利用中美冠科數據庫,快速查找所需模型
OncoExpress|HuBase|XenoBase|MuBase

博客

如何在臨床前評估CAR-T細胞療法

2018-03-09

  •  
  •  
  •  

嵌合抗原受體(CAR)-T細胞療法是一種新型的免疫腫瘤治療方法,最近才被批準用于治療患者。作為新興療法,CAR-T的療效需要有效監控,同時需要了解CAR-T細胞療法潛在的危及生命的毒性及安全性問題。本文將探討臨床前模型和工具,以確保有效評估CAR-T細胞療法并將其推進至臨床。

目前批準的兩種CAR-T細胞療法藥物有更多適應癥

CAR-T細胞是特異性靶向腫瘤細胞表達的抗原或標志物的自體或同種異體T細胞。 去年8月,美國食品藥品監督管理局(FDA)史上第一次批準使用CAR-T細胞療法藥物,該藥物針對的是CD19抗原。基于總體緩解率為82.5%,Kymriah?(tisagenlecleucel)被批準用于治療25歲以下難治性的、或復發的B細胞前體急性淋巴細胞白血病(ALL)。

這些藥物在B細胞淋巴瘤患者中也表現出顯著藥效,并且在Kymriah后2個月,該適應癥首次被批準。 第二種抗CD19 CAR-T細胞療法藥物Yescarta?(axicabtagene ciloleucel)被批準用于治療復發的、或難治性的B細胞淋巴瘤成人患者,其客觀有效率為72%。

最近,FDA優先審查批準了Kymriah補充生物制劑許可證申請(sBLA),用于治療復發難治性彌漫大B細胞淋巴瘤(DLBCL)成人患者,該類患者不斷復發或不符合自體干細胞移植(ASCT)條件。 sBLA基于JULIET2期研究,其中Kymriah對成年患者的總體有效率(ORR)為53.1%。

需要仔細監測CAR-T療法的毒性

盡管這些突破和成果令人鼓舞,但是CAR-T細胞療法有潛在的危及生命的毒性。CAR-T療法有特別嚴重的并發癥——細胞因子釋放綜合征(CRS),也會發生腦病和噬血細胞性淋巴組織細胞增多癥。 然而,與使用免疫檢查點抑制劑(主要延遲自身免疫不良事件的發作)所觀察到的不良事件相比,CAR-T療法的毒性往往是急性的,且多樣性較差,因此更容易預測。

臨床前安全性以及藥效評估是至關重要的

體內藥效評估對于研究影響CAR-T療效的因素至關重要。CAR基因進入T細胞的遞送方法、體外培養條件、CAR的構造和宿主T細胞的類型都對CAR-T療效和安全性有很大的影響。

因此,臨床前體內藥效和安全性評估對于CAR-T細胞療法的劑量確定和風險管理至關重要。

通常在體外證實抗腫瘤活性的特異性

大多數研究CAR-T細胞功能的臨床前研究集中于抗腫瘤活性的特異性和療效。一般通過體外試驗證實特異性——CAR-T細胞在靶向抗原和非特異性抗原之間表現出不同的功能反應。

CAR的優勢在于其在缺少HLA限制的情況下能夠重定向T細胞效應子功能。 因此,不需要相匹配的靶點也可以很容易地檢查同種異體的T細胞效應器功能。

作為同種異型的識別結果,其中活性通常與不相關的CAR細胞和未轉導的T細胞等效性,由于在該狀態上倍數增加而在體外測定。

以上實驗驗證了CAR的功能,并能夠轉移到動物模型。但是,需要強調的是,在許多異種移植瘤研究中,同種異型識別與體內的抗腫瘤活性無關。

臨床轉移需要體內評估,通常在免疫缺陷小鼠中進行,但人類T細胞移植受到限制

對于臨床轉移,監管部門通常要求在臨床試驗中使用與特定藥劑有關的信息,這意味著CAR-T的檢測應該在免疫缺陷小鼠中進行評估。但是由于小鼠免疫系統中殘留的免疫細胞,人類T細胞移植在小鼠中受到限制。

盡管如此,一些使用裸鼠、NOD/SCID小鼠或SCID/Beige(1-4)小鼠的CAR-T細胞療法依然表現出了可觀的藥效。近期研究發現,人類T細胞可以有效移植在免疫系統高度缺項的NOG?/NSG?小鼠(NOD/ CID IL-2Rγ- /-)中。

然而,CAR-T細胞療法會在50天內引發異種移植物抗宿主病(xGVHD),這與在注入小鼠之前,用于培養細胞的細胞因子所調節的轉化細胞的存留有關。因此限制了該類模型的CAR-T細胞療法的長期藥效研究(5-7)

此外,這些研究大多數是針對人類抗原,其在臨床前模型中攻擊小鼠的人類腫瘤細胞中表達受限。 因此,不能對在正常健康組織上表達的抗原進行脫靶或靶向研究。

免疫完全或轉基因小鼠模型可以克服一些免疫缺陷的模型問題,但需使用小鼠同系物

為了解決這個問題,免疫完全小鼠模型已經與小鼠同系物的靶抗原共同使用,盡管“小鼠與CAR-小鼠同系物”的相互作用可能不同于人類,也可能與小鼠和人類蛋白同系物的表達譜之間存在差異。

另一種相關的方法是利用基因小鼠,其中人源抗原的表達受到生理相關啟動子的控制,該啟動子可以評估人源CAR。

當小鼠同源物缺失時,NHPs可用于安全性檢測

當小鼠同系物不存在時,非人類靈長類動物(NHP)的安全性檢測也能識別潛在的靶向/脫靶毒性,并優先考慮可以用CAR-T細胞靶向的分子(8-9)

結合臨床前方案進行有效的藥效和安全性測試

這些組合方案已成功證明CAR-T細胞的功能和安全性,以針對多種靶向抗原。隨著這個激動人心的領域越來越受關注,新的和有效的治療方法將會不斷出現,并且將在未來幾年中進行評定。

  1. Cheadle et al. The combination of cyclophosphamide and human T cells genetically engineered to target CD19 can eradicate established B-cell lymphoma. Br J Haematol 2008;142(1):65-8.
  2. Hillerdal et al. Systemic treatment with CAR-engineered T cells against PSCA delays subcutaneous tumor growth and prolongs survival of mice. BMC Cancer 2014;14:30.
  3. Parente-Pereira et al. Trafficking of CAR-engineered human T cells following regional or systemic adoptive transfer in SCID beige mice. J Clin Immunol 2011;31(4):710-8.
  4. Zhao et al. Multiple injections of electroporated autologous T cells expressing a chimeric antigen receptor mediate regression of human disseminated tumor. Cancer Res 2010;70(22):9053-61.
  5. Alcantar-Orozco et al. Potential limitations of the NSG humanized mouse as a model system to optimize engineered human T cell therapy for cancer. Hum Gene Ther Methods 2013;24(5):310-20.
  6. Hannon et al. Infusion of clinical-grade enriched regulatory T cells delays experimental xenogeneic graft-versus-host disease. Transfusion 2014;54(2):353-63.
  7. Zhou et al. Humanized NOD-SCID IL2rg–/– mice as a preclinical model for cancer research and its potential use for individualized cancer therapies. Cancer Lett 2014;344(1):13-19.
  8. Berger et al. Safety of targeting ROR1 in primates with chimeric antigen receptor-modified T cells. Cancer Immunol Res 2015;3(2):206-16.
  9. Künkele et al. Preclinical Assessment of CD171-Directed CAR T-cell Adoptive Therapy for Childhood Neuroblastoma: CE7 Epitope Target Safety and Product Manufacturing Feasibility. Clin Cancer Res 2017;23(2):466-477.

Topics: Oncology

關注微信公眾號

尤尼克斯羽毛球