Izaicinājumi un grūtības, kas radušās, piemērojot CAR-T šūnu terapiju

Kontaktpersona:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Himērisko antigēnu receptoru T šūnu (himērisko antigēnu receptoru T šūnu, CAR-T) imūnterapija ir ģenētiski modificēt T šūnas, kas izolētas no pacientiem vai alogēniem donoriem, lai izteiktu himērisko antigēnu receptoru (himērisko antigēnu receptoru). receptoru, CAR), adaptīvā šūnu terapija, kas īpaši atpazīst un nogalina audzēja šūnas. CAR-T ir viens no lielākajiem sasniegumiem vēža imūnterapijas jomā pēdējos gados. Tam ir lielas priekšrocības hematoloģisko ļaundabīgo audzēju ārstēšanā un plašas attīstības perspektīvas. Pašlaik CAR-T šūnu terapija saskaras arī ar milzīgām problēmām. Tālāk sniegtais saturs palīdzēs jums izprast problēmas, ar kurām saskaras CAR-T šūnu terapija, identificēt mehānismus, kas rada ierobežojumus, un pārvarēt šos šķēršļus, lai CAR-T šūnas varētu labāk izmantot savu potenciālu, optimizēt ārstēšanas stratēģijas un uzlabot pacientu rezultātus. Ir konstatēts, ka vairāki galvenie faktori, kas ietekmē CAR-T šūnu terapijas efektivitāti, ir CAR-T šūnu ražošana, toksisko blakusparādību pārvaldība un zāļu rezistences atkārtošanās.

Pretvēža augi:Cistanche augu produkti unHimēriskā antigēna receptora T šūna

1 Problēma CAR-T šūnu ražošanā

Problēmas, ar kurām saskaras CAR-T šūnu ražošana, ietver vairākas saites, piemēram, T šūnu iegūšanu, izolāciju un skrīningu, transdukciju, kultūras paplašināšanu un sākotnējo T šūnu fenotipu atlasi. Optimizējot metodes katrā saitē, CAR-T šūnu produktus var realizēt ar augstāku klīnisko efektivitāti un mazāk toksiskām blakusparādībām. Pašlaik visas FDA apstiprinātās CAR-T šūnas ir autologas, un nepastāv alogēnas atgrūšanas un transplantāta pret saimniekorganismu slimības (GVHD) risks, taču to ir grūti iegūt, un šūnu kvalitāte bieži vien nav pieejama. . Apgalvot. Veselu donoru šūnu izmantošana CAR-T produktu ražošanai ir viens no risinājumiem zemas kvalitātes CAR-T šūnu avotu problēmai. Agrīnie klīniskie pētījumi ir parādījuši, ka ir iespējams izmantot no donora iegūtas CAR-T šūnas pacientiem ar slimības recidīvu pēc alogēnas transplantācijas ar mazāku GVHD risku. Turklāt no donora iegūtās T šūnas veicina universālu CAR-T produktu izstrādi, kam ir liela nozīme, lai pārvarētu esošās problēmas, kas saistītas ar nepietiekamiem CAR-T šūnu avotiem, sliktu kvalitāti un gariem ražošanas cikliem, taču ir nepieciešamas papildu ģenētiskās modifikācijas. lai samazinātu imūnās atgrūšanas un GVHD risku. Turklāt CAR struktūras bieži satur eksogēnas sekvences. Sagatavošanas grūtību dēļ lielākā daļa CAR-T šūnu scFv ir peļu izcelsmes un ir imunogēni. Cilvēka anti-peles antivielas pret scFv ir konstatētas ārstētiem pacientiem.

Pētījumi ir parādījuši, ka CAR-T šūnu produktu sākotnējam T šūnu fenotipam ir svarīga loma turpmākajās klīniskajās reakcijās. Specifiski T šūnu fenotipi, piemēram, centrālās atmiņas T šūnas, cilmes līdzīgās atmiņas T šūnas un prekursoru T šūnas, var uzlabot CAR-T šūnu paplašināšanās spēju un noturību. Pētījums par CD19-mērķtiecīgu CAR-T šūnu terapiju HLL pacientiem atklāja, ka CAR-T šūnu populācijai, kas reaģēja, bija bagātīga ar atmiņu saistīta T šūnu gēnu ekspresija, salīdzinot ar tiem, kas nereaģē. Cita pētnieku grupa pamudināja CAR proteīnu nonākt miera stāvoklī, piespiežot pazemināt CAR proteīna regulēšanu caur zāļu regulēšanas sistēmu vai dasatinibu, tādējādi iegūstot atmiņai līdzīgu fenotipu, veiksmīgi mainot izsmelto CAR-T šūnu fenotipu un transkripcijas īpašības. un pēc tam atjaunojot CAR-T šūnu pretvēža funkciju.

Turklāt CAR-T šūnu infūzijas laiks arī būtiski ietekmē ārstēšanas reakciju. Paredzams, ka, saīsinot CAR-T šūnu ražošanas ciklu, izmantojot tehnoloģisko optimizāciju, tas samazinās pacientu slimības aizkavēšanos un dos labumu lielākam skaitam pacientu. Turklāt CAR struktūras kodējošos gēnus T šūnās parasti pārveido retrovīruss vai lentivīruss, taču, attīstoties transpozonu sistēmām, CAR-T šūnu ražošanai ir ekonomiskāk izmantot transpozonus, nevis vīrusu vektorus. Pašlaik Sleeping Beauty transpozonu sistēma ir izmantota CD19-mērķtiecīgu CAR-T šūnu ražošanā.

Pretaudzēju: CAR-T šūnu terapija uncistanche tubulosa

2 CAR-T šūnu terapijas toksiskās un blakusparādības

Gandrīz visiem pacientiem, kuri tika ārstēti ar CD{0}}mērķtiecīgām CAR-T šūnām, attīstījās dažādas pakāpes toksiskas blakusparādības, tostarp citokīnu izdalīšanās sindroms (CRS) un imūnsistēmas efektoru saistītā neirotoksicitātes sindroms (ICANS) utt., pēdējais pazīstams arī kā neirotoksisks blakus efekti. Amerikas Transplantācijas un šūnu terapijas biedrība (ASTCT) ir izstrādājusi un publicējusi standartizētus CRS un ICANS klasifikācijas ieteikumus, kuriem ir vadošā nozīme CAR-T toksicitātes pārvaldībā un ārstēšanā.

CRS klīniskie simptomi bieži sākas ar drudzi, un smagi gadījumi var izraisīt sistēmisku iekaisuma reakciju, hipotensiju, hipoksiju un orgānu mazspēju. ICANS galvenokārt izpaužas kā toksiska encefalopātija, smagi gadījumi var izraisīt krampjus, smadzeņu tūsku un komu. Lielākajai daļai pacientu ar ICANS bija CRS anamnēzē, kas liecina, ka CRS var darboties kā ICANS ierosinošs vai veicinošs faktors. Ja var atklāt CRS un ICANS agrīnos simptomus un efektīvi iejaukties, abu klīniskā gaita ir atgriezeniska, bet smagas CRS un ICANS var būt letālas. CRS un ICANS patofizioloģisko mehānismu izpratne ir noderīga, lai izstrādātu mērķtiecīgas zāles, lai nomāktu CAR-T šūnu toksicitāti, pamatojoties uz CAR-T šūnu pretvēža aktivitātes saglabāšanu pēc iespējas vairāk. CRS ir saistīta ar paaugstinātu dažādu citokīnu līmeni, starp kuriem IL-6 ir svarīga imūnmolekula, kas mediē CRS. Tocilizumabs, kas bloķē IL-6 receptorus, pašlaik ir galvenais DRS ārstēšanas līdzeklis. Preklīniskie pētījumi ir parādījuši, ka CRS izraisa CAR-T šūnu un saimniekšūnu daudzšūnu tīkls, un monocītu-makrofāgu sistēmai ir galvenā loma aktivizācijas procesā. IL-1 ir viens no galvenajiem monocītu-makrofāgu sistēmas citokīnu produktiem, un tas var būt iesaistīts CRS virzošajā saitē, un šī mērķa bloķēšana ir efektīva, lai atbrīvotu CRS. CRS procesā ir iesaistīti arī TNF, interferons (IFN-), granulocītu/makrofāgu koloniju stimulējošais faktors (GM-CSF) un citi pro-iekaisuma citokīni, kas var būt potenciālā mērķa mērķis. Pašlaik zemas pakāpes CRS galvenokārt ārstē ar pretdrudža un atbalstošu ārstēšanu, un tiek aktīvi novērstas citas komplikācijas, kas var izraisīt drudzi, piemēram, infekcija. Vidēji smagas vai smagas CRS gadījumā parasti lieto tocilizumabu, un steroīdus selektīvi lieto kā adjuvantu terapiju atkarībā no pacienta stāvokļa, un efekts ir nozīmīgāks. Smagiem CRS pacientiem steroīdus parasti izmanto, lai inhibētu CAR-T šūnu un citu "blakus stāvošo" šūnu proliferāciju un citokīnu sekrēciju. Jāņem vērā, ka steroīdus nevar lietot lielās devās, un to inhibējošā iedarbība uz imūnsistēmu novedīs pie CAR-T efektivitātes samazināšanās. Daži mazo molekulu inhibitori, piemēram, ruksolitinibs un ibrutinibs, var plaši kavēt dažādu citokīnu veidošanos un signālu pārraidi un var saistīties ar vairākiem mērķiem, tādējādi regulējot CAR-T šūnu imūno funkciju un samazinot blakusparādības.

ICANS mehānisms var būt saistīts ar CAR-T šūnu un iekaisuma citokīnu uzkrāšanos centrālajā nervu sistēmā. Preklīniskajos pētījumos ir novērota korelācija starp CAR-T šūnu skaitu cerebrospinālajā šķidrumā un citokīnu līmeni un ICANS smagumu. ICANS sastopamība CD19-mērķtiecīgā CAR-T terapijā ir lielāka nekā CD22-mērķtiecīgā CAR-T šūnu terapijā, kas var būt tāpēc, ka CD19 tiek ekspresēts cilvēka smadzeņu mediālajās parietālajās šūnās. Klīniskā ārstēšanas metode ICANS pacientiem ir steroīdu ievadīšana, un devai jābūt mazākajai, lai izvairītos no ietekmes uz CAR-T efektivitāti un nopietnu imūnsupresiju. Tocilizumabs ir sasniedzis labus rezultātus CRS ārstēšanā, taču tā ietekme uz ICANS ir ļoti ierobežota, kas var būt saistīts ar tā grūtībām iziet cauri hematoencefālisko barjerai.

Toksiskas blakusparādības pašlaik ir svarīgs faktors, kas ierobežo CAR-T efektivitāti, kavē CAR-T šūnu pretvēža iedarbības pastiprināšanos, palielinot CAR-T šūnu devu vai uzlabojot efektora aktivitāti. Tiek uzskatīts, ka augsts audzēja slodze, paaugstināts vecums un augstas intensitātes limfodu depletējoša sagatavošana ir saistīta ar imūntoksisku blakusparādību rašanos. Palielinoties ārstēšanas gadījumu skaitam un pagarinot novērošanas laiku, parādījās vairāk toksisku un blakusparādību, piemēram, hemofagocītiska limfohistiocitoze/makrofāgu aktivācijas sindromam līdzīga toksicitāte, ar B šūnu aplastisko anēmiju saistīta imūnsistēmas disfunkcija Bojāts stāvoklis, ko sarežģīja letāla infekcija, letāls smadzeņu tūska utt. Pašreizējos pētījumos ir atklāts, ka pašnāvības gēnu, piemēram, inducējamās kaspāzes-9 vai herpes simplex vīrusa timidīnkināzes pievienošana CAR ir iespējams veids, kā samazināt CAR-T citotoksiskās blakusparādības, taču tā izraisīt neatgriezenisku CAR-T šūnu klīrensu un samazināt rezistenci. Audzēja efektivitāte.

CAR-T šūnu terapijas un cistanche piedevu ietekme: vēža un audzēju ārstēšana

3 Zāļu rezistences recidīvs pēc CAR-T šūnu terapijas

Lai gan CAR-T šūnas ir guvušas lielus sasniegumus ļaundabīgo hematoloģisko audzēju ārstēšanā, pacientiem, kuri saņem CD19-mērķtiecīgu CAR-T šūnu terapiju, zāļu rezistences recidīva līmenis ir pat 30–50 procenti, un lielākā daļa pacientu no recidīviem rodas 12 gadus pēc ārstēšanas. mēneša laikā. Tomēr šāda veida recidīvs attiecas ne tikai uz CD19 mērķi, un saistītie pētījumi par citiem mērķiem, piemēram, CD22 un BCMA, arī ir pierādījuši, ka pret zālēm rezistenti recidīvi ir galvenais izaicinājums, ar ko parasti saskaras CAR-T šūnu terapija. Pašlaik recidīvu notikumus parasti iedala antigēnu negatīvā recidīvā un antigēnu pozitīvā recidīvā.

Primārais antigēnu negatīva recidīva mehānisms ir antigēna zudums. Pašlaik atzītie antigēna zuduma mehānismi ietver splicing mutācijas, epitopu noslēpumu un šūnu līnijas izmaiņas mērķa epitopu zuduma dēļ. Tomēr pat tad, ja antigēns nav pilnībā zaudēts, ar imūnmodulācijas palīdzību samazināta antigēna ekspresija vai blīvums ir pietiekams, lai audzēja šūnas varētu izkļūt. Klīniskajā pētījumā, kurā leikēmijas pacientu ārstēšanai izmantoja CD22-mērķtiecīgas CAR-T šūnas, tika konstatēts, ka leikēmijas pacientiem ar pozitīviem antigēniem ir recidīvs, kas liecina, ka CAR-T šūnu aktivitātes uzturēšanai jāsasniedz minimālais antigēna ekspresijas slieksnis. . Paredzams, ka kombinatoriskās daudzmolekulārās CAR-T šūnas pārvarēs audzēja šūnu izkļūšanu no antigēna zuduma vai pazemināšanas mehānismiem. Pacientiem, kuriem recidīvs pēc CD{7}}mērķtiecīgas CRA-T šūnu terapijas, CD22 ir ideāls mērķis, jo lielākajai daļai CD{10}}negatīvo pacientu joprojām ir pozitīva CD22 ekspresija. Klīniskajos pētījumos CAR-T šūnas, kuru mērķauditorija ir CD22, bija efektīvas, ārstējot pacientus ar CD19-negatīvu B-šūnu limfomu un recidivējošu leikēmiju, bet secīgās imūnterapijas procesā zāļu rezistences recidīvs, ko izraisīja samazināta Tika konstatēta arī CD22 ekspresija ar audzēja šūnām. Tāpēc CAR-T šūnu attīstībai, kas vienlaikus ir vērsta uz CD19 un CD22, var būt lielāks potenciāls pārvarēt zāļu rezistenci. Papildus mērķa antigēnu atlasei ir jāpievērš uzmanība arī precīzam CAR-T mehānismam imūno sinapses veidošanā un mērķa šūnu nogalināšanā. Dabiskie TCR var atpazīt antigēnus zema blīvuma līmenī, un tiek spekulēts, ka strukturālās atšķirības starp CAR un dabiskajiem TCR var izraisīt atšķirības antigēnu atpazīšanas blīvuma prasībās.

Ir vērts atzīmēt, ka ne visi pacienti ar recidīvu ir CD19 negatīvi, kas arī parāda, ka papildus antigēna zudumam un audzēja šūnu aizbēgšanai ir arī citi faktori, kas izraisa CAR-T rezistenci. Galvenais antigēnu pozitīvā recidīva cēlonis ir CAR-T šūnu izsīkums, kas izraisa pašfunkcijas pasliktināšanos ilgstošas ​​augsta antigēna līmeņa iedarbības dēļ. Parasti tiek uzskatīts, ka CAR-T šūnu antigēnu neatkarīgā signāla transdukcija ir cieši saistīta ar šūnu izsīkumu, un augsts audzēja slodze ir arī svarīgs faktors, kas izraisa izsīkumu. Imūnās kontrolpunkta blokādes tehnoloģija apvienojumā ar CAR-T šūnām ir daudzsološa, lai pārvarētu spēku izsīkumu un uzlabotu CAR-T šūnu efektoru un noturību. IL-7 receptoru koekspresija ar CAR var izvairīties no "blakus stāvošo" šūnu stimulācijas un uzlabot CAR-T šūnu proliferācijas spēju, pretvēža aktivitāti un noturību. CAR-T šūnu CAR struktūra satur ne-paškomponentus, kas ir imunogēni un var izraisīt humorālo un šūnu anti-CAR imunitāti, tādējādi ierobežojot efektivitāti un ietekmējot CAR-T šūnu proliferācijas spēju un noturību. Pētījumi liecina, ka 5 procentiem DLBCL pacientu un 36,7 procentiem B-ALL pacientu ir paaugstināts anti-CAR antivielu līmenis pēc CAR-T šūnu infūzijas. Ciklofosfamīda vai fludarabīna pirmapstrāde tiek uzskatīta par svarīgu faktoru, kas samazina anti-CAR šūnu imunitāti. Humanizētu CAR-T produktu izstrāde ir efektīvs līdzeklis šīs problēmas risināšanai, kas klīniskajos pētījumos ir pierādījis ilgstošu efektivitāti recidivējošas/refraktāras B-ALL gadījumā. Kostimulējošais domēns CAR struktūrā ietekmē arī CAR-T šūnu noturību. Parasti tiek uzskatīts, ka salīdzinājumā ar 4-1BB kostimulācijas domēnu, CD28-atvasinātās CAR ir mazāk izturīgas un vairāk pakļautas izsmelšanai; tā kā CAR-T šūnām, kas satur 4-1BB kostimulācijas domēnu, ir augstāks anti-apoptotisko proteīnu BCL-2 un BCL-XL līmenis, un var būt mehānisms, kas veicina atmiņas fenotipa T šūnu veidošanos. Pašlaik klīniskajos pētījumos veiktie uzlabojumi ietver mākslīgo antigēnu prezentējošu šūnu izmantošanu, lai aktivizētu CAR-T šūnas, CAR-T fenotipu regulēšanu un imūnās kontrolpunktu molekulu kombinētu inhibīciju. Rezultātus ir vērts gaidīt.

Cistanche var efektīvi novērst audzēju un vēzi