医学科普:TIL治疗实体瘤的现状和未来方向
免疫疗法代表了治疗癌症患者的潜在挽救生命的选择。由于过去 30 年对适应性免疫系统以及癌症中的免疫信号和免疫抑制途径有了更深入的了解,免疫疗法已成为癌症研究的主要焦点和一种新的治疗选择。然而,目前批准的免疫治疗药物通过非肿瘤特异性机制发挥作用,并可能导致免疫相关的器官毒性,从而限制患者的获益 [1]。此外,各种机制可以促使相当比例的患者对当前可用的免疫治疗药物产生原发性和获得性耐药 [2]。尽管在消除对肿瘤的免疫反应方面取得了新的进展,但对于不能耐受、最初没有反应或对目前批准的免疫检查点抑制剂产生耐药性的患者,治疗选择仍然有限。
作为正常免疫反应的一部分,TIL在血液循环后迁移至肿瘤部位,通过识别肿瘤产生的趋化因子,穿透肿瘤基质,参与杀伤肿瘤细胞。在肿瘤微环境压倒免疫反应的情况下,癌症占上风[3-6]。
利用自体 TIL 的 ACT 建立在这种肿瘤特异性生理免疫反应机制的基础上,并在美国国家癌症研究所 (NCI) 和全球其他机构进行的研究中证明了在免疫原性肿瘤(如黑色素瘤)中持久完全反应的潜力[7]。即使在预先接受过大量治疗的患者中也表现出反应,而不管之前的情况如何治疗,包括检查点抑制剂 [8-11]。TIL治疗黑色素瘤的令人鼓舞的结果导致进一步探索 ACT 与 TIL 作为多种其他癌症适应症的治疗选择 [12,13]。
TIL 疗法背后的原理是放大和恢复癌症患者的免疫系统,从而使其能够消除肿瘤细胞。为了将这种方法转化为商业上可行的产品,作者最初专注于优化制造过程。NCI 的原始流程需要大约6周才能完成。开发了一种新的 TIL 制造工艺,仅持续22天,称为第2代(Gen 2)。作者的第2代制造工艺非常强大,迄今为止在超过300名接受治疗的患者中成功率超过 90%。该产品在黑色素瘤和宫颈癌的两个关键项目中接受研究,目的是在向FDA提交BLA后在美国将Gen 2制造产品商业化。
TIL制造过程
TIL制造始于肿瘤的手术切除。切除的肿瘤被运送到中央制造工厂,它被碎片化并放置在培养基中。在存在 IL-2 的情况下放置肿瘤片段后,TIL会从肿瘤中逸出,同时在介质中扩增。扩增完成后,产生和收获大约109-1011个细胞。洗涤TIL细胞,置于输液袋中的培养基中并冷冻保存(图 1)。
TIL对患者给药
在 TIL 产品制造之后,可以识别由肿瘤表达的多种患者特异性抗原的 TIL 现在可以大量使用并具有恢复的功能。在准备治疗性 TIL 输注时,患者接受了非清髓性淋巴耗竭 (NMA-LD) 和环磷酰胺(60 mg/kg,IV x 2 剂量)和氟达拉滨(25 mg/m2 x 5 剂量)以消除支持肿瘤的潜在抑制性免疫细胞,并通过稳态增殖最大化TIL治疗的植入和效力[14]。然后向患者输注其扩增的治疗性TIL(lifileucel [LN-144]或LN-145),随后接受多达6剂IL-2(600,000 IU/kg)以促进活化、增殖和抗肿瘤细胞溶解 TIL 的活性(图 1)。
给予 IL-2 以允许 TIL 在体内存活和扩增。IL-2给药仅限于在大约三天内给予最多6次剂量,与治疗性 IL-2 相比,其剂量和给药持续时间明显低于治疗性,给药持续时间仅限于大约3天。
Iovance的22天Gen 2扩增方案证明了产生TIL的经典方法的显着改进,后者涉及多个离体孵育步骤以产生非冷冻保存的输注产品。第2代 TIL 制造过程将离体培养持续时间缩短为22天,适合集中制造并产生冷冻保存的 TIL 输液产品,为商业规模的临床站点的调度、物流和交付带来便利 [15]。
作用机制
从机制上讲,由于肿瘤产生的趋化因子,重新注入的 TIL 在血液中循环,直到它们检测到附近的肿瘤。然后 TIL 离开毛细血管并迁移到肿瘤部位(图 2)。到达肿瘤后,TIL通过T 细胞受体识别由肿瘤细胞表面的 MHC分子呈递的肿瘤抗原肽。在识别肿瘤抗原后,TIL被激活并分泌穿孔素,一种成孔蛋白。新形成的孔允许传递颗粒酶,这是一种促凋亡蛋白酶,它也由活化的TIL释放并导致靶向癌细胞的裂解。因此,注入的TIL通过直接细胞杀伤介导肿瘤消退,但也可能诱导细胞因子介导的肿瘤细胞杀伤 [16,17]。
由于多种差异化因素,TIL在实体瘤治疗中具有明显优势:
1. 肿瘤识别:TIL 治疗是自体的、靶向的,并富集肿瘤特异性T 细胞,因为 TIL 是从肿瘤部位分离出来的,它们以前经历过肿瘤特异性抗原[18];
2. 个性化:在实体瘤中,迄今为止尚未发现单一的共同靶新抗原。在没有这样的靶点的情况下,TIL 疗法依赖于正确的T细胞对患者特异性肿瘤肽抗原的识别;
3. 多克隆:与血液系统恶性肿瘤相比,实体瘤的突变负荷较高。可以识别一系列不同肿瘤抗原的TIL多克隆性最好地解决了这种高突变多样性。这是TIL作为治疗选择的显着优势,这可能也是TIL能够在具有高突变负荷的疾病(如黑色素瘤)中产生临床反应的原因 [19];
4. 新抗原特异性:需要靶向以驱动抗肿瘤反应的新抗原谱是未知的,并且对每个患者都具有高度特异性。根据设计,TIL过程确保包含新抗原特异性T细胞克隆,而无需事先了解这些新抗原的数量或身份;
5. 临床疗效:最终,黑色素瘤和宫颈癌临床试验的临床数据清楚地表明多克隆T细胞的有效性。
临床试验
目前共有四项公司赞助的局部晚期、复发或转移性癌症研究正在进行,包括黑色素瘤、宫颈癌、头颈癌和非小细胞肺癌(表 1)。
C-144-01 转移性黑色素瘤
黑色素瘤占所有新癌症病例的5.5%,在美国有超过 96,000 例新病例和 7,000 例死亡。新的黑色素瘤病例的发病率仍在上升 [20]。随着免疫检查点抑制剂和靶向治疗融入临床实践,晚期黑色素瘤的治疗取得了重大进展。然而,对于在这些疗法中或之后出现进展的晚期黑色素瘤患者的治疗选择是有限的,预计化疗可提供4%至10%的客观缓解率 (ORR) [21,22]。
C-144-01 (NCT02360579) 是一项多队列、2 期临床试验,用于评估lifileucel 在已被诊断为不可切除或转移性 IIIc 或 IV 期黑色素瘤患者中的安全性和有效性。患者必须至少接受过一次全身治疗,包括免疫检查点抑制剂,如果 BRAF 突变阳性,则接受 BRAF 抑制剂或 BRAF 抑制剂与 MEK 抑制剂的联合治疗。队列 2 中 66 名患者的初始数据显示,研究者的客观缓解率 (ORR) 为36.4%,并且在整个队列的中位研究随访 18.7 个月时未达到中位缓解持续时间 (DOR)(表2)。不良事件 (AE) 通常与潜在的晚期疾病以及淋巴耗竭化疗和 IL-2 方案的已知特征一致(表3)[9]。
在对 42 名抗 PD-1 原发性难治患者(定义为进展性疾病对最早的抗 PD-1 治疗的最佳总体反应)的亚组分析中,ORR 为40.5%,与整体队列相当。主要难治性亚组中的AE与之前关于完整队列2分析集的报告一致 [10]。鉴于 40-65% 的转移性黑色素瘤患者对初始免疫检查点抑制剂治疗无效 [23],因此这些患者的治疗选择特别有限。
一个重要的考虑因素是与TIL 治疗相关的相对安全性。这种一次性自体治疗涉及为每个患者单独衍生的产品,它不会被选择用于识别将在正常组织中表达的共享抗原,并且对肿瘤新抗原具有特异性,从而降低了自身免疫毒性的风险。此外,TIL 的作用机制不依赖于工程受体,而是保持一些生理控制并避免过度活化,这可能是 CAR-T 细胞治疗并发症的原因,如细胞因子释放综合征或神经毒性。因此,与 CAR-T 产品或免疫检查点抑制剂相比,TIL 提供了差异化的安全性,并证实了上述差异化。
C-144-01 是第一个证明集中生产的冷冻 TIL 产品的可扩展性和可重复性的研究。该研究的队列 4(N=75)是支持 lifileucel 在抗 PD-后注册的关键队列1黑色素瘤患者。队列 4 的注册于2020年1月完成,大约用了8个月,远早于预期的注册目标,这可能表明该患者群体的需求未得到满足。
C-145-04 转移性或持续性宫颈癌宫颈癌是女性癌症相关死亡的主要原因,仅在美国就有超过12,000 例新病例和 4,000 例死亡 [24]。大多数患者都很年轻,存活率很低。转移性环境中二线疗法的客观缓解率(ORR)介于4%至14%之间,用于化疗和最近批准的免疫疗法派姆单抗[25]。
C-145-04 (NCT03108495) 是一项多队列、2 期临床试验,招募复发性、转移性或持续性宫颈癌患者,这些患者已经用尽了手术和/或(化学)放疗以及姑息性化疗的治疗选择在转移性环境中给药。该临床试验旨在确定这种研究性 TIL 疗法(LN-145)对于治疗复发性、转移性或持续性宫颈癌是否安全有效。来自 N=27患者的初始数据表明ORR为44.4%,中位研究随访 7.4 个月时未达到中位 DOR(表4)。宫颈研究中的不良事件与黑色素瘤计划中指出的一致(表5)[13]。
正在进行和未来的研究
我们正处于了解 TIL 治疗和探索能力的早期阶段。 对TIL治疗可能有效的适应症的了解处于早期阶段并且正在进行中。此外,Iovance在基因修饰、选择暴露于肿瘤的TIL以及各种操作效率进行改进,例如进一步缩短 TIL 制造过程和使用核心活检等。
继续优化 TIL 制造和效力。Iovance 最近证明了能够可靠地利用 Gen 2 制造方法从多种肿瘤类型的核心活检中扩展TIL,产生可比较的最终治疗产品 [26]。公司通过创造新一代 TIL 继续寻求进一步改进,包括探索在TIL产品中废除PD-1 以减少 PD-L1 依赖性TIL失活,以及通过我们TIL产品中PD-1 的内在沉默。
转移的洞察与机遇
复发性、难治性和转移性癌症代表了高度未满足的医疗需求。尽管最近免疫疗法在解决多种实体瘤适应症方面取得了进展,但很少有选择可用于治疗免疫检查点抑制剂治疗进展或从未对此类治疗产生反应的患者。
使用 Iovance 的22天Gen 2扩展过程生成的TIL已经证明了抗肿瘤功效,包括在经过大量预处理的转移性黑色素瘤和宫颈癌患者中的持久反应,无论先前的治疗如何。这项工作首次展示了以快速、集中的方式生产治疗性TIL的能力,能够为多个全球治疗中心提供服务。Iovance打算根据这些在转移性黑色素瘤和宫颈癌中显示的数据提交监管部门批准,将继续开发新一代多克隆 TIL,以开发具有差异化特性的更有效和新颖的产品。
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