T細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞等在免疫細(xì)胞治療的應(yīng)用及研究進展
醫(yī)藥行業(yè)作為一個高新技術(shù)導(dǎo)向的行業(yè)，治療技術(shù)在向更貼近人類體內(nèi)免疫系統(tǒng)和基因修正水平對抗疾病的方向進化。在人體免疫系統(tǒng)中存在形形色色的免疫細(xì)胞，他們協(xié)同合作共同運作著免疫系統(tǒng)，在過去的幾年里，免疫細(xì)胞治療已經(jīng)從實驗室走向臨床，為許多患者帶來了新的希望。本文將探討T細(xì)胞、NK細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞在免疫細(xì)胞治療中扮演的角色和應(yīng)用，以及行業(yè)相關(guān)研究最新進展。
1 T細(xì)胞
T細(xì)胞是免疫細(xì)胞治療中的重要角色，能夠識別并攻擊被病毒感染的細(xì)胞和癌細(xì)胞。在免疫細(xì)胞治療中，科學(xué)家們通過基因工程技術(shù)改造T細(xì)胞，使其能夠識別并攻擊腫瘤細(xì)胞。這種治療方法被稱為CAR-T細(xì)胞療法，目前已成為免疫治療的主力軍。同種異體和實體瘤CAR-T安全性和有效性均得到初步驗證，2021年以來已經(jīng)陸續(xù)有多款實體瘤CAR-T和異體CAR-T披露了積極的臨床結(jié)果，同時也已經(jīng)驗證同種異體CAR-T的多個靶點。然而，CAR-T細(xì)胞療法目前也面臨著抗原逃逸控制、毒副作用控制這些現(xiàn)實問題，部分患者在接受CAR-T細(xì)胞療法后會出現(xiàn)疾病復(fù)發(fā)的情況。針對這些問題科學(xué)家正在開發(fā)雙靶向CAR-T，串聯(lián)CAR-T，含有兩個 scFv的單個CAR構(gòu)建體以及單靶點CAR-T混合等等策略，以解決抗原逃逸而產(chǎn)生的耐藥性。對于細(xì)胞因子釋放綜合征 （CRS）、免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征 (ICANS) 這些臨床使用后產(chǎn)生的副作用，科學(xué)家使用人源化/全人源抗體片段取代鼠源來改造CAR結(jié)構(gòu)。從T細(xì)胞在臨床上未來的發(fā)展看，T細(xì)胞還可以通過免疫檢查點抑制來激活，這是一種新的免疫治療策略，已經(jīng)在治療多種類型的實體瘤中顯示出潛力。
Fig1：CAR-T細(xì)胞的作用原理
目前T細(xì)胞免疫治療領(lǐng)域，γδT 細(xì)胞成為新的突破點。γδT 細(xì)胞是固有免疫系統(tǒng)中的效應(yīng)細(xì)胞，可以激發(fā)I型免疫，通過顆粒酶B和穿孔素對感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生強烈的細(xì)胞毒性作用，同時激發(fā)更多的IFN-γ產(chǎn)生。γδT細(xì)胞沒有MHC的限制性，具備通用型細(xì)胞治療產(chǎn)品的特質(zhì)，藥企紛紛下場布局。2017年以來，γδT細(xì)胞臨床試驗的數(shù)量急劇增加，我國藥企在該領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，瑞創(chuàng)生物的RC1012；藥明巨諾的GPC3 CAR-T，目前都進入了1期臨床。近日IN8bio在第49屆歐洲血液和骨髓移植學(xué)會年會上，公布了其γ-δT細(xì)胞療法INB-100的臨床數(shù)據(jù)，INB-100治療已在接受治療的患者中實現(xiàn)了持久的100%完全緩解(CR)，包括高危急性髓性白血病(AML)患者和一名急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)患者，所有接受治療的患者均出現(xiàn)低度（1-2）移植物抗宿主�。℅vHD），這種疾病對類固醇有反應(yīng)，并且在較高劑量水平下起病更快，未觀察到劑量限制性毒性(DLT)。這對于該領(lǐng)域的其他競爭對手來說既是一個威脅又是一個激勵。
Fig2：γδT 細(xì)胞的作用原理
▶ 國際藥企γδ T細(xì)胞療法情況
2 NK細(xì)胞
NK細(xì)胞是另一種重要的免疫細(xì)胞，是淋巴細(xì)胞的一個亞群，是人體固有免疫的重要組成部分，也是抵御病毒感染和腫瘤細(xì)胞的第一道防線�；谶@個特點，CAR-NK細(xì)胞療法也應(yīng)運而生。與CAR-T細(xì)胞療法相比，CAR-NK細(xì)胞療法具有更少的副作用和更低的成本。異體來源的NK細(xì)胞不表達(dá)個體特異性TCR， 出現(xiàn)移植物抗宿主病的風(fēng)險遠(yuǎn)低于異體T細(xì)胞治療，更適用于被開發(fā)為即用型治療產(chǎn)品，擁有大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的潛力。除此之外NK細(xì)胞的開發(fā)策略還有NK細(xì)胞過繼性療法（Adoptive Cell Transfer Therapy，ACT），通過向患者輸注健康的經(jīng)活化的NK細(xì)胞，其中回輸?shù)腘K細(xì)胞在體外經(jīng)過 IL-2、IL-15等細(xì)胞因子的活化處理。在單細(xì)胞克隆領(lǐng)域可以采用直接靶向NK細(xì)胞抑制受體的抗體，例如靶向NKG2A的莫那利珠單抗（Monalizumab），增強NK細(xì)胞的殺傷力，根據(jù)抗體的靶向不同，采用靶向腫瘤相關(guān)抗原的治療性抗體，例如靶向表皮生長因子受體（EGFR ）的西妥昔單抗（Cetuximab）、靶向CD20的利妥昔單抗（Rituximab），通過NK細(xì)胞誘導(dǎo)ADCC效應(yīng)達(dá)到治療目的。NK細(xì)胞銜接器是多特異性抗體同時靶向腫瘤細(xì)胞抗原以及NK細(xì)胞活化受體，將NK細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞聚集，讓NK細(xì)胞直接殺傷腫瘤細(xì)胞。
Fig3：NK細(xì)胞的應(yīng)用策略
為了進一步加強NK細(xì)胞的殺傷力，科學(xué)家研發(fā)了在NK細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞間建立聯(lián)系的小的工程抗體分子BiKEs、TriKEs。這些分子結(jié)構(gòu)的一端含有抗CD16抗體，其將結(jié)合CD16以觸發(fā)NK細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，而在另一端則含有腫瘤細(xì)胞抗原。效應(yīng)器和靶細(xì)胞間的這種連接將導(dǎo)致NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子產(chǎn)生增強。
免疫腫瘤公司GT Biopharma在第27屆歐洲血液學(xué)大會宣布公司的第二代CD19靶向三特異性殺傷接合器（TriKE®）GTB-7550可以驅(qū)動強大的NK細(xì)胞功能，以對抗B細(xì)胞惡性腫瘤，已經(jīng)取得了積極的臨床試驗結(jié)果。公司目前正在開發(fā)的TriKE治療劑由三個功能部分組成：結(jié)合NK 細(xì)胞上CD16受體的駱駝納米體、 識別腫瘤細(xì)胞上表達(dá)的標(biāo)記物的單鏈可變片段 ( scFv )和人白細(xì)胞介素 (IL)-15交聯(lián)劑。TriKE的 IL-15 成分提供自我維持信號，激活 NK 細(xì)胞并增強其殺死腫瘤細(xì)胞的能力。
Fig4：GT Biopharma的TriKE®作用原理
來自德國的AFFIMED公司也在致力于NK細(xì)胞的外部接合器研究，公司研發(fā)了ICE ®（先天細(xì)胞接合器）分子通過與NK細(xì)胞上的 CD16A 受體和腫瘤細(xì)胞上的特定受體結(jié)合， NK 細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞結(jié)合在一起。一旦建立了這種橋梁，細(xì)胞就會被激活，釋放出直接殺死腫瘤細(xì)胞的因子。為了進一步放大殺傷功能，公司研發(fā)了ROCK®（重定向優(yōu)化細(xì)胞殺傷）平臺，與其他基于抗體的療法相比，ROCK®平臺產(chǎn)生的 ICE® （先天細(xì)胞接合器）分子有效且穩(wěn)定地結(jié)合 CD16A 上的獨特表位，避免與人體自身循環(huán)血清 IgG 競爭NK 細(xì)胞上的受體。
Fig5：AFFIMED的ICE ®作用原理
樹突狀細(xì)胞即DC細(xì)胞，是免疫系統(tǒng)中的一種專業(yè)抗原呈遞細(xì)胞，它們能夠捕獲、處理和呈遞抗原，激活T細(xì)胞，從而啟動免疫應(yīng)答。DC細(xì)胞可通過識別和浸潤腫瘤，分泌調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境的可溶性因子，并呈遞腫瘤相關(guān)抗原，促發(fā)T細(xì)胞應(yīng)答，提高機體抗腫瘤的免疫功能。其中的CD8+ CTL就是一種接受了DC抗原呈遞的特異性腫瘤殺傷T細(xì)胞，其分布可位于腫瘤的侵襲性邊緣，也可位于腫瘤的核心部位，并專門分泌多種細(xì)胞因子發(fā)揮免疫應(yīng)答的效應(yīng)。
來自圣路易斯華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院Eynav Klechevsky教授團隊在Science雜志上展示了他們的研究成果，他們發(fā)現(xiàn)DC表面的CD5可以促進效應(yīng)性T細(xì)胞的激活和增殖，并影響T細(xì)胞表面CD5的表達(dá)，從而影響ICB治療的效果。這意味著，樹突狀細(xì)胞上的CD5可以作為提高接受ICB治療的患者反應(yīng)率的潛在靶標(biāo)。
Fig6：DC細(xì)胞表面的CD5對免疫治療的指導(dǎo)作用
從FDA批準(zhǔn)首個抗癌疫苗Provenge（sipuleucel-T）之后，全球范圍內(nèi)共有5款DC疫苗獲批上市，DC疫苗雖然作用機制明晰，但腫瘤免疫微環(huán)境和腫瘤免疫抑制機制大大限制了DC腫瘤疫苗的作用效果，因此DC疫苗的研究從DC來源，抗原的選擇和抗原負(fù)載等方面加強DC腫瘤疫苗的安全性和治療效果。目前已經(jīng)有四種生產(chǎn)DC的方法，即可以利用從單核細(xì)胞來源的DC、CD34+造血前體分化而來的DC、在體內(nèi)擴增循環(huán)中的DC和通過誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞誘導(dǎo)APC制備DC細(xì)胞。
Fig7：DC疫苗生產(chǎn)過程
▶ 目前全球上市的DC疫苗
4 B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞
B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞也在免疫細(xì)胞治療中發(fā)揮著重要的角色。B細(xì)胞是免疫系統(tǒng)的一部分，它們能夠產(chǎn)生抗體，這些抗體能夠識別并標(biāo)記外來的病原體，使其他免疫細(xì)胞能夠更容易地找到并消滅它們。巨噬細(xì)胞則是免疫系統(tǒng)的清道夫，它們能夠吞噬并消滅被抗體標(biāo)記的病原體。在免疫細(xì)胞治療中，B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的作用主要體現(xiàn)在它們對免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)上。研究發(fā)現(xiàn)，B細(xì)胞能夠通過產(chǎn)生抗體來增強免疫細(xì)胞治療的效果。而巨噬細(xì)胞則可以通過改變其極化狀態(tài)，從促進腫瘤生長的M2型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榭鼓[瘤的M1型巨噬細(xì)胞，從而增強免疫細(xì)胞治療的效果。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）是腫瘤微環(huán)境（TME）中最豐富的免疫亞群之一，已被證明可調(diào)節(jié)免疫抑制性TME的形成，并通過促腫瘤活性損害宿主的抗腫瘤反應(yīng)。
Fig8：CD40介導(dǎo)的信號徑驅(qū)動巨噬細(xì)胞的促炎/抗腫瘤極化的過程
隨著科學(xué)研究的深入，B細(xì)胞在腫瘤免疫治療中的重要性日益凸顯。這種免疫細(xì)胞可能會成為繼T細(xì)胞后的下一個主要免疫治療策略。B細(xì)胞在腫瘤治療中的作用可能是通過產(chǎn)生針對腫瘤的特異性抗體，或者通過抗體依賴性細(xì)胞毒性（ADCC）、抗體依賴性細(xì)胞吞噬（ADCP）和補體依賴性細(xì)胞毒性（CDC）來消滅癌細(xì)胞。為了更好的利用B細(xì)胞同時減少不良反應(yīng)，納米材料形式的疫苗佐劑在實驗中已被證實其有助于B細(xì)胞激活。納米疫苗激活B細(xì)胞的獨特優(yōu)勢在于納米顆粒表面可以同時展示多個抗原用于BCR識別，與單個抗原相比有更強的B細(xì)胞激活作用。
Fig9：納米顆粒增強B細(xì)胞活化
Shoreline Biosciences公司的iPSC衍生的“M1”巨噬細(xì)胞經(jīng)過基因修飾，具有最佳的抗腫瘤功能。這些細(xì)胞運輸?shù)侥[瘤，調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境以促進炎癥，并動員額外的免疫效應(yīng)細(xì)胞來驅(qū)動腫瘤清除，除此之外該公司也在研發(fā)了iPSC衍生的“M2”巨噬細(xì)胞，適應(yīng)癥包括再生治療、纖維化和炎癥性疾病。
Fig10：巨噬細(xì)胞誘導(dǎo)
結(jié)語：免疫細(xì)胞治療是一種新興的治療方法，它利用我們自身的免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤。盡管這種治療方法在臨床試驗中已經(jīng)取得了一些成功，但仍然有許多挑戰(zhàn)需要克服，如何提高免疫細(xì)胞治療的持久性，如何減少副作用，以及如何使更多的患者能夠從這種治療方法中受益。免疫細(xì)胞治療是一個充滿挑戰(zhàn)和機遇的領(lǐng)域，它為我們提供了一個全新的視角來理解和治愈頑疾。
- 細(xì)胞因子IL-23信號通路原理及在自免藥物開發(fā)上的應(yīng)用
- 多能干細(xì)胞的歷史及在臨床上的應(yīng)用
- 國內(nèi)干細(xì)胞相關(guān)政策梳理匯總及分析
- 巨噬細(xì)胞在不同疾病下的功能變化及其激活和分化指南
- 文獻(xiàn)解讀：GSK3調(diào)控信號影響牛骨骼肌纖維/脂肪生成祖細(xì)胞的成脂分化
- 多能干細(xì)胞在研情況、研究優(yōu)勢及相關(guān)細(xì)胞因子應(yīng)用
- IPSC化學(xué)重編程技術(shù)與傳統(tǒng)重編程技術(shù)的區(qū)別及優(yōu)勢
- 細(xì)胞因子IL-17在靶向藥物及自身免疫性疾病中的應(yīng)用優(yōu)勢
