CAR T细胞免疫治疗最具有里程碑意义的一年是在2017年,因为美国 FDA 批准了两种靶向 CD19 的嵌合抗原受体T细胞(CAR T)疗法,用于治疗儿童及青年急性 B 淋巴细胞白血病和弥漫性大 B 细胞淋巴瘤,给全球的癌症患者带来了希望。但是最近,似乎很久没有CAR T有意义的研究数据出现了。
自体移植CAR修饰 T细胞确实有一些逻辑和临床上的限制。CAR T细胞是利用患者自身T细胞改造而成的,这使得个体化制备过程十分复杂且昂贵。而且还有不少副作用,包括细胞因子释放综合征(CRS)和神经毒性等。CRS是免疫细胞在 CAR T 治疗过程中爆发性的分泌大量的细胞因子造成的非特异性炎症反应,这不仅仅是 CAR T 治疗时的副作用,还是 CAR T 细胞疗法产生疗效的临床表现,也就是说 CAR T 诱发CRS是不可避免的。
全美排名第一的肿瘤医院——MD安德森癌症中心的研究人员盯上了NK细胞(Natural killer cells)。NK细胞是人体免疫系统的一部分,它在人体内巡视,发现异常细胞比如癌细胞就摧毁它们。但是癌细胞可以隐形, NK细胞就很难找它们。而且NK细胞在体内持续扩增能力较弱,注射后2周左右就消失了。MD安德森研究人员开发了一个新的免疫治疗类型,叫做CAR NK疗法,他们用CAR技术改造了NK细胞,不仅增强了NK细胞的抗癌能力,而且新CAR NK细胞可以通过识别隐形癌细胞表面的靶分子而找到癌细胞,并攻击它们。


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- NK细胞是从捐赠的脐带血中提取出来的,用CAR进行改造,提高存活时间和抗肿瘤活性;
- I期试验中,11位多轮治疗后复发的血液肿瘤患者接受了CAR NK细胞注射,中位随访13.8个月,73%患者有客观反应,其中7位达到完全缓解;
- 副作用小,无严重不良事件发生;
- II期临床试验将在2021年启动。
研究人员从MD安德森脐带血银行里捐赠的脐带血中提取出NK细胞,然后用嵌合抗原受体技术(CAR),让它们靶向表达CD19的癌细胞,不仅如此,还对白介素-15(IL-15)基因进行编辑,使NK细胞的存活时间和抗肿瘤活性倍增。虽说CAR NK细胞引发CRS等严重毒性反应的风险比CAR T细胞要低,研究人员还是加入了“自杀开关“诱导型半胱氨酸蛋白酶9(Caspase 9),可以在发生不可接受的毒性反应时触发CAR NK细胞凋亡。
在MD安德森进行的这项I期试验评估了剂量逐渐上升的CAR-NK细胞治疗难治性或复发性CD19阳性癌症的安全性和有效性。这项临床试验结果被发表在今年2月的新英格兰医学杂志(NEJM)上。

研究方法
从2017年6月到2019年2月,连续入组15位患者,4位患者因为疾病进展,移植物抗宿主病(GVHD)的发展,无法检测的疾病以及产品被细菌污染的原因而退出治疗。完成治疗的患者共11位,主要为慢性淋巴细胞白血病(CLL)、非霍奇金淋巴瘤和急性淋巴细胞白血病的患者。
为了保证安全,每一位入组患者的治疗,都和前一位至少有两周的间隔。每个患者接受的CAR NK细胞,都是单独制备的。但是在技术上,研究人员早就能依靠一份捐献者脐带血,制备100份以上的CAR NK产品了。
治疗过程分为2个步骤:
1、先进行了连续3天的氟拉达滨(fludarabine,剂量为30 mg/m^2体表面积)+环磷酰胺(cyclophosphamide,剂量为300 mg/m^2体表面积)的化疗,这一步不是为了治疗癌症,而是让身体准备好接受修饰的NK细胞。
2、休息2天后,单次输注试验CAR-NK细胞,以每公斤体重1×10^5个细胞,1×10^6个细胞和1×10^7个细胞的剂量递增。
在30天后进行评估,由主治医师决定是否允许进行缓解后治疗。

表1:入组患者基础特征
在NK细胞与捐赠者的配型上,研究人员非常谨慎,前9位患者接受的CAR-NK产品都与接受者的HLA基因型部分匹配(4/6匹配)。之后修改了方案,直到最后两位患者治疗时,才没有考虑HLA匹配。
研究结果
1、入组患者都经过多轮治疗
接受单支CAR NK细胞注射的11位患者,中位年龄60岁(47-70岁)。11位患者均接受过3-11轮的治疗(中位4轮),并出现了复发或者疾病进展,甚至有4位淋巴瘤患者,在接受了自体造血干细胞移植后疾病出现进展。
2、7位患者达到完全缓解
中位随访13.8个月(2.8-20个月),73%患者(8/11)有客观反应,均在注射后1个月内出现反应。其中7位患者达到完全缓解(CR),包括3位CLL和4位淋巴瘤患者,这效果真的非常好了!
另一位5号患者为里氏转化型CLL( CLL with Richter’s transformation),在CAR NK输注后达到高度淋巴瘤完全缓解,但仍有血细胞减少症和骨髓CLL浸润。之后该患者接受了维奈托克(Venetoclax)的缓解后治疗,并最终获得了完全缓解,但严谨的研究人员并未将这种缓解归因于CAR NK治疗。

图4:CAR NK治疗的临床反应和缓解后治疗
8位对CAR NK治疗有反应的患者中,有5位接受了缓解后治疗,比如利妥昔单抗、来那度胺、维奈托克和造血干细胞移植,在最后一次评估时,他们都达到完全缓解,虽然有3位患者(3号、5号、7号)仍然有极微小残存灶阳性。本次试验的无进展生存期(PFS)、缓解持续时间(DoR)等指标,没有被列入考量范围当中。
3、CAR NK的扩增能力和存活时间也很优秀
研究人员根据每微克基因组DNA的载体转基因拷贝数,采用实时定量聚合酶联反应法测量CAR NK细胞在体内的扩增。发现扩增最早在输注3天后出现,可以持续存活至少12个月,拷贝数量的高峰在输注后3-14天,并且有剂量依赖。对治疗有反应的患者比没有反应的患者,CAR NK细胞的早期扩增更明显。
在两位患者的淋巴结样本中发现CAR NK细胞比骨髓或者外周血中的更多,这一发现支持了CAR NK细胞聚集在疾病病灶的观点。
4、CAR NK疗法副作用小,无严重不良事件
不过CAR NK细胞在体内长时间的存在,也只导致了血液学方面的一些不良事件,不过都比较短暂且可逆。研究人员无法确定是否是CAR NK细胞注射引起的。
最常见的副作用是恶心和血液细胞计数下降,可能会导致感染风险升高。这些副反应在化疗后7-14天出现。
没有患者出现CRS、神经毒性或者噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(HLH),虽然患者及其CAR NK产品之间的HLA不匹配,也没有观察到GVHD。CAR NK的最大耐受剂量也没有达到。因为没有严重的不良事件出现,研究人员没有激活caspase 9安全开关来消除CAR NK细胞。

表2:11位试验患者的不良事件
洋葱总结
疗效好、副作用小、容易制备还不挑配型,这些好处加在一起,让MD安德森的研究人员对本项研究的结果非常满意。目前MD安德森癌症中心已经与武田制药达成合作,预计会在2021年启动CAR NK细胞疗法的临床II期试验。
MD安德森的研究人员还希望将其扩展至更多的癌症类型,比如乳腺癌、胶质母细胞瘤等。并希望可以迅速投入临床,使更多患者收益。
参考文献
[1] Enli L, David M, et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. N Engl J Med 2020;382:545-53.
[2]https://meeting.bioon.com/2019cell-therapies/news-detail/caba5462ec092ac9
[3]https://www.dana-farber.org/for-patients-and-families/becoming-a-patient/international-patients/chinese/cancer-specialists/car-t-cell-therapy/
[4]http://www.biomart.cn/specials/sinobiological/article/553147
[5]https://www.mdanderson.org/publications/cancerwise/car-nk-therapy-offers-new-treatment-option-for-blood-cancers.h00-159379578.html
