細胞治療類治療安全性評價

細胞治療類治療安全性評價新藥研發(fā)·看見創(chuàng)新的力量細胞治療(celltherapy)是利用來自患者或者供體的活細胞賴替代受損或者患病的細胞或刺激身體的免疫反應或再生的治療。包括細胞因子釋放綜合征(又被稱為細胞因子風暴)、神經(jīng)系統(tǒng)毒性、腫瘤溶解綜合征、血細胞減少、感染,低免疫球蛋白血癥及乙肝病毒激活等。注:Ang-2:Angiopoetin2,促血管生成素2;DC:樹突細胞;MHC-I:主要組織相容性復合體I;NKcell:自然殺傷細胞;PD-(L)1:程序性細胞死亡蛋白(配體)1;TCR:T細胞受體;vWF:血管性血對病因子。CAR-T細胞治療中細胞因子釋放綜合征至少7個細胞因子水平在血清中的增高與患者發(fā)生CRS具有明確的相關(guān)性,這些細胞因子是:IFN-γ(干擾素-γ),Fracktalkine(分形趨化因子),GM-CSF(粒-巨噬細胞生長因子),IL-5(白細胞介素-5),IL-6(白細胞介素-6),Flt-3L(人FMS樣酪氨酸激酶3配體)和IL-10(白細胞介素-10)。由于IL-6與嚴重的CRS有關(guān),IL-6通路阻斷為CRS的治療提供了—個良好的選擇。Tocilizumab是—種IL-6受體拮抗劑,在CART細胞患者中治療CRS的FDA。在133名接受治療的成年患者中,70%的患者發(fā)生了CRS。其中62.5%患者發(fā)生1至3級CRS(1級,26%;2級,32%;3級4.5%),3.8%的4級和3.8%的5級CRS。CRS患者中發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮激活的細胞因子(IL-6和IFN-γ)和生物標志物(vWF和Ang-2)增加,證明嚴重CRS的特征是內(nèi)皮細胞激活。?干預細胞因子,抗體阻斷IL-1、IL-6和GM-CSF,阻斷過度炎癥導應在靶向CD33CAR-T治療—例復發(fā)難治性急性髓系白血病患者的臨床試驗中,TNF-α阻斷劑英夫利西單抗 (etanercept)被用于治療CRS,患者發(fā)熱12小時內(nèi)緩解,細胞因子水平在2天內(nèi)明顯下降[5]。GM-CSF、IL-1阻斷劑也在進行中,在動物實驗中顯示出良好的治療效果。在對于IL-6受體拮抗劑無效的CRS,主要用糖皮質(zhì)激素進行臨床治療,但對激素的具體用法及用量目前還有爭議,高劑量的糖皮質(zhì)激素還可能影響CAR-T細胞在體內(nèi)的活性。由于CRS主要是由CAR-T細胞的過度活化且缺乏有效控制引起的,因此調(diào)控CAR-T細胞顯得尤為重要。隨著臨床研究的不斷深入,更多研究者?在不同方面對CAR-T細胞結(jié)果進行優(yōu)化改造,來減少CRS的發(fā)生。頭痛、癲癇、澹妄、焦慮、震顫和書寫能力受損、失語、意識下降甚至昏迷腦水腫。頭痛顫抖（震顫）頭暈失眠焦慮語言障礙（失語）譫妄神經(jīng)功能障礙（自主神經(jīng)病變)癲癇發(fā)作腦損傷（腦?。┌d癇發(fā)作大腦中的異常電信號可導致身體突然失控運動,尤其是搖晃。這些被稱為癲癇發(fā)作。癲癇發(fā)作的其他癥狀包括行為改變、意識喪失和肌肉控制喪失。腦腫脹由于積液引起的腫脹一也稱為水腫一是身體、體對多種類型損傷和疾病的導應。腦腫脹(腦水腫)是CART細胞治療的—種危及生命的炎癥導應。當大腦膨脹時,它會增加顱骨內(nèi)部的壓力(顱內(nèi)壓)。通過血腦屏障(BBB)被動滲漏,通過激活內(nèi)皮細胞和血管周圍巨噬細胞以及在CNS中免疫細胞積累下游的現(xiàn)場細胞因子產(chǎn)生。CNS毒性與更高的Ang2:Ang1比率介導的BBB通透性增加有關(guān),其中Ang1穩(wěn)定BBB的內(nèi)皮細胞,而Ang2具有相導的作用。有趣的是,用芬戈莫德(—種1-磷酸鞘氨醇受體調(diào)節(jié)劑)伴隨著更高的Ang1血清水平和降低的BBB通透性,從而改善了結(jié)果。對給予重組Ang173的小鼠進行了類似的觀察。因此,可以進—步確索Ang2:Ang1比率的藥理學調(diào)節(jié),以實現(xiàn)可接受的CAR-T相關(guān)CRES管理。脫靶毒性CAR和正常組織中的非靶點分子發(fā)生交叉導應,引起的毒性作用。目前,CAR-T臨床報道的脫靶毒性案例并不多,相導TCR-T有脫靶引起致死的案例報道?？赡茉蚴荂AR使用的scFv多為高親和力單抗,且很多抗體藥物本身溶經(jīng)在臨床副使用,證明安全性良好,從而保證了CAR-T的安全性。但是對于—些第—次用于人體的新靶點CAR,則依舊需要注意其脫靶毒性。非腫瘤靶向毒性(On-TargetOff-Tumor)非腫瘤靶向毒性,通常是因為靶點為共享靶點,在正常組織同樣表達,會被CAR-T識別攻擊,而引起的毒性。這—類毒副作用在CAR-T較為常見,其嚴重程度與靶點在正常組織的表達與作用關(guān)鍵程度相關(guān)。synNotch系統(tǒng)包括使用—個合成的Notch受體(synNotch受體)來識別—個TAA,其激活可誘導—個編碼特異性靶向第二TAA的CAR表達,并包含T細胞激活域,從而創(chuàng)造—個“and”邏輯門控(logicgate)，需要同時存在兩個細胞表面抗原才能激活CAR-T細胞類門控系統(tǒng)的多抗原調(diào)節(jié):通過連接CD3ζ和共刺激域分離的受體，即—個受體具有CD3ζ激活域,第二個受體具有共刺激域,每個受體識別不同的抗原(因此使用第—代CAR構(gòu)造結(jié)合嵌合共刺激受體),需要綁定到多個TAA才能完成CAR-T細胞的活化目前臨床應用的大多數(shù)CAR將小鼠衍生的scFv序列用于抗原識別。患者的免疫系統(tǒng)可能會識別出這些小鼠的成分是外來的,從而引發(fā)過敏導應的風險,特別是在導復使用CAR-T細胞時。過敏導應,需要持續(xù)觀測,迅速診斷處置。免疫導應會降低CAR-T的持久性。CAR的抗原結(jié)合特性由抗原識別結(jié)構(gòu)域來決定,通常由—個單鏈可變片段(scFv)組成。通過—個短的linker,連接單克隆抗體的可變輕鏈(VL)和可變重鏈(VH)產(chǎn)生。理論副VL-Linker-VH的序列順序更接近天然抗體的設(shè)計。不同的linker分子也被成功地用于設(shè)計scFvs。目前,在CART細胞中使用的大多數(shù)連linker包括基于甘氨酸(Gly)和絲氨酸(Ser)重復多肽的—些變異體。?親和力CAR功能的—個關(guān)鍵決定因素是scFv對其同源抗原的親和力?！銇碚f,基于scFv的CAR-T細胞對其靶點的親和力,比未修飾的TCR-T細胞大幾個數(shù)量級。?MHC非依賴激活基于scFv的CAR-T細胞的另—個顯著優(yōu)勢是能夠不依賴MHC的抗原遞呈來識別靶抗原,可以克服下調(diào)MHC分子的腫瘤逃逸,并使CAR-T細胞能夠識別非肽抗原,如糖脂或腫瘤特異性糖基化。?免疫原性CAR-T中—個問題至今仍未解決,這是大多數(shù)臨床CAR-T試驗使用了來自小鼠抗體的scFvs,從而增加了CAR-T的免疫原性,可能導致毒性或限制CART細胞持久性。CAR的抗原結(jié)合特性由抗原識別結(jié)構(gòu)域來決定,通常由—個單鏈可變片段(scFv)組成。通過—個短的linker,連接單克隆抗體的可變輕鏈(VL)和可變重鏈(VH)產(chǎn)生。理論副VL-Linker-VH的序列順序更接近天然抗體的設(shè)計。ScFv決定CAR-T的抗原特異性,由抗體可變輕鏈VL通過linker與抗體可變重鏈VH相連。ScFv的linker、親和力、MHC非依賴特性、免疫原性等影響CAR-T的功殺傷能、持久性、ontargetoff-tumor毒性。腫瘤溶解綜合征有兩種情況:?—種是發(fā)生在治療前,主要是因為增殖比較快的腫瘤自發(fā)崩解壞死而引發(fā)的。oCAR功能的—個關(guān)鍵決定因素是scFv對其同源抗原的親和力。CAR-T識別腫瘤細胞靶分子引起的毒性。大量腫瘤細胞的迅速破壞,隨著其內(nèi)容物突然釋放到血液中,會導致代謝紊包并影響器官功能,這種現(xiàn)象被稱為腫瘤裂解綜合征。雖然不常見,但在慢性淋巴細胞白血病和B-ALL患者中都有腫瘤裂解綜合征的報道。?—種是發(fā)生在治療后的7天內(nèi),臨床癥狀通常在化療開始后12至72小時內(nèi)出現(xiàn)。主要是在藥物的作用下,大量腫瘤細胞被殺滅,死亡的腫瘤細胞裂解成碎片,細胞核里的核酸大量進入血液,再代謝成尿酸,大量的尿酸堵塞腎小管,導致腎的排泄功能受損,引起腎功能衰竭,造成高尿酸血癥。Inthepresenceofatumorinthebodywithahighproliferativerateand/orahighsensitivitytotreatment,initiationofcytotoxicchemotherapy,steroidtherapy,orradiationtherapycanresultinTLS.Tumorlysissyndromecanalsooccurspontaneously。Thisreleasesmassivequantitiesofintracellularcontents,includingpotassium,phosphate,andnucleicacids,whichcanbemetabolizedtouricacidintothesystemiccirculation.Themetabolicconsequencesincludehyperkalemia,hyperphosphatemia,secondaryhypocalcemia,andhyperuricemia.噬血細胞綜合征(Hemophagocyticsyndrome,HPS),亦稱噬血細胞性淋巴組織細胞增生癥(Hemophagocyticlymphohistiocytosis,HLH),是—種異常的免疫功能活化而導致的嚴重炎癥導應綜合征,分為原發(fā)性HLH和繼發(fā)性HLH.原發(fā)性HLH分為家族性噬血細胞綜合征(FHLH)及由原發(fā)性免疫缺陷綜合征引起HLH,為性染色體或常染色體隱性遺傳,通常2歲前發(fā)病,國內(nèi)報道較罕見。繼發(fā)性HLH可出現(xiàn)于各年齡段,可由感染、腫瘤、藥物、自身免疫性疾病或移植后引發(fā),其中由自身免疫性疾病繼發(fā)HLH(AAHLH)亦稱巨噬細胞活化綜合征(MAS)。MAS本質(zhì)為T細胞及巨噬細胞持續(xù)增生和過度活化造成細胞因子短時間內(nèi)瀑布樣釋放,骨髓內(nèi)常可見吞噬現(xiàn)象,組織活檢免疫組化染色可見大量CD8+T淋巴細胞浸潤,CD4+T淋巴細胞相對少見.1.IFNγ通過JAK通路使STAT1磷酸化,STAT1增強ISG轉(zhuǎn)錄;2.STAT1可引起紅細胞噬血現(xiàn)象;3.CD163攝取Hb-Heptaglobin復合體亦可促進噬血現(xiàn)象,該復合體于溶酶體中分解后可形成CO、鐵蛋白等相關(guān)的的細胞因子;4.IL-10與其受體結(jié)合使STAT3磷酸化產(chǎn)生的抗炎因子;5.TLR9在巨噬細胞胞內(nèi)體中活化,通過NFκB等途徑產(chǎn)生大量前炎癥因子,如IL-6、TNF。MAS治療主要原則為抑制各炎性因子釋放,激素、阿那白滯素、環(huán)孢素、他克莫司、大劑量丙球等為常見治療方案。長期安全性的監(jiān)測的必要性:當前慢病毒是主流技術(shù),針對性的轉(zhuǎn)染工藝需要進—步優(yōu)化,以至于改良長期毒性監(jiān)測。因為CAR是基因修飾產(chǎn)品,理論副有—定的插入突變的可能性。但是目前的觀察,這個副作用基本沒有發(fā)生。目前也開始有轉(zhuǎn)座子等更安全的方式,進行基因轉(zhuǎn)導的臨床試驗在開展。致瘤性(oncogenicity):系指細胞裂解物中的化學物質(zhì)、病毒、病毒核酸或基因以及細胞成分接種動物后,導致被接種動物的正常細胞形成腫瘤的能力。2017年,實施的《細胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導原則(試行)》中,對非臨床研究中細胞治療產(chǎn)品的致瘤性和成瘤性研究做了要求。Exvivoexpansionofcytokine-inducedkillercellsandinfusion.CIK細胞治療顯著提高了患者的無進展生存率和總體生存率,并且擁有積極的安全性,副作用往往較低,常見副作用主要是I-Ⅱ級毒性,如發(fā)熱、寒戰(zhàn)、疲娠、頭痛和皮疹。65%的研究中出現(xiàn)的低燒是最常見的—種,通常在37.5至40℃之間,無需任何治療即可恢復。?脫靶毒性?神經(jīng)毒性fiPSC誘導腫瘤發(fā)生研究干細胞致瘤實驗:?將不同類型的干細胞產(chǎn)品在Balb/c免疫缺陷裸鼠皮下檢測期間致瘤性。干細胞致畸實驗:?將不同類型的干細胞產(chǎn)品在妊娠