1、細胞因子
 

在腫瘤免疫治療領(lǐng)域的早期發(fā)現(xiàn)是細胞因子的作用。細胞因子治療有著輝煌的過去，它是最早的被FDA批準用于腫瘤的免疫治療藥物，譬如，IFNα-2a (Roferon-A)和IFNα-2b (Intron-A)在1986年被批準用于多種淋巴瘤，高劑量IL-2 (Proleukin)在1992和1998年被批準用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和腎癌。

 

1976年，NCI腫瘤細胞生物學實驗室的RobertGallo，使用PHA刺激淋巴細胞產(chǎn)生條件培養(yǎng)基培養(yǎng)骨髓細胞，其中90%的T細胞長達9個月的生存維持。在此之前，原代T細胞無法體外培養(yǎng)，是免疫學發(fā)展的巨大瓶頸性技術(shù)問題。這個未被純化的成分稱之為 T細胞生長因子，也就是IL-2。

 

1983年，日本癌癥研究基金會腫瘤研究中心的Junji Hamuro等人，克隆了IL-2的基因，完成了測序工作。并在小鼠模型中進行研究，發(fā)現(xiàn)可以促進同基因肉瘤和黑色素瘤等轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤消退。這最終使IL-2成為人類第一個癌癥免疫治療藥物。但是因為半衰期短，治療窗口窄，毒副作用大，且同時刺激Treg活化，限制了其臨床使用。

 

2、檢查點抑制劑

在IL-2批準不久后，檢查點抑制劑脫穎而出，走到癌癥研究的前沿。

 

1987 年，科學家們發(fā)現(xiàn)：CD4+或 CD8+的T細胞表面存在的一種免疫球蛋白，被稱之為細胞毒性淋巴細胞抗原 4（CTLA-4），CTLA-4的發(fā)現(xiàn)為今后所有檢查點抑制劑的發(fā)現(xiàn)鋪平了道路。

 

James P. Allison博士是最早確定并闡明 CTLA-4 的免疫功能的科學家之一。1996 年，Allison 在小鼠中證實抗CTLA-4 的單抗可促使免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤，于是 Ipilimumab 在Allison 博士的實驗室誕生了。

 

1999 年，生物技術(shù)公司 Medarex 獲得了此抗體的。Allison 博士與黑色素瘤臨床專家 Jedd D. Wolchok 醫(yī)生一起，共同開發(fā) Mederax 研發(fā)的抗 CTLA-4 抗體治療黑色素瘤。經(jīng)過不懈的努力，2011年，ipilimumab獲批用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的治療，成為第一個用于臨床治療的檢查點抑制劑。ipilimumab通過直接阻斷CTLA-4，為下游T細胞的活化、增殖和最終的腫瘤破壞開辟了途徑。

在CTLA-4發(fā)現(xiàn)后，Ishida等人于1992年發(fā)現(xiàn)了程序性死亡受體-1和程序性死亡配體-1（PD-1/PD-L1）。目前，PD-1/PD-L1抑制劑已經(jīng)成為腫瘤免疫治療領(lǐng)域的基石。有多款已上市的PD-1抑制劑，包括nivolumab、pembrolizumab和cemiplimab，以及PD-L1抑制劑atezolizumab、avelumab和durvalumab等。目前有超過2000項針對各種惡性腫瘤的PD-1/PD-L1抑制劑聯(lián)合用藥的試驗正在進行中。

 

然而，PD-1的治療仍然只有10-30%的患者表現(xiàn)出長期，持久的反應(yīng)，大多數(shù)人群缺乏響應(yīng)，還有獲得性耐藥以及免疫相關(guān)不良事件（IRAE）也是巨大的障礙。克服PD-1治療局限性的機制之一是針對與腫瘤微環(huán)境相關(guān)的其他免疫檢查點，如LAG-3、TIGIT、TIM-3、VISTA、B7-H3、ICOS和BTLA，這些新型的免疫檢查點是治療實體瘤可行且有前景的選擇，目前多項臨床試驗正在積極研究中。

 

此外，檢查點抑制劑的聯(lián)合治療，如CTLA-4和PD-1的同時阻斷，可以通過不同的機制抑制腫瘤的發(fā)展。目前FDA已批準了ipilimumab和nivolumab聯(lián)合治療多種惡性腫瘤。然而，毒性增加仍然是許多聯(lián)合療法的障礙。

 

3、抗腫瘤單克隆抗體

Kohler和Milsten憑借雜交瘤技術(shù)于1984年獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。這一突破促進了許多抗腫瘤單克隆抗體的發(fā)展，極大地影響了過去幾十年的癌癥治療。自1986年第一個治療性抗體進入臨床以來，治療性抗體得到了迅速的發(fā)展，到目前為止，F(xiàn)DA共批準了近百個治療性抗體藥物，其已成為現(xiàn)代生物醫(yī)藥的重要組成部分。

 

抗體可以通過抗體的Fc結(jié)構(gòu)域與免疫細胞相互作用，靶向并破壞表達特定抗原的腫瘤。根據(jù)抗體類別的不同，這種免疫細胞-抗體相互作用可通過多種方式導致腫瘤細胞死亡，包括補體依賴性細胞毒性（CDC）、抗體依賴性細胞毒性（ADCC）和抗體依賴性細胞吞噬作用（ADCP）。

 

雖然單克隆抗體是目前癌癥治療的主流，但仍然存在許多挑戰(zhàn)。由于癌細胞的動態(tài)特性及其持續(xù)的突變，任何獲得性抗單克隆抗體的耐藥性都會導致治療失敗。

 

抗體偶聯(lián)藥物（ADC）是一種非常有效的策略，它通過一個合理構(gòu)建的連接子將細胞毒性小分子藥物偶聯(lián)到單克隆抗體上，可以向腫瘤內(nèi)選擇性地輸送有效的細胞毒性藥物。

 

2009年gemtuzumab ozogamicin（Mylotarg) 是FDA批準的第一個ADC藥物。目前，F(xiàn)DA已經(jīng)批準上市了14個ADC藥物，還有上百個ADC藥物正處于臨床研究階段。

 

2009年，卡利霉素、金盞花素和美登素類藥物是用于ADC開發(fā)的主要細胞毒素。十年來，這些分子仍然被用作有效載荷進行優(yōu)化，以獲得更好的穩(wěn)定性和親水性。新的細胞毒性物質(zhì)也被開發(fā)出來，如PBDs、杜卡霉素和喜樹堿衍生物等。

 

抗體工程在10年間也已經(jīng)取得了相當大的進展，允許更多的位點特異性偶聯(lián)，提高了ADC的均一性和穩(wěn)定性。新的第二代和第三代ADC已經(jīng)進入臨床，以期獲得更好的治療效果和安全性。幾十種基于半胱氨酸殘基、非天然氨基酸或分子工程模式的生物偶聯(lián)技術(shù)也已經(jīng)在臨床前研究獲得了驗證。此外，更多的腫瘤特異性抗原靶點和腫瘤內(nèi)細胞毒性藥物的釋放機制使ADC獲得了爆炸式的發(fā)展，ADC藥物進入了黃金時代。

 

4、CAR-T細胞療法

 

嵌合抗原受體（CAR）T細胞治療為血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療帶來革命性的改變。

 

在20世紀90年代早期，以色列科學家Eshhar與Rosenberg實驗室的Hwu合作，運用來源于抗體的單鏈抗體片段scFv成功構(gòu)建了3個不同癌癥標靶的嵌合抗原受體，第一代CAR-T由此誕生。隨后CAR-T技術(shù)經(jīng)歷了一代二代的發(fā)展，解決了規(guī)�；�和生產(chǎn)工藝問題，CAR-T終于開始走向市場。第一個CD19靶向的CAR-T細胞（Kymriah）在2017年被批準用于復發(fā)性難治性急性淋巴細胞白血病。

 

在過去的七年里，中國出現(xiàn)越來越多的臨床試驗旨在評估CAR-T療法的安全性和有效性。僅次于美國，中國是CAR-T療法研究的主要力量，在全球臨床試驗中貢獻了約33%。迄今為止，中國國家藥品監(jiān)督管理局（CNDA）已批準10余種CAR-Ts產(chǎn)品進行臨床試驗，其中包括靶向CD19、BCMA和glypican3（GPC3）的CAR-Ts。目前已有2種針對CD19的CAR-T療法在中國獲批上市。

 

CAR-T細胞治療雖然在血液腫瘤獲得了成功，但是在實體瘤仍然有許多局限性，這種限制的一個關(guān)鍵因素是實體腫瘤細胞的腫瘤相關(guān)抗原異質(zhì)性。實體瘤的另一個困難是CAR-T細胞滲透穿過血管系統(tǒng)并最終到達靶腫瘤的能力。

 

此外，盡管CAR-T細胞具有很高的潛能，但它也具有明顯的毒性，包括嚴重的細胞因子釋放綜合征（CRS）和嚴重的神經(jīng)毒性。另外包括高昂的治療成本，也限制了CAR-T細胞的廣泛應(yīng)用。

 

目前，針對實體瘤CAR-T細胞治療的新概念和策略正在出現(xiàn)。這些進展包括通過從腫瘤相關(guān)抗原轉(zhuǎn)移到個性化的腫瘤特異性新抗原來更好地選擇靶點，通過打破基質(zhì)屏障來增強T細胞的運輸，以及通過靶向TME中的免疫抑制機制使耗竭的T細胞再生。此外，CAR-NK細胞療法也是一個很有前途的研究領(lǐng)域，與CAR-T細胞相比，CAR-NK細胞具有自己獨特的優(yōu)點，有望提供更好的療效和安全性。

 

5、雙特異性抗體

 

雖然單克隆抗體已經(jīng)成為癌癥治療的支柱，但雙特異性抗體由于能夠同時針對腫瘤細胞或腫瘤微環(huán)境中的兩個表位，逐漸成為下一代治療性抗體的一個重要而富有前景的組成部分。

 

目前正在開發(fā)中的大多數(shù)雙抗被設(shè)計成通過免疫細胞，特別是細胞毒性T細胞，與腫瘤細胞緊密連接，從而形成一個人工免疫突觸，最終導致靶向腫瘤細胞的選擇性攻擊和裂解。Blinatumomab是第一個被批準的雙特異性抗體，同時靶向CD3和CD19, 于2014年被批準用于Ph陰性復發(fā)或難治性B細胞急性淋巴細胞白血病。

 

從1997年到2020年，全球共有272項關(guān)于bsAbs研究的臨床試驗。其中29%的研究由中國的制藥公司和機構(gòu)發(fā)起，緊隨美國之后，排名第二。全球bsAbs臨床試驗主要集中在I期（n=161）、I/II期、II期和III期試驗仍然很少。BsAbs的作用機制包括不同類型。目前國際上bsAb研究的機制主要基于T細胞導向療法，而中國發(fā)起或參與的主要是基于雙重免疫檢查點阻斷。

 

雙特異性抗體和CAR-T細胞都被用于T細胞導向的免疫治療，這兩種方法各有利弊。雖然CAR-T細胞對血液系統(tǒng)惡性腫瘤有更好的治療效果，但它們治療費用高昂，而且還需要額外的培訓。與CAR-T相比，雙特異性抗體是“現(xiàn)成的”，因此降低了成本，增加了許多患者的治療機會。CAR-T細胞和雙抗都有副作用，包括細胞因子釋放綜合征和神經(jīng)毒性。

 

6、腫瘤疫苗

 

隨著對腫瘤抗原宿主免疫的進一步了解，疫苗誘導免疫治療理論上成為一種理想的治療方法。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）將腫瘤疫苗定義為一系列生物修飾物，通過激活患者體內(nèi)的免疫系統(tǒng)的能力來控制感染以及抵御疾病，并將其分為兩類，一類為預(yù)防型，原理類似小時候注射的小兒麻痹癥的疫苗，用于健康群體的預(yù)防；另一類則為治療型，通過強化患者的免疫系統(tǒng)來抵抗腫瘤，直接對患者的腫瘤細胞開火，實則為免疫療法的一種形式。

 

預(yù)防性疫苗

 

目前有兩種被批準的癌癥預(yù)防疫苗：人乳頭瘤病毒（HPV）疫苗和乙型肝炎病毒（HBV）疫苗。這兩種疫苗都以具有致癌潛力的HPV16和HPV18病毒為靶點。

 

治療性疫苗

 

利用疫苗進行治療而不是預(yù)防在腫瘤學領(lǐng)域是相當獨特的，卡介苗（BCG）廣泛用于治療非肌層浸潤性膀胱癌（NMIBC），已有40年的歷史。

 

FDA已批準的治療性癌癥疫苗包括Sipuleucel-T，一種樹突狀細胞為基礎(chǔ)的疫苗，用于癥狀輕微的轉(zhuǎn)移性去勢抵抗前列腺癌；以及T-VEC，一種病變內(nèi)HSV-1衍生的溶瘤病毒疫苗，用于不可切除的復發(fā)性黑色素瘤。

 

目前腫瘤免疫治療疫苗的研究主要是基于新抗原的個性化疫苗�；�于新抗原而非傳統(tǒng)TAA的疫苗有幾個有點。首先，新抗原僅由腫瘤細胞表達，因此可以引發(fā)真正的腫瘤特異性T細胞反應(yīng)，從而防止對非腫瘤細胞的損傷；其次，新抗原是源于體細胞突變的新表位，它有可能繞過T細胞對自身表位的中心耐受，從而誘導對腫瘤的免疫反應(yīng)；此外，這些疫苗增強的新抗原特異性T細胞反應(yīng)持續(xù)存在并產(chǎn)生免疫記憶，這為長期預(yù)防疾病復發(fā)提供了可能性。

 

7、溶瘤病毒

 

溶瘤病毒（OV）治療一種相當新穎的免疫療法，其利用實驗室改造的病毒攻擊和滲透惡性細胞，這些溶瘤病毒通過直接溶解腫瘤細胞以及激活先天性和適應(yīng)性免疫機制發(fā)揮作用。

 

從1949年開始，人們使用不同類型的野生型非減毒病毒進行了許多臨床試驗。此后不久，OV領(lǐng)域的趨勢演變?yōu)殚_發(fā)對人類致病性較小的基因修飾病毒，如減毒活疫苗。在過去的20-30年中，這一轉(zhuǎn)變一直延續(xù)到使用轉(zhuǎn)基因病毒進行癌癥治療的時代，包括利用病毒基因敲除和/或治療性轉(zhuǎn)基因敲入。

 

進入21世紀，在許多臨床試驗得到積極結(jié)果之后，OV領(lǐng)域獲得了相當大的關(guān)注。到目前為止，已經(jīng)在全球批準了四項OV藥物。

 

第一種OV是一種被稱為Rigvir的小核糖核酸病毒，在拉脫維亞被批準用于治療黑色素瘤，但未得到廣泛應(yīng)用。其次，2005年中國批準了一種名為H101的工程腺病毒，用于治療頭頸癌。第三，2015年，美國和歐洲批準了另一種名為Talimogene Laherparepvec（T-VEC）的工程單純皰疹病毒（HSV-1）OV，用于治療不可切除的轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。最后，在2021年，日本批準了一種改良的單純皰疹病毒，名為DELYTACT，用于治療膠質(zhì)母細胞瘤等腦癌。

 

8、小結(jié)

癌癥治療領(lǐng)域的快速變化凸顯了免疫療法所產(chǎn)生的影響，目前的努力方向包括以新的方式重新研究已知的治療方法，例如將檢查點抑制劑與治療性癌癥疫苗相結(jié)合。在個性化醫(yī)療時代，關(guān)鍵的生物標志物和個體化的基因組測序?qū)⒁�領(lǐng)腫瘤免疫治療的個性化發(fā)展。

 

過繼性細胞治療，包括CAR-T，CAR-NK等，目前正在實體瘤中進行研究。然而，由于實體腫瘤微環(huán)境的特殊特征，這一點是極具挑戰(zhàn)性的。將檢查點抑制（如PD-1/PDL-1阻斷）與CAR-T治療相結(jié)合，可能證明是有益的，也正在研究中。

 

腫瘤免疫治療領(lǐng)域的演變伴隨著新型藥物的實現(xiàn)和利用的不斷擴展，鑒于在這一領(lǐng)域所取得的成就和突破，未來依然有無限可能。

 

來源：小藥說藥

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