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CAR-T细胞免疫疗法在造血干细胞移植中的应用
作者: 来源:临床血液学杂志 2017-09-13

 自上世纪80年代以来,造血干细胞移植技术得到了飞速发展,在恶性血液病的治疗中取得了显著疗效,但供者选择、预处理强度、移植相关并发症如移植物抗宿主病(GVHD)及复发等问题仍然是当前面临的挑战。近年来蓬勃发展的单倍体移植及微移植技术在一定程度上克服了供者来源问题。

 

单倍体移植仅需供受者之间有一条单倍体相合即可进行移植,任何患者均有可能在其原生家庭中找到合适供者。但为保证移植成功,需进行大剂量放化疗及免疫抑制治疗,使受者免疫功能恢复延迟,易发生感染及复发,严重者甚至死亡。微移植仅针对肿瘤细胞进行小剂量化疗,治疗全程不使用免疫抑制剂,并通过多个序贯疗程的供者造血干细胞输入,形成供者细胞微嵌合,供者细胞一方面产生移植物抗肿瘤(GVT)效应,一方面激活受者免疫系统产生受者抗肿瘤效应。此疗法无需HLA相合供者,打破了HLA限制,并拓宽了受者年龄段,且可成功实现GVT效应及GVHD的分离。但是,由于其产生的GVT效应较弱,故原发病复发率较高。因此,探索新的免疫及基因治疗技术,进一步提高造血干细胞移植的成功率,降低并发症及复发率是今后研究的热点。

 

嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法是一种通过T细胞基因改造实现肿瘤靶向杀伤的免疫治疗技术。它通过将含有针对特定肿瘤抗原的单链可变区片段的CAR结构转染至患者T细胞,形成CAR-T细胞,同时对患者进行预处理化疗降低肿瘤负荷,最后将培养好的CAR-T细胞回输入患者体内,实现对肿瘤细胞的特异性杀伤。由于CAR-T细胞完全由自体T细胞制备,与传统移植技术相比,不存在供源问题,且无GVHD风险,极具应用前景。多项临床试验证实,其对复发/难治性血液肿瘤患者具有很好的疗效。2017年7月,FDA肿瘤药物专家咨询委员会以10︰0全票通过诺华CAR-T产品CTL019生物制品许可申请,预示着CAR-T疗法将会得到更多国家或地区的认可,得到更广泛应用。然而,CAR-T疗法仍有需要克服的难题,就目前所开展的临床试验来看,CAR-T细胞在体内的存续时间不如移植中完全嵌合的供者细胞持久,一旦失去CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用,原发病就有可能卷土重来。

 

综合造血干细胞移植与CAR-T治疗各自的优势与缺点来看,将二者进行联合或可扬长避短。对于复发/难治性患者来说,通过前期的CAR-T治疗达到完全缓解,则可以最佳状态顺利桥接至移植,取得最好疗效;移植联合CAR-T治疗可提高抗肿瘤靶向性,有效降低不良反应;移植后复发患者选择CAR-T治疗具有良好的有效性及安全性,不良反应及GVHD发生率低。因此,在移植各阶段中联合应用CAR-T治疗有望成为一种新的值得推广的治疗策略。

 

一、CAR-T治疗桥接造血干细胞移植

 

多数复发/难治性血液肿瘤患者由于体内肿瘤负荷较高,身体状况较差,难以通过传统治疗方式达到缓解,失去接受移植的最佳机会。尤其对于急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)患者来说,微小残留病变阳性(MRD-)患者面临着诸多移植风险,进行异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)的预后较微小残留病变阴性(MRD+)者差。CAR-T治疗为复发/难治性患者开启了一扇新的大门,全球多项临床试验证实,CAR-T治疗B-ALL的缓解率可高达70.0%~93.5%,慢性B淋巴细胞白血病(B-CLL)可达57.1%,非霍奇金淋巴瘤(NHL)中可达33.3%~72.7%。但CAR-T细胞在体内的存续时间较短,难以维持患者长期无病生存。通过CAR-T治疗获得缓解的复发/难治性血液肿瘤患者可在缓解期内桥接移植,降低原发病复发率,延长无病生存期。值得一提的是,复发/难治性B-ALL患者接受传统化疗后能顺利桥接allo-HSCT者仅占5%,而经过CAR-T治疗后,50%左右的患者可桥接至allo-HSCT暡4,7暢,大大提高了复发/难治性患者接受allo-HSCT的机会。

 

目前,CAR-T桥接allo-HSCT主要应用于B-ALL患者,未见在其他病种的报道。童春容对64例复发/难治性B-ALL患者进行CAR-T治疗,15例达完全缓解(CR)后未桥接移植的患者中,有14例在1年内复发,而32例达CR后桥接移植的患者中,有28例维持MRD+缓解至今,该疗效与第1次CR期接受移植者相同。

 

Davila等治疗16例B-ALL患者,其中7例在分子学缓解期间桥接移植,移植后观察2~24个月,除2例在缓解状态下因移植并发症而死亡以外,均未出现复发;其余患者因未达到分子学缓解或拒绝移植或原本存在的移植禁忌证而未能桥接移植,未出现因CAR-T治疗相关毒性反应而无法桥接移植的情况。Lee等治疗20例B-ALL患者,10例达到MRD+的患者桥接移植,随访均维持无病生存,且未发生意料之外的移植相关毒性;另外2例MRD+患者因不适宜而未行移植,分别于3个月和5个月后发生复发。Maude等治疗30例B-ALL患者,3例桥接移植,CAR-T治疗后随访7~12个月均能够维持缓解状态。本中心目前已将25例复发难治性B细胞恶性肿瘤患者纳入CD19CAR-T治疗临床试验(NCT02965092),可评估的19例患者中有17例达到缓解,其中6例达CR的B-ALL患者顺利桥接移植,随访均维持CR,最长无病生存期达到11个月,治疗效果与其他中心相近。多中心临床数据均显示出,CAR-T治疗使更多复发/难治性患者达到缓解,并在缓解状态下接受移植,与非缓解状态下接受移植的患者相比,可降低移植后复发率;且CAR-T桥接移植与单纯CAR-T治疗或单纯移植相比,可显著降低B-ALL患者复发率,延长其无病生存期,今后或许会有研究者将CAR-T桥接移植运用于CLL、NHL等其他恶性血液肿瘤中。

 

二、造血干细胞移植联合CAR-T治疗

 

鉴于CAR-T细胞对肿瘤细胞具有特异性杀伤能力,可提高抗肿瘤效率,由此将其作为紧邻移植前后的协同治疗,可有效降低移植后复发率,并通过提高移植过程中的特异性以减少不良反应。为验证造血干细胞移植与CAR-T治疗联合应用的有效应及安全性,研究者们已开展多项临床及临床前期试验。

 

Kebriaei等分别在7例auto-HSCT和19例allo-HSCT后2天及64天行自体或供者CAR-T细胞输注,auto-HSCT组30个月疾病无进展生存(DFS)率及总体生存(OS)率为83%和100%,allo-HSCT组12个月DFS率及OS率为53%和63%,其中接受单倍体移植的8例患者分别为75%及100%,此数据证实CAR-T细胞可加强GVT效应,降低移植后复发率。所有患者均未发生预料外的急慢性毒性反应,allo-HSCT组发生3例GVHD,均在预料范围内,1例急性皮肤GVHD可由局部激素控制,1例慢性皮肤GVHD可由系统性激素控制,1例有肝病史的患者在CAR-T细胞输注1个月后发生肝脏GVHD,最终死于肝衰竭。Wang等为提高NHL患者行al-lo-HSCT后的长期缓解率,将自体中央记忆T细胞改造成CD19特异性CAR-T细胞,在移植后第2天行单次回输,10/16例患者在12个月时仍维持疾病无进展状态,且均未出现细胞因子释放综合征等不良反应。

 

另一项临床前期试验中,研究者将含有可诱导性caspase9基因的CD33特异性CAR-T细胞作为急性髓系白血病患者allo-HSCT前化疗中的一部分,活化的caspase9基因可保证将输入体内的CAR-T细胞在allo-HSCT前全部清除,以防止CAR-T细胞影响表达CD33的供者干细胞,避免移植失败。实验数据显示,将CAR-T治疗作为allo-HSCT前调节治疗的一部分,可以减少高剂量化疗的毒性,并对生命质量产生积极影响;此外,它能使老年患者或具有其他并发症的患者调节至最佳身体状态,便于接受allo-HSCT。造血干细胞移植联合CAR-T治疗可综合二者优势,一方面降低复发率,一方面降低移植后毒副反应,且二者联合应用可扩大适用者范围,为老年患者及合并其他并发症的患者提供接受移植的机会。

 

三、移植后复发患者的新选择

 

移植后复发是临床上的难题,其在亲缘移植中发生的概率为40%~45%,在非亲缘移植中约35%。这种情况下,单纯化疗往往无法长期控制疾病,为使患者达到再次缓解,可进行二次移植或供者淋巴细胞输注(DLI)。尽管清髓性化疗联合二次移植能够提高此类患者的DFS率,但其导致移植相关死亡的概率也相应增高;相对而言,非清髓性化疗联合二次移植则能显著降低移植相关死亡,却也因化疗直接介导的抗肿瘤作用降低而造成了较高复发率。

 

DLI作为有效性及安全性相对较高的一种过继免疫疗法,自从1990年被报道成功应用于3例移植后复发慢性髓系白血病(CML)患者,并全部达到缓解后,逐渐被应用于其他病种。据统计,对DLI反应性最高者为CML,之后依次为淋巴瘤、多发性骨髓瘤及急性白血病;除了在CML中能够观察到持续性反应,其余病种中均很少见。移植后患者联合DLI进行预防或治疗,其中位生存时间仅延长6个月,而40%~60%患者将发生GVHD,且伴有骨髓增生不良的风险,故DLI的广泛应用受到限制。为进一步提高对移植后复发患者治疗的有效性及安全性,并扩大适用病种范围,新的治疗方法有待探索。通过基因改造,使肿瘤特异性抗原受体表达于正常T细胞表面,形成CAR-T细胞,使其具备特异性杀伤肿瘤的能力。allo-HSCT后患者制备CAR-T细胞的来源为供者T细胞,可直接采集供者外周血来获取,或者对移植后受者进行自体采集,前提是采集时其体内循环T细胞应隶属于供者免疫系统,即已发生供者细胞嵌合植入。采用上述来源的T细胞制备的针对复发肿瘤表型的CAR-T细胞,可有效消灭移植后复发患者的肿瘤细胞。与二次移植及DLI相比,CAR-T治疗能够明显提高抗肿瘤效率,并且具有特异性,可降低对正常组织的损伤,减少GVHD发生。鉴于CAR-T治疗复发难治性B细胞肿瘤的良好效果,多所研究机构已尝试将其应用于移植后复发或高危患者。表1是对此类患者的部分总结。

 

由表1可见,CAR-T治疗已应用于移植后复发的ALL、CLL及NHL患者,总体有效率可高达65.9%。根据Anwer等统计,异体移植后复发患者接受CAR-T治疗,B-ALL患者反应率高达80%,对于此类患者,CAR-T治疗效果优于DLI。CAR-T治疗后主要不良反应为CRS及神经毒性,均可自行缓解或经糖皮质激素或其他免疫抑制剂所控制,未发生CAR-T相关不良反应导致的死亡病例。在本文统计的82例异体移植后接受供者来源CAR-T治疗的患者中,仅4例出现GVHD,3例为皮肤损害,1例为肝脏损害,发生率仅4.9%,毒副作用远远低于二次移植或DLI。

 

Dai等临床试验中,2例移植后供者细胞嵌合率分别为54%和58%的患者接受直接采集自供体外周血制备的CAR-T细胞,均发生GVHD,而另1例已完全嵌合的患者接受自体采集的供者来源的CAR-T细胞,输注后未发生GVHD;该研究推测,由于前2例患者仍未达到供者细胞全嵌合状态,未能对供者细胞建立起完全耐受,故在直接接受供者来源CAR-T细胞输注时发生GVHD。为防止GVHD发生,可先检测供者细胞嵌合率,以判断是否适合行CAR-T细胞治疗。已发生GVHD者多需激素和(或)环孢素A进行治疗,一般而言皮肤损害较轻,可自行或经治疗缓解,而1例发生肝脏GVHD者最终死亡。值得注意的是,用于预防或治疗GVHD的药物如激素、他克莫司等均可能对体内CAR-T细胞增殖及存续造成不利影响,从而减弱CAR-T疗效。因此,临床医师应在保证CAR-T疗效及控制GVHD之间作好平衡处理,如果出现严重肝脏损害,则应引起警惕,及时进行治疗,控制GVHD进展。值得注意的是,Ghosh等通过体外实验证实,供者来源CAR-T细胞在发挥抗淋巴瘤活性的同时,能显著降低GVHD发生率,进一步显示出CAR-T细胞治疗复发后患者的优越性。

 

综上所述,对于移植后复发患者,CAR-T治疗作为一种新的治疗策略,具有良好的反应性及安全性,再次缓解率较高,GVHD发生率低,总体效果不逊于二次移植或DLI,值得尝试。

 

四、结语

 

尽管目前的临床试验并未如预期般证实CAR-T治疗能够代替移植,成为一种可完全治愈恶性血液肿瘤的新方式,也并不意味着我们将失去信心。思考如何更好地合理使用该技术,并改良该技术,将是我们今后的研究方向。目前的临床数据表明,通过与移植进行桥接或联合治疗将可能实现互补或协同,优化治疗效果,降低复发率及毒副反应发生率,扩大治疗范围。但目前更多的都是假设和小规模单中心研究,特别是涉及CAR-T治疗本身的法规及质控方面仍存在一定问题,还需进一步改进。因此,我们需要更多的规范化的多中心临床研究来证实CAR-T治疗与移植组合起来的安全性及有效性。


作者:梅恒;胡豫

来源:临床血液学杂志.2017, (05) 659-664