量相關(guān)，VGPR及以上療效僅見于≥150×106劑量組。

巨諾(Juno)醫(yī)療公司在BCMA-CART領(lǐng)域進(jìn)行多項(xiàng)臨床研究。MCARH171治療R/R-MM的1期臨床研究采用劑量遞增試驗(yàn)(1/150/450/800×106)，ORR 64%，中位DOR為106d，劑量≥450×106個CART細(xì)胞患者持續(xù)緩解率更高[15]。JCARH125研究中CART細(xì)胞制備前CD4/CD8細(xì)胞比例為1∶ 1，研究數(shù)據(jù)顯示ORR 82%，CR/sCR占27%，VGPR 21%[16]。FCARH143的CAR結(jié)構(gòu)與JCARH125相同，不同之處為CD4+和CD8+CART細(xì)胞單獨(dú)制備，回輸時CART產(chǎn)品混合使CD4+/CD8+比例達(dá)到1∶ 1，該研究ORR達(dá)到100%，28d時檢測MRD均陰性[17]。

表1 BCMA-CART治療R/R-MM臨床試驗(yàn)

BCAM：B細(xì)胞成熟抗原；FluCy：氟達(dá)拉濱+環(huán)磷酰胺；Cy：環(huán)磷酰胺；ND：無數(shù)據(jù)；ORR：總體緩解率；mDOR：中位緩解持續(xù)時間；NR：未達(dá)到；mPFS：中位無進(jìn)展生存期；mOS：中位總生存期;※：指入組時對患者基線骨髓漿細(xì)胞BCMA陽性率的要求，檢測方法包括包括免疫化學(xué)和(或)流式細(xì)胞術(shù);$：劑量遞增階段要求骨髓中漿細(xì)胞比例≥50%，擴(kuò)展階段要求骨髓漿細(xì)胞比例<30%;*：以mEFS(中位無事件生存期)評估；CART：嵌合抗原受體T細(xì)胞；R/R-MM：復(fù)發(fā)/難治性多發(fā)性骨髓瘤

博世達(dá)(Poseida)醫(yī)療公司的P-BCMA-101采用干細(xì)胞樣記憶性T細(xì)胞(Tscm)作為原代細(xì)胞，并采用基因編輯技術(shù)敲除介導(dǎo)免疫排斥的基因和T細(xì)胞抑制信號受體?；颊哒wORR 68%，最低劑量組同樣有效(ORR 100%)，且整體安全性極佳，僅有2例疑似CRS和1例疑似NT[18]。

國內(nèi)南京傳奇生物科技公司較早開展CART臨床研究。Zhao等[7]報道57例患者接受LCAR-B38M治療，ORR 88% (50/57)，其中42例患者達(dá)到CR。mDOR 16個月，mPFS 15個月，達(dá)到CR患者分別為22個月和24個月。目前LCAR-B38M已進(jìn)入2期臨床試驗(yàn)。上海恒潤達(dá)生生物科技公司開展的1期臨床研究共有20例患者入組，包括13例美國東部腫瘤協(xié)作組(Eastern Cooperative Oncology Group,ECOG)評分為3～4分的患者，研究顯示ORR 85%，其中sCR/CR占45%，ECOG 3～4分的患者治療反應(yīng)差[19]。上?？茲?jì)生物醫(yī)藥公司開展的1期臨床試驗(yàn)共有17例患者入組，ORR為100%[20]。

圖1 BCMA-CART臨床研究采用的CART結(jié)構(gòu)圖[9]MSKCC:紀(jì)念斯隆凱特林癌癥中心;FHCRC:福瑞德哈金森癌癥研究中心;NCI:美國國家癌癥研究所;Upenn:賓夕法尼亞大學(xué);BCMA:B細(xì)胞成熟抗原;CART:嵌合抗原受體T細(xì)胞;經(jīng)典的CAR結(jié)構(gòu)分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)，其中胞外區(qū)的主要結(jié)構(gòu)包括單鏈可變區(qū)(scFv)和鉸鏈區(qū)，胞內(nèi)區(qū)的主要結(jié)構(gòu)包括共刺激結(jié)構(gòu)域(如CD28和4-1BB)和T細(xì)胞活化區(qū)(CD3ζ)。病毒載體是將CAR序列導(dǎo)入T細(xì)胞以使其表達(dá)的載體工具

影響B(tài)CMA-CART療效的因素

上述BCMA-CART臨床研究采用的CAR結(jié)構(gòu)[9](圖1)、預(yù)處理方案、入選患者基礎(chǔ)情況各有不同，臨床療效也不一。相對于鼠源性抗體，人源化scFv免疫原性更小，不易產(chǎn)生排斥反應(yīng)。LCAR-B38M含有2個不同的重鏈可變區(qū)，可靶向同一個BCMA的2個位點(diǎn)，理論上與靶抗原的結(jié)合能力更強(qiáng)[7]。動物研究顯示采用4-1BB共刺激結(jié)構(gòu)域的抗腫瘤效應(yīng)可能優(yōu)于CD28，原因如下：(1)4-1BB刺激T細(xì)胞產(chǎn)生IL-2和TNF-α較少[21]，IL-2會刺激Treg、抑制CART細(xì)胞活性，而TNF-α與細(xì)胞因子風(fēng)暴相關(guān)[22]。(2)4-1BB可以增強(qiáng)抗瘤能力、延長白血病小鼠生存時間[21]。(3)scFv激活引起CD3ζ磷酸化、導(dǎo)致CART細(xì)胞過早衰竭，4-1BB能延緩細(xì)胞衰竭[23]。(4)4-1BB能促進(jìn)CART細(xì)胞增殖、氧化代謝和向中央記憶型分化[24]。大多數(shù)BCMA-CART研究均采用4-1BB結(jié)構(gòu)域，但尚無臨床對照研究證明采用4-1BB的CART療效優(yōu)于CD28。

目前認(rèn)為以下因素可影響CART治療的療效：(1)強(qiáng)化減淋巴化療可以提高CART和TIL的體內(nèi)存在時間并改善臨床預(yù)后[25]。CART-BCMA研究顯示Cy預(yù)處理可增加緩解率；另一方面，采用Cy預(yù)處理的小劑量組緩解率仍低于未給予Cy的大劑量組，但是預(yù)處理可以提高PFS和OS[13]。(2)CART細(xì)胞體內(nèi)擴(kuò)增水平與緩解率相關(guān)，而采集物中CD4+:CD8+T細(xì)胞比值及制備時T細(xì)胞擴(kuò)增能力與CART細(xì)胞擴(kuò)增呈正相關(guān)[13]。(3)DOR與CART細(xì)胞在體內(nèi)長期存在相關(guān)[26]。CART-BCMA研究顯示，部分長期緩解患者在3個月時體內(nèi)CAR水平與3～6個月之間出現(xiàn)PD患者相當(dāng)甚至更低，提示單有CART細(xì)胞并不足以維持緩解，T細(xì)胞功能、BCMA表達(dá)改變、腫瘤免疫抑制微環(huán)境等都可能影響療效[13]。(4)采集物中CD45RO-CD27+CD8+T細(xì)胞比例與CART擴(kuò)增及療效相關(guān)[13]。CD45RO-CD27+CD8+T細(xì)胞是一組以幼稚細(xì)胞為主同時包含Tscm的細(xì)胞表型，而Tscm(表型為CD45RO-CD45RA+CCR7+CD62L+CD27+CD28+IL-7Rα+)占外周血CD4+/CD8+細(xì)胞的2%～4%，具有自我更新、多能分化等干細(xì)胞特征，Cohen等[13]認(rèn)為采用低分化的幼稚細(xì)胞或者Tscm來制備CART可能更有效。

CART治療R/R-MM的其他靶點(diǎn)

目前CART治療R/R-MM研究的其他靶點(diǎn)包括CD38、CD138、κ輕鏈、路易斯Y(Lewis Y)抗原、CS1(SLAMF7，CD319)、整合素β7。CD38和CD138在正常組織細(xì)胞表達(dá)，因此不是合適靶點(diǎn)。κ-CART在R/R-MM治療反應(yīng)差，7例患者中4例疾病穩(wěn)定(SD)，3例無反應(yīng)(NR)[27]。國內(nèi)正在進(jìn)行一項(xiàng)臨床研究，評估靶向整合素β7、CS1、BCMA和CD138之一或者之二的CART治療R/R-MM的安全性和療效(NCT03778346)。UPenn曾嘗試ASCT聯(lián)合CD19-CART，20%患者(2/10)獲得PFS延長，且腫瘤進(jìn)展時間(TTP)與骨髓中CTL019峰值水平相關(guān)、與外周血擴(kuò)增無關(guān)[8]，支持R/R-MM存在分化程度較低的骨髓瘤干細(xì)胞的推斷[28]。目前靶向CD19/CD22和CD19/BCMA的雙特異性CART治療R/R-MM的臨床研究正在進(jìn)行中(NCT03593109，NCT03706547)。CS1參與MM和周圍基質(zhì)細(xì)胞之間的交叉作用，在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用，CS1-CART的臨床前研究證實(shí)其抗腫瘤活性[29]。CS1在活化NK和T細(xì)胞表達(dá)，采用基因編輯技術(shù)敲除CS1的CART能避免自相殘殺[30]。

BCMA-CART的主要不良反應(yīng)及處理

細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)CART細(xì)胞在識別抗原后活化、增殖、釋放大量細(xì)胞因子，并刺激單核/巨噬細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等，最終導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)，故又稱為細(xì)胞因子風(fēng)暴。CRS通常發(fā)生于CART輸注后第1周內(nèi)，并在1～2周內(nèi)達(dá)到高峰，是CART治療最常見的不良事件。靶向BCMA的CART臨床研究顯示CRS發(fā)生率多在60%以上，CRS發(fā)生率與CART劑量及白介素2受體α(IL2-Rα)、IL-6、IL-15、γ干擾素(IFN-γ)和巨噬細(xì)胞炎性蛋白1α(MIP-1α)等多種細(xì)胞因子相關(guān)，嚴(yán)重程度與CART劑量及基線骨髓漿細(xì)胞比例相關(guān)[7,12,14]。2018年美國血液和骨髓移植學(xué)會(American society of blood and bone marrow transplantation,ASBMT)發(fā)布專家共識，將CRS定義為“任何免疫治療導(dǎo)致的內(nèi)源性或輸注性T細(xì)胞和(或)其他IEC激活或參與的超生理反應(yīng)”[31]。共識依據(jù)發(fā)熱、低血壓、低氧血癥進(jìn)行CRS分級，但未提出CRS治療建議。參照CART治療相關(guān)毒性(CARTOX)工作組的分級診療策略，1級CRS主要以對癥治療為主，2級CRS經(jīng)補(bǔ)液、吸氧等處理仍有低血壓和缺氧給予托珠單抗(Tocilizumab)治療[32]。托珠單抗是人源IL-6受體單抗，已被FDA批準(zhǔn)用于治療CRS。如治療后仍有低血壓，可給予小劑量升壓藥治療。糖皮質(zhì)激素可能影響CART細(xì)胞擴(kuò)增進(jìn)而影響療效，僅在托珠單抗治療無效時考慮使用，且病情好轉(zhuǎn)時需迅速減量。司妥昔單抗(Siltuximab，IL-6單抗)未獲批適應(yīng)證，目前作為CRS的二線或三線治療用藥。

免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征(ICANS)既往稱為CART細(xì)胞相關(guān)腦病綜合征(CART-related encephalopathy syndrome,CRES)，ASBMT共識將ICANS定義為“任何免疫治療導(dǎo)致的內(nèi)源性或輸注性T細(xì)胞和/或其他IEC激活或參與的，以累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的病理過程為特征的一種疾病”[31]。CART-BCMA和bb2121臨床研究中ICANS發(fā)生率約1/3，≥3級ICANS發(fā)生率分別為12%和2%，其他研究中ICANS發(fā)生率更低。ICANS與血液中IL-6、IFN-γ和MIP-1α峰值水平相關(guān)[16]，發(fā)病機(jī)制主要是炎性細(xì)胞因子導(dǎo)致內(nèi)皮損傷、血管通透性增加、血腦屏障被破壞。CART輸注前存在神經(jīng)系統(tǒng)合并癥(如中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤、癲癇和卒中病史)應(yīng)考慮為ICANS的危險因素，建議給予左乙拉西坦預(yù)防癲癇發(fā)作[32]。1級ICANS給予支持治療，當(dāng)ICANS合并CRS時首選托珠單抗治療；≥2級ICANS可給予激素治療。治療癲癇首選左乙拉西坦，其次是苯巴比妥。伴顱內(nèi)壓升高的3級ICANS給予激素和乙酰唑胺，出現(xiàn)腦水腫的4級ICANS給予大劑量激素、過度通氣和脫水降顱壓治療[32]。

CART療法的發(fā)展趨勢及展望

新型CART產(chǎn)品隨著基因工程和合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CART療法的療效和安全性日益改善，越來越多的新型CART產(chǎn)品開始涉及R/R-MM的治療。CART療法費(fèi)用高昂、細(xì)胞制備過程復(fù)雜且耗時較長(需2～4周)，接受過重度化療或者晚期MM患者可能無法進(jìn)行T細(xì)胞采集，甚至有部分患者在制備期間因疾病進(jìn)展等原因而錯失治療機(jī)會，大大限制了自體CART的市場應(yīng)用。通用型CART(universal CART，UCART)采用基因編輯技術(shù)敲除同種異體T細(xì)胞表面的TCR等基因達(dá)到消除免疫排斥反應(yīng)的目的。法國生物制藥公司Cellectis研發(fā)的UCARTCS1是第一個進(jìn)入臨床研究的針對MM的UCART產(chǎn)品，該產(chǎn)品使用TALEN基因編輯技術(shù)去除T細(xì)胞表面的CS1抗原和TCR基因以抑制CART細(xì)胞交叉反應(yīng)，2019年1月獲得FDA批準(zhǔn)開展1期臨床試驗(yàn)(MUNDI-01)。CART治療常出現(xiàn)CRS等嚴(yán)重毒副作用，引入可誘導(dǎo)的半胱天冬酶9(caspase-9)自殺基因可以在必要時通過小分子AP20187 (B/B)激活caspase-9信號通路，誘導(dǎo)CART細(xì)胞凋亡[33]。采用Tscm制備的CART細(xì)胞在體內(nèi)擴(kuò)增良好，小劑量CART細(xì)胞輸注即可達(dá)到較好療效，同時毒副作用較小[13,18]。

治療CRS/ICANS新型藥物CRS和ICANS與多種細(xì)胞因子相關(guān)，靶向IL-6R、IL-6和TNF治療均能有效緩解臨床癥狀，但由于缺乏相應(yīng)的動物模型，此前人們對CRS發(fā)病機(jī)制并不完全清楚。2018年Giavridis等[34]構(gòu)建的小鼠模型顯示CRS嚴(yán)重程度與巨噬細(xì)胞分泌的IL-1、IL-6和NO相關(guān)，而與CART細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子無關(guān)。IL-6R單抗治療有效，表達(dá)重組IL-1受體拮抗劑的CART細(xì)胞同樣能阻止CRS發(fā)生同時不影響抗瘤活性。同期發(fā)表的另一項(xiàng)研究顯示人源化小鼠模型發(fā)生CRS時的IL-1和IL-6主要來自單核細(xì)胞，清除單核細(xì)胞或者使用IL-6R單抗可以抑制CRS，但I(xiàn)L-6R單抗不能阻止遲發(fā)性致命性神經(jīng)毒性。IL-1受體抑制劑Anakinra是小分子肽，可以穿透血腦屏障、同時阻斷CRS和ICANS，因此Anakinra比托珠單抗更具臨床優(yōu)勢[35]。

小結(jié):BCMA-CART治療R/R-MM的臨床試驗(yàn)結(jié)果令人振奮，部分產(chǎn)品已進(jìn)入2期和3期臨床試驗(yàn)。CRS和ICANS是CART治療中常見且可能危及生命的并發(fā)癥。IL-6R單抗已獲批用于治療CRS，激素治療能有效緩解CRS和ICANS，但可能導(dǎo)致CART療效下降。IL-1R抑制劑在小鼠模型中可有效阻斷CRS和ICANS，臨床療效有待更多研究證實(shí)。尋找理想靶點(diǎn)、采用基因工程和合成生物學(xué)技術(shù)可以提高CART的療效和安全性。