Войти
Адаптивный перенос ячеек (ACT ) - это передача ячеек в пациента. Клетки могли происходить от пациента или от другого человека. Клетки чаще всего происходят из иммунной системы с целью улучшения иммунной функции и характеристик. В аутологичной иммунотерапии рака Т-клетки извлекаются из пациента, генетически модифицируются и культивируются in vitro и возвращаются тому же пациенту. Для сравнения, аллогенная терапия включает клетки, выделенные и размноженные от донора отдельно от пациента, получающего клетки.
В 1960-е годы, лимфоциты были обнаружены как медиаторы отторжения аллотрансплантата у животных. Попытки использовать Т-клетки для лечения трансплантированных опухолей мыши требовали культивирования и манипулирования Т-клетками в культуре. Сингенные лимфоциты были перенесены от грызунов, сильно иммунизированных против опухоли, чтобы подавить рост небольших сформировавшихся опухолей, что стало первым примером ACT.
Описание фактора роста Т-клеток интерлейкин-2 (IL-2) в 1976 г. позволил Т-лимфоцитам расти in vitro, часто без потери эффекторных функций. Высокие дозы ИЛ-2 могут подавлять рост опухоли у мышей. 1982, исследования показали, что внутривенные иммунные лимфоциты могут лечить объемные подкожные лимфомы FBL3. Введение ИЛ-2 после клеточного переноса увеличивало терапевтический потенциал.
В 1985 году введение ИЛ-2 вызывало стойкую регрессию опухоли у некоторых пациентов с метастатической меланомой. Лимфоциты, инфильтрирующие строму растущих трансплантируемых опухолей, представляют собой концентрированный источник инфильтрирующих опухоль лимфоцитов (TIL) и могут стимулировать регресс уже сформировавшихся опухолей легких и печени. В 1986 году было обнаружено, что человеческие TIL из резецированных меланом содержат клетки, которые могут распознавать аутологичные опухоли. В 1988 г. было показано, что аутологичные TIL уменьшают метастатические опухоли меланомы. TIL, полученные из опухоли, обычно представляют собой смеси CD8 и CD4 Т-клеток с небольшим количеством основных контаминирующих клеток.
В 1989 году Зелиг Эшхар опубликовал первую исследование, в котором был заменен нацеливающий рецептор Т-лимфоцитов, и отметили, что это можно использовать, чтобы направить Т-клетки для атаки любого типа клеток; это основная биотехнология, лежащая в основе CAR-T терапии.
Ответы часто были непродолжительными и исчезали через несколько дней после введения. В 2002 г. лимфодеплеция с использованием режима немиелоаблативной химиотерапии, введенного непосредственно перед переносом TIL, увеличила регресс рака, а также постоянное олигоклональное репопуляцию хозяина перенесенными лимфоцитами. У некоторых пациентов вводимые противоопухолевые клетки составляли до 80% Т-лимфоцитов CD8 через несколько месяцев после инфузии.
Первоначально меланома была единственным раком, который воспроизводимо давал полезные культуры TIL. В 2006 г. введение нормальных циркулирующих лимфоцитов, трансдуцированных ретровирусом, кодирующим Т-клеточный рецептор (TCR), который распознал MART-1 меланомно-меланоцитарный антиген, опосредованный регресс опухоли. В 2010 году было показано, что введение лимфоцитов, генетически сконструированных для экспрессии рецептора химерного антитела (CAR) против B-клеточного антигена CD19, опосредует регрессию прогрессирующей B-клеточной лимфомы.
В 2009 году женщина, получившая Т-клетки, предназначенные для распознавания рака толстой кишки, заболела респираторной недостаточностью и умерла.
К 2010 году врачи начали экспериментальное лечение больных лейкемией с использованием Т-клеток, нацеленных на CD19, с добавлением ДНК для стимуляции деления клеток. По состоянию на 2015 год в испытаниях было пролечено около 350 пациентов с лейкемией и лимфомой. Антиген CD19 появляется только на В-клетках, которые не подходят при лимфоме и лейкемии. Потерю В-клеток можно противодействовать с помощью иммуноглобулина.
Стартапы, включая Juno Therapeutics, используют комбинацию агрессивных опухолей и FDA готовность одобрить потенциальные методы лечения таких заболеваний, чтобы ускорить получение разрешений. для новых методов лечения.
В терапии контрольных точек антитела связываются с молекулами, участвующими в регуляции Т-клеток, чтобы удалить тормозные пути, которые блокируют ответы Т-клеток, известные как терапия контрольных точек иммунитета.
По состоянию на 2015 год этот метод был расширен для лечения рака шейки матки, лимфомы, лейкемии, рака желчных протоков и нейробластома, а в 2016 году - рак легких, рак груди, саркома и меланома. В 2016 г. CD19-специфические Т-клетки, модифицированные химерным антигеном (CAR), были использованы для лечения пациентов с рецидивирующими и рефрактерными CD19 + В-клеточными злокачественными новообразованиями, включая В-клеточные острые лимфобластные лейкоз (B-ALL), несущий перестройку гена лейкемии смешанного происхождения (MLL) с помощью CAR-T-клеток CD19.
В 2016 году исследователи разработали методику использования раковых клеток «РНК для производства Т-клеток и иммунного ответа. Они заключили РНК в отрицательно заряженную жировую мембрану. In vivo этот электрический заряд направлял частицы к дендритным иммунным клеткам пациента, которые определяют мишени иммунной системы.
В 2017 году исследователи объявили о первом использовании донорских клеток (а не пациентов) собственных клеток), чтобы победить лейкоз у двух младенцев, у которых другие методы лечения не помогли. Клетки имели четыре генетические модификации. Два были изготовлены с использованием TALEN. Один изменил клетки, чтобы они не атаковали все клетки другого человека. Другая модификация сделала опухолевые клетки своей мишенью.
При меланоме резецированный образец меланомы переваривается в одноклеточную суспензию или делится на несколько фрагментов опухоли. Результат индивидуально выращен в Ил-2. Лимфоциты разрастаются. Они разрушают опухоли в образце в течение 2–3 недель. Затем они производят чистые культуры лимфоцитов, которые можно тестировать на реактивность против других опухолей в анализах сокультивирования. Затем отдельные культуры размножают в присутствии IL-2 и избытка облученных анти-CD3-антител. Последний нацелен на эпсилон-субъединицу в человеческом комплексе CD3 TCR. Через 5–6 недель после резекции опухоли можно получить до 10 лимфоцитов.
Перед инфузией проводится лимфодеплецирующая препаративная схема, обычно 60 мг / кг циклофосфамида в течение 2 дней и 25 мг / м флударабин вводили в течение 5 дней. Это существенно увеличивает персистентность инфузионных клеток, а также частоту и продолжительность клинических ответов. Затем инфузируют клетки и IL-2 в количестве 720 000 МЕ / кг до толерантности.
Интерлейкин-21 может играть важную роль в повышении эффективности терапии in vitro на основе Т-клеток.
В ранних испытаниях изготовление сконструированных Т-клеток стоило 75000 долларов на производство клеток для каждого пациента.
Интерлейкин-2 обычно добавляют к извлеченным Т-клеткам для повышения их эффективности, но в высоких дозах он может оказывать токсическое действие. Уменьшение количества введенных Т-клеток сопровождается снижением уровня Ил-2, что снижает побочные эффекты. Тесты in vitro на моделях меланомы и рака почки оправдали ожидания.
В 2016 году последовательности Strep -tag II были введены в синтетические CAR или природные Т-клеточные рецепторы для обслуживания в качестве маркера для идентификации, быстрой очистки, подбора длины спейсера для оптимального функционирования и селективного крупномасштабного расширения, покрытого антителами, управляемого микрогранулками. Это облегчает cGMP производство чистых популяций сконструированных Т-клеток и позволяет отслеживать и извлекать перенесенные клетки in vivo для последующих исследований.
Генно-инженерные противоопухолевые рецепторы в нормальные Т-клетки могут быть использованы для терапии. Т-клетки могут быть перенаправлены путем интеграции генов, кодирующих либо обычные альфа-бета TCR, либо CAR. CAR (химерные рецепторы антител ) были впервые разработаны в конце 1980-х и могут быть сконструированы путем связывания вариабельных областей тяжелой и легкой цепей антитела с внутриклеточными сигнальными цепями, такими как CD3-zeta, потенциально включая костимулирующие домены, кодирующие CD28 или CD137. CAR могут обеспечивать распознавание компонентов клеточной поверхности, не ограничиваясь основными комплексами гистосовместимости (MHC). Они могут быть введены в Т-клетки с высокой эффективностью с использованием вирусных векторов.
Улучшенные противоопухолевые ответы наблюдались на моделях мышей и обезьян Т-клетки на ранних стадиях дифференцировки (например, наивные или центральные клетки памяти). CD8 Т-клетки следуют прогрессивному пути дифференцировки из наивных Т-клеток в память стволовых клеток, центральную память, эффекторную память и, в конечном итоге, популяции окончательно дифференцированных эффекторных Т-клеток. CD8 T-клетки парадоксальным образом теряют противоопухолевую силу, поскольку они приобретают способность лизировать клетки-мишени и продуцировать цитокин интерферон-γ, качества, которые в противном случае считались важными для противоопухолевой эффективности. Состояние дифференцировки обратно пропорционально распространению и персистенции. Возраст отрицательно коррелирует с клинической эффективностью. CD8 Т-клетки могут существовать в подобном стволовым клеткам состоянии, способном к клональной пролиферации. Стволовые Т-клетки памяти человека экспрессируют генную программу, которая позволяет им широко пролиферировать и дифференцироваться в другие популяции Т-клеток.
Т-клетки CD4 также могут способствовать отторжению опухоли. Т-клетки CD4 усиливают функцию Т-лимфоцитов CD8 и могут непосредственно разрушать опухолевые клетки. Данные свидетельствуют о том, что клетки Т-хелперов 17 могут способствовать устойчивому противоопухолевому иммунитету.
Другие способы усиления иммунотерапии включают нацеливание на так называемые блокады внутренних иммунных контрольных точек. Многие из этих внутренних регуляторов включают молекулы с активностью убиквитинлигазы, включая CBLB. Совсем недавно было обнаружено, что CISH, другая молекула с активностью убиквитинлигазы, индуцируется лигированием Т-клеточного рецептора (TCR) и негативно регулирует его, воздействуя на критический промежуточный сигнальный продукт PLC-gamma-1 для деградации. Было показано, что делеция CISH в эффекторных Т-клетках резко усиливает передачу сигналов TCR и последующее высвобождение, пролиферацию и выживаемость эффекторных цитокинов. Адаптивный перенос опухолеспецифических эффекторных Т-клеток, нокаутированных или нокаутированных по CISH, приводил к значительному увеличению функциональной авидности и долгосрочному опухолевому иммунитету. Удивительно, но не было никаких изменений в активности предполагаемой цели Cish, STAT5. Таким образом, Cish представляет собой новый класс внутренних иммунологических контрольных точек Т-клеток с потенциалом радикального улучшения адоптивной иммунотерапии рака.
Ни объем опухоли, ни место метастазирования не влияют на вероятность достижения полного регресс рака. Из 34 человек, полностью ответивших на лечение в двух испытаниях, одно повторилось. Только один пациент с полным регрессом получил более одного лечения. Предшествующее лечение таргетной терапией с использованием ингибитора Брафа вемурафениба (Зелбораф ) не влияло на вероятность того, что пациенты с меланомой испытают объективный ответ. Предыдущие неудачные иммунотерапевтические методы не снижали вероятность объективного ответа.
Новым методом лечения различных заболеваний является перенос стволовых клеток. Клинически этот подход использовался для переноса иммуностимулирующих или толерогенных клеток (часто лимфоцитов ) для повышения иммунитета против вирусов и рака или для повышения толерантности в условиях аутоиммунного заболевания, такого как диабет I типа или ревматоидный артрит. Клетки, используемые в адоптивной терапии, могут быть генетически модифицированы с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Одним из примеров этого в случае адоптивной терапии Т-лимфоцитов является добавление CAR для перенаправления специфичности цитотоксических и вспомогательных Т-клеток.
Адаптивные перенос аутологичных лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (TIL) или генетически перенаправленных мононуклеарных клеток периферической крови, был экспериментально использован для лечения пациентов с запущенными солидными опухолями, включая меланому и колоректальную карциному, а также пациентов с CD19 -экспрессирующими гематологическими злокачественными новообразованиями, раком шейки матки, лимфомой, лейкемией, рак желчного протока и нейробластома, рак легких, рак груди, саркома, меланома, рецидивирующие и рефрактерные CD19 + В-клеточные злокачественные новообразования, включая В-клеточный острый лимфобластный лейкоз (B-ALL), несущий перестройку лейкемии смешанной линии (MLL).
Перенос регуляторных Т-клеток был использован для лечения диабета 1 типа и др.
Испытания начались в 1990-х годах и ускорились с 2010 года.
| Клетки | Год | Гистология рака | Молекулярная мишень | Пациенты | Количество ОР | Комментарии |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Опухоль -инфильтрирующие лимфоциты * | 1998 | Меланома | 20 | 55% | Первоначальное использование TIL ACT | |
| 1994 | Меланома | 86 | 34% | |||
| 2002 | Меланома | 13 | 46% | Лимфодеплеция до переноса клеток | ||
| 2011 | Меланома | 93 | 56% | 20% CR старше 5 лет | ||
| 2012 | Меланома | 31 | 48% | |||
| 2012 | Меланома | 13 | 38% | Намерение лечить: 26% ИЛИ частота | ||
| 2013 | Меланома | 57 | 40% | Намерение лечить: 29% Коэффициент OR | ||
| 2014 | Рак шейки матки | 9 | 22% | Вероятно, нацелены на антигены ВПЧ | ||
| 2014 | Желчный проток | Мутировавший ERB2 | 1 | – | Выбран для нацеливания на соматическую мутацию | |
| Сенсибилизация in vitro | 2008 | Меланома | NY-ESO-1 | 9 | 33% | Клоны, реагирующие на антигены злокачественных опухолей семенников |
| 2014 | Лейкемия | WT-1 | 11 | – | Многие получали лечение в условиях высокой риск рецидива | |
| Генетически сконструирован с CAR | 2010 | Лимфома | CD19 | 1 | 100% | Первое использование анти-CD19 CAR |
| 2011 | CLL | CD19 | 3 | 100% | Лентивирус, используемый для трансдукции | |
| 2013 | ALL | CD19 | 5 | 100% | Четыре из пяти затем подверглись алло-ТГСК | |
| 2014 | ВСЕ | CD19 | 30 | 90% | CR в 90% | |
| 2014 | Лимфома | 15 | 80% | Четыре из семи CR в DLBCL | ||
| 2014 | ВСЕ | CD19 | 16 | 88% | Многие перешли на алло-ТГСК | |
| 2014 | ВСЕ | CD19 | 21 | 67% | Исследование увеличения дозы | |
| 2011 | Нейробластома | GD2 | 11 | 27% | CR2 CAR в EBV-реактивные клетки | |
| 2016 | ВСЕ | CD19 | 30 | 93% | Дж. Клин Инвест. 2016; 126 (6): 2123–2138. | |
| Генетическая инженерия с TCR | 2011 | Синовиальная саркома | NY-ESO-1 | 6 | 67% | Первый отчет о солидной опухоли немеланомы |
| 2006 | Меланома | MART-1 | 11 | 45% |
Несколько текущих клинических испытаний адоптивной клеточной терапии солидных опухолей продолжаются, но проблемы в Разработка таких методов лечения этого типа злокачественных новообразований включает отсутствие поверхностных антигенов, которые не обнаруживаются в основных нормальных тканях, труднопроникающую строму опухоли и факторы в микросреде опухоли, которые препятствуют активности иммунной системы.
Нацеливание на нормальные немутантные антигенные мишени, которые экспрессируются в нормальных тканях, но сверхэкспрессируются в опухолях, привело к серьезной токсичности в отношении мишени и вне опухоли. Токсичность наблюдалась у пациентов, которые получали TCR с высокой авидностью, которые распознавали меланомно-меланоцитарные антигены MART-1 или gp100, у мышей при нацеливании на антигены меланоцитов, у пациентов с раком почек с использованием CAR, нацеленного на карбоангидразу 9 и у пациентов с метастатическим колоректальным раком.
Токсичность также может возникать, когда наблюдается ранее неизвестная перекрестная реактивность, направленная на нормальные собственные белки, экспрессируемые в жизненно важных органах. Раковый антиген семенников MAGE-A3 не экспрессируется ни в каких нормальных тканях. Однако нацеливание на HLA-A * 0201-рестриктированный пептид в MAGE-A3 вызвало серьезное повреждение серого вещества в головном мозге, потому что этот TCR также распознал другой, но родственный эпитоп, который экспрессируется на низких уровнях в головном мозге. То, что CAR являются потенциально токсичными для аутоантигенов, наблюдали после инфузии CAR Т-клеток, специфичных для ERBB2. Два пациента умерли при лечении HLA-A1-ограниченным MAGE-A3-специфическим TCR, сродство которого было усилено сайт-специфическим мутагенезом.
Раковые антигены яичка представляют собой семейство внутриклеточных белков, которые экспрессируются во время плода развитие, но с небольшой экспрессией в нормальных тканях взрослого человека. Более 100 таких молекул подвергаются эпигенетической активации от 10 до 80% типов рака. Однако в них отсутствует высокий уровень экспрессии белка. Приблизительно 10% обычных видов рака экспрессируют достаточно белка, чтобы представлять интерес для противоопухолевых Т-клеток. Низкие уровни некоторых антигенов рака яичек экспрессируются в нормальных тканях с ассоциированной токсичностью. Антиген рака яичек NYESO-1 нацелен через человеческий TCR, трансдуцированный в аутологичные клетки. OR были обнаружены у 5 из 11 пациентов с метастатической меланомой и у 4 из 6 пациентов с сильно рефрактерной синовиально-клеточной саркомой.
«Самоубийственные переключатели» позволяют врачам уничтожать сконструированные Т-клетки в чрезвычайных ситуациях, угрожающих выживанию пациентов.
Синдром высвобождения цитокинов - еще один побочный эффект, который может зависеть от терапевтической эффективности. Когда опухоль разрушается, она высвобождает большое количество сигнальных белковых молекул. Этот эффект убил по меньшей мере семь пациентов.
Молекулы, общие для опухолей и несущественных нормальных органов, представляют собой потенциальные мишени для ACT, несмотря на связанную с ними токсичность. Например, молекула CD19 экспрессируется более чем в 90% злокачественных новообразований В-клеток и В-клетках, отличных от плазмы, на всех стадиях дифференцировки и успешно используется для лечения пациентов с фолликулярной лимфомой, большой -клеточные лимфомы, хронический лимфоцитарный лейкоз и острый лимфобластный лейкоз. Токсичность в отношении CD19 приводит к потере В-клеток в кровообращении и в костном мозге, которую можно преодолеть периодическими инфузиями иммуноглобулина.
В качестве мишеней изучаются многие другие В-клеточные антигены, включая CD22, CD23, ROR-1 и легкая цепь иммуноглобулина идиотип, экспрессируемые отдельным раком. CAR, нацеленные на CD33 или CD123, были изучены в качестве терапии для пациентов с острым миелоидным лейкозом, хотя экспрессия этих молекул на нормальных предшественниках может приводить к длительному миелоабляция. BCMA представляет собой белок семейства рецепторов фактора некроза опухоли ,, экспрессируемый на зрелых В-клетках и плазматических клетках, и может быть нацелен на множественную миелому.
