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临床研究对免疫细胞治疗的指导作用

2022.2.10

临床医生对免疫细胞治疗领域的发展起到重要作用,他们可以凭借其在生理、病理以及医疗技术方面的专业知识,从多个方面对免疫细胞治疗的临床应用加以指导,有效推动免疫细胞治疗领域甚至整个医药行业的发展。

文/张  锋

从免疫细胞治疗的发展历史来看,免疫细胞治疗并不是新兴事物,早在20世纪90年代初就出现了细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)疗法以及第一代嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法。然而,免疫细胞治疗作为真正的商业化药品进入市场,则是近几年的突破,尤其是2017年两款CAR-T产品(诺华的Kymriah和吉利德旗下凯特制药的Yescarta)的相继上市,在水波不兴的细胞治疗领域掀起了涟漪并持续延展,使之成为当今生物制药领域极为瞩目的“炸子鸡”。这一进程凝结了学术界在基础科学上的新发现和应用上的新设计、工业界在药品开发和工业化生产方面的摸索,也体现了医疗单位在临床应用方面做出的探索和努力。现有的免疫细胞疗法在血液肿瘤领域的成功案例为医药单位与工业界合作提供了较为成熟的示范。然而,随着免疫细胞疗法的进一步优化以及向具有重大挑战的实体瘤领域进军步伐的加快,医疗单位与工业界、学术界之间的合作显得更为重要。医疗单位可以在以下几个方面与药物研发机构紧密合作,为整个免疫细胞治疗领域的发展提供更多的信息和动力。

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首先,免疫细胞治疗产品需要在免疫细胞表面“武装”上靶向肿瘤细胞抗原的抗体片段,因此,在免疫细胞治疗(也包括抗体相关类产品)领域,为了降低脱靶效应以及中靶脱瘤毒性,研究人员必须对抗原靶点在肿瘤组织内的特异性表达以及抗体序列对肿瘤靶点的特异性识别进行严格把关。这就需要医院提供大量相关组织样本进行多种检测,如组织切片的免疫染色检测、组织蛋白裂解物检测等。只有积累了大量靶点特性的数据,才可以为整个医药行业提供可靠的可开发靶点。同样,对筛选出的候选抗体,研究人员需要在多水平(如正常组织和肿瘤组织切片)上证明其对肿瘤靶点的特异性,从而降低其对正常组织的脱靶毒性,提高安全性。

其次,医疗中心作为临床技术应用中心,医疗人员可以凭借其在生理、病理以及医疗技术方面的专业知识,从多个方面对细胞治疗的临床应用加以指导,其中包括细胞治疗药物的使用方式以及治疗期间的临床管理。在使用方式方面,一般细胞治疗药物采用静脉注射给药。但是,针对不同的适应证及其特性(如原发或转移性肿瘤),医生可以建议其他给药方式,如颅内注射、腹腔注射、瘤内注射等,这或许可以提高药物的有效性和安全性。免疫细胞治疗可能涉及多种不良反应,尤其是较为严重的细胞因子释放综合征和神经毒性。这些不良反应的管理都需要临床医生的密切观察和妥当处理,为安全用药提供指导。这些临床观察和管理方式,也可以反过来促使制药公司设计出更安全的细胞治疗产品。

再次,在免疫细胞治疗产品的临床应用期间,临床医生也需要使用多种辅助检测手段对患者的临床表现进行评估。随着技术的进步,各种检测手段也在不断更新换代。一些自动化、智能化仪器不断被开发出来,可以实现对临床样本多项指标的快速准确检测,如检测细胞治疗药物临床应用过程中血清细胞因子的含量。在对残留病灶的检测方面,除了传统的流式细胞术或者定量聚合酶链式反应等检测方法以外,近年来,高通量测序的方法在检测微小残留病变(MRD)方面可以达到更高的精确度和灵敏度。这些新技术、新方法的应用需要利用临床样本对方法本身的可靠性进行验证。此外,对检测指标与临床表现之间的关系,也需要通过精密的设计进行临床验证,如白介素6与细胞因子释放综合征之间的联系,从而发挥这些指标的临床价值,为临床评估和预测以及干预手段的选择提供依据。

最后,在免疫细胞治疗期间及其后续的随访中,临床医生可以与制药公司密切合作,进行转化医学方面的研究。近年来,一些颇有启发性的研究结果相继出现。例如,接受抗CD19的CAR-T治疗后,研究人员对患者体内的CAR-T克隆进行动力学分析,结果显示在细胞治疗产品输注后,有部分具有特定T细胞受体或表型的克隆得到富集,并且可能与患者的临床结果具有相关性。此外,病毒载体整合位点的分析结果也显示,某些整合位点的细胞克隆具有生长优势,并可能使患者获益。在病毒载体位点整合方面,最引人注目的当属《自然》(Nature)上报道的1名慢性淋巴白血病患者在长达4.2年随访期后仍保持无癌生存,且患者体内的CAR-T中有94%的细胞为慢病毒载体整合在tet2位点的克隆。研究人员对tet2进行研究发现,该基因缺失可以促进记忆性T细胞的形成。因此,这些研究或许可以指导科学家对CAR-T进行进一步改造,如对tet2进行基因编辑来促进CAR-T形成记忆表型,提高持久的抗肿瘤活性。

在随访过程中,若患者出现癌症复发现象,研究人员可以对其原因进行深度分析以指导产品开发。例如,在CAR-T方面,研究人员可以对其药代动力学及表型进行相关研究。在肿瘤细胞方面,研究人员可以对肿瘤抗原进行相关研究。肿瘤抗原的丢失是比较常见的癌症复发的诱因,其分子机制包括抗原基因剪接异常、移码、删除、突变等。也有医生对癌症复发的患者进行分析发现,患者的肿瘤细胞由急性淋巴白血病转变成急性髓系白血病,一方面造成原有抗原丢失,使得CAR-T无法起作用,另一方面也形成了新的肿瘤细胞类型及其相应的(新)抗原,加大了治疗的难度。这就需要通过对CAR-T产品进行改造,或者联合用药,来调动免疫系统对抗原丢失的肿瘤细胞或具有新抗原的肿瘤细胞进行杀伤,从而防止复发。此外,研究人员对1名CAR-T治疗失败的患者进行分析,发现其体外存在被病毒载体修饰的肿瘤B细胞,造成肿瘤细胞意外增殖和肿瘤扩散,并且因为抗原隐藏而无法被CAR-T识别和杀伤。为了降低此风险,研究人员可以在工艺开发时添加T细胞分离(如用磁珠筛选的方式)的步骤,从而去除生产原料中的B细胞和相应的循环肿瘤细胞,防止出现抗原隐藏和肿瘤复发的情况。

总之,从靶点发现和抗体功能验证,到细胞治疗产品临床应用的管理,再到转化医学研究对药物设计的反哺,免疫细胞治疗领域的发展离不开临床医生的支持。这些工作都将为免疫细胞治疗领域发挥建设性指导作用,有效推动该领域甚至整个医药行业的发展。

张锋,复星凯特生物科技有限公司首席科学家,曾从事肿瘤表观遗传学研究,并拥有10年以上细胞治疗和基因治疗研究经验。

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