Kullanıma hazır CAR-T tedavisi: uygun mu yoksa gerçek bir gelecek mi?

CAR-T tedavisi ilk kez 2017 yılında onaylandığından, bu atılım tedavisinin klinik öncesi ve klinik gelişimindeki atılım patlayıcı bir büyüme göstermiştir. Geçen yılki ASH yıllık toplantısında, Janssen / Nanjing Legend, Bristol-Myers Squibb (BMS), Gilead Sciences / Kite Pharma ve birçok Çinli biyomedikal şirket tarafından geliştirilen CAR-T terapisi inanılmaz veriler gösterdi. Bu yıl, ikiden fazla CAR-T terapisinin FDA tarafından onaylanması ve onaylanan terapilerin sayısının iki katına çıkması daha olasıdır.

Bununla birlikte, onaylanmış CAR-T tedavisi kan kanserinin tedavisinde mükemmel ve uzun süreli etkinlik göstermesine rağmen, tanıtımı birçok zorlukla karşı karşıyadır. Şu anda onaylanmış CAR-T terapisi otolog bir CAR-T terapisidir, bu da doktorların hastalardan T hücrelerini almaları ve genetik mühendisliğin in vitro olarak T hücrelerinin yüzeyinde kanser antijenlerine karşı kimerik antijen reseptörünü eksprese etmeleri gerektiği anlamına gelir. (CAR) ve daha sonra çoğalan hücreler hastaya geri gönderilir. Bu sıkıcı üretim süreci 3 haftaya kadar sürebilir ve maliyetlidir. Bazı hastalar, sağlıkları, ön tedavileri ve diğer nedenleri nedeniyle yeterli T hücresi sağlayamazlar, bu da bu çığır açan teknolojiden yararlanamamasını sağlar.

Allojenik CAR-T hücreleri yapmak için sağlıklı vericilerden hücre elde edilmesi, otolog CAR-T hücrelerinin karşılaştığı bu zorlukları çözme potansiyeline sahiptir. Yeni yılın başında, Nature Reviews Drug Discovery'de yayınlanan bir derleme, "kullanıma hazır" allojenik CAR-T terapisinin gelişim durumu hakkında derinlemesine bir envanter sağlamıştır.

Allojenik CAR-T hücrelerinin avantajları ve zorlukları

Allojenik CAR-T hücrelerinin üretim süreci, T hücreleri veya sağlıklı donörlerden elde edilen diğer hücre tipleri ile başlar. Bu hücreler genetik olarak hücre yüzeyindeki kanser hücrelerini hedefleyebilen CAR'ı eksprese etmek için tasarlandıktan sonra daha fazla işleme tabi tutulurlar. Gen düzenleme, konakçıya saldıran allojenik CAR-T hücrelerinin ve konakçı hücrelerin allojenik CAR-T hücrelerini reddetme olasılığını azaltır. Bu hücreler daha sonra kültürlenir, çoğaltılır, saflaştırılır ve herhangi bir zamanda kullanılabilen ve dondurularak saklanan ürünlere bölünür.

Bu CAR-T tedavisinin avantajları:

Çok sayıda hastanın ihtiyaçlarını karşılayan tek bir sağlıklı donörden sağlanan hücrelerden çok sayıda CAR-T hücresi üretilebilir. Örneğin, allojenik CAR-T hücreleri geliştirmeye kendini adamış Allojene, sağlıklı bir donörden elde edilen hücrelerin 100 kanser hastası için CAR-T tedavisi olarak kullanılabileceğini söylüyor.

Bu hücreler stokta üretildi ve donduruldu ve tedavi edilmesi gereken hastaların sadece acil tedavi almak için stok terapisini çözmesi ve otolog CAR-T tedavisinin üretim sürecindeki gecikmeleri ortadan kaldırması gerekiyor.

Ek olarak, kanser hastaları genellikle kendi T hücrelerinin sayısının sınırlandırılması nedeniyle birden fazla CAR-T terapisi alamazlar. Allojenik CAR-T tedavisi, hastaları tekrar tekrar daha kolay tedavi edebilir ve CAR-T terapisine direncin üstesinden gelmek için CAR-T terapisi tarafından hedeflenen antijeni değiştirebilir.

Bununla birlikte, allojenik CAR-T tedavisinin geliştirilmesinin de iki benzersiz zorlukla karşılaşması gerekir: birincisi, hastaya sokulan allojenik hücreler konakçıya saldırabilir, bu da yaşamı tehdit eden greft-konakçı hastalığa (GVHD) yol açabilir; ve Allojenik hücreler, antitümör aktivitelerini sınırlandırarak konağın bağışıklık hücreleri tarafından hızlı bir şekilde tanınabilir ve ortadan kaldırılabilir.

Greft ve konakçı hastalıklara yönelik stratejiler

Allojenik CAR-T hücrelerinin konakçı dokulara saldırmasının nedeni, bu T hücrelerinin yüzeyinde eksprese edilen T hücresi reseptörlerinin (TCR'ler) konakçı dokulardaki alloantigenleri tanıyabilmesi ve böylece konakçı dokularda T hücresi saldırılarını tetiklemesidir. Şu anda, graft-host-host hastalığının üstesinden gelmek için stratejiler esas olarak iki kategoriye ayrılmaktadır: biri T hücrelerinde doğal TCR ekspresyonunu ortadan kaldırmak için gen düzenleme yöntemlerini kullanır, diğeri ise GVHD'ye neden olmayan diğer hücre tiplerini kullanır.

Gen düzenleme yöntemi, TCR'nin doğal TCR ekspresyonunu ortadan kaldırır

Yaygın olarak kullanılan a-tipi T hücrelerinin yüzeyinde doğal olarak ifade edilen TCR, bu T hücrelerinin konakçıya saldırısına aracılık etmenin anahtarıdır. Araştırmacılar, bu hücrelerin yüzeyinde TCR ekspresyonunu önlemek için çeşitli yöntemler geliştirdiler. En hızlı büyüyen yöntemlerden biri gen düzenleme teknolojisinin kullanılmasıdır. A-tipi T hücrelerinin yüzeyindeki TCR protein kompleksi bir a zinciri ve bir p zincirinden oluşur ve a zincirinin sabit bölgelerini yalnızca bir gen kodlar. Bu nedenle, T hücresi reseptörü alfa zinciri sabit bölgesini (TRAC) kodlayan genleri parçalamak, alfa TC tipi TCR'nin ekspresyonunu önlemenin doğrudan ve etkili bir yoludur. Bu strateji kullanılarak üretilen allojenik CAR-T tedavileri klinik çalışmalara girmiştir.

Bu stratejinin avantajı, CAR-T hücrelerinin sağlıklı donörlerde çok sayıda aβ-tipi T hücresi kullanılarak hammadde olarak üretilebilmesidir. Çinko parmak nükleaz (ZFN), transkripsiyon aktivatörü benzeri efektör nükleaz (TALEN), MegaTAL ve CRISPR gen düzenleme sistemi dahil olmak üzere TRAC kodlayan genleri spesifik olarak bozmak için kullanılabilecek çeşitli gen düzenleme teknikleri vardır. Son çalışmada, araştırmacılar CAR'ın eksprese ettiği transgeni TRAC gen bölgesine yönlendirmek için hücrenin homolog rekombinasyon mekanizmasını kullandılar. Bu strateji "bir taşlı iki kuş" etkisine sahiptir. T hücrelerinin doğal TCR ekspresyonunu yok ederken, CAR transgeni TRAC gen bölgesinde eksprese edilir ve doğal TCR gen promotörünün düzenlenmesini kabul eder. Hayvan deneyleri, bu strateji ile üretilen CD19 hedefli CAR-T terapisinin, CAR transgenlerinin rastgele sokulmasıyla üretilen CAR-T terapisine göre daha iyi anti-kanser aktivitesine sahip olduğunu göstermiştir.

Gen düzenleme stratejilerini kullanmanın gizli bir tehlikesi, gen düzenleme teknolojisinin hedef dışı etkilerinin potansiyel riskleridir. Bununla birlikte, allojenik hücreler sonunda konakçı tarafından elimine edildiğinden, bu potansiyel riskin etkisi nispeten düşük olabilir.

GVHD riskini azaltan hücre tiplerinin kullanımı

Konakçıya saldıran allojenik CAR-T hücrelerinin riskini azaltmak için başka bir strateji, GVHD üretmeyen veya GVHD üretme riski daha düşük olan hücre tiplerini kullanmaktır. Bunlar arasında doğal öldürücü hücreler (NK hücreleri), γδ T hücreleri, NK T hücreleri (NK hücre yüzey işaretlerini ifade eden T hücreleri) ve virüse özgü bellek T hücreleri bulunur.

Allojenik CAR-T hücre kalıcılığını geliştirme stratejileri

Yukarıda belirtilen çoklu yöntemler, hastaya konakçıya saldırmak için allojenik CAR-T'nin girme riskini azaltabilmesine rağmen, allojenik CAR-T terapisinin başka bir büyük sorunu çözmesi gerekir, yani hastanın bağışıklık sistemi bu hücreleri tanıyacaktır. "Yabancı" hücreler olarak, onlara karşı bağışıklık reddi neden olur. Bu bağışıklık reddi sonunda hastaya sokulan allojenik CAR-T hücrelerini yok edecektir. Hastanın kendi T hücrelerinin aracılık ettiği bağışıklık tepkisi, allocar-T terapisi başlatıldığında çalışmaya başlayabilir ve allocar-T terapisinin etkinliğini azaltır. Bu nedenle, allojenik CAR-T tedavisinin dayanıklılığının nasıl artırılacağı bu alanda acil bir sorundur. Bu sorunu çözmek için mevcut araştırma aşağıdaki yönlerde:

Daha etkili lenfosit klerensi

Mevcut araştırmalar, ithal edilen CAR-T hücrelerinin hastalarda çoğalmasına izin vermek için, ithal edilen CAR'ı sağlamak için, hücreler ithal edilmeden önce hastalardaki mevcut lenfositleri temizlemek için kemoterapi ve diğer araçların kullanılması gerektiğini göstermiştir. Proliferatif alanı olan -T hücreleri. Allojenik CAR-T hücreleri için, lenfositleri çıkarma adımı daha önemli olabilir, çünkü geri kalan konakçı T hücreleri hemen "yabancı" CAR-T hücrelerine saldıracaktır.

Mevcut bir araştırma yöntemi, allojenik CAR-T hücrelerini gen düzenleme yoluyla T hücrelerini temizleyen ilaçlara dirençli hale getirmektir ve bu hücreler T hücrelerini temizleyen ilaçlardan etkilenmeyecektir. Örneğin, Allojene'nin UCART19'u, hücrelerde CD52 proteinini eksprese eden genleri çıkarmak için gen düzenlemeyi kullanır. Bu, bu hücreleri CD52'ye bağlanarak T hücrelerini öldüren bir monoklonal antikor olan alemtuzumab'a dirençli hale getirir. Alemtuzumabın kemoterapiyle birleştirilmesi, konağın olgun T hücrelerini daha etkili bir şekilde temizleyebilir ve konağın olgun T hücrelerini düşük seviyelerde tutabilir. Aynı zamanda, allojenik CAR-T tedavisi hala işe yarayabilir.

Gen düzenleme ayrıca, allojenik CAR-T hücrelerini T hücrelerini temizleyen kemoterapötiklere karşı dirençli hale getirerek T hücresi büyümesini engelleyen bir ortamda düzgün çalışmalarını sağlar. Bununla birlikte, bu stratejinin dezavantajı, hastalarda endojen T hücrelerinin seviyesinin çok düşük bir seviyeye bastırılması ve bu da onların enfeksiyon riskini önemli ölçüde arttırmasıdır.

Allojenik CAR-T hücrelerinin immünojenisitesini azaltın

Organ nakli ve hematopoietik kök hücre nakli ile ilgili deneyimler, eğer donörün ana insan lökosit antijeni (HLA) fenotipi konağın HLA fenotipine benzerse, greftin bağışıklık reddini önemli ölçüde azaltabileceğini göstermiştir. Bu deneyime dayanarak, teorik olarak spesifik bir HLA fenotipine sahip bir donör keşfederek donör hücre bankası inşa etmek mümkündür; burada donör eşleşmeli donör hücrelerinin allojenik CAR-T hücreleri oluşturmak için seçilebileceği.

Çünkü sınıf 1 HLA proteini, bağışıklık reddi faktörlerine aracılık eden anahtar bir moleküldür. Başka bir strateji, allojenik CAR-T hücrelerinin yüzeyinde eksprese edilen tip 1 HLA proteinini ortadan kaldırmak için genetik mühendisliğini kullanmaktır. HLA'nın hücre yüzeyi üzerinde ekspresyonu, β2-mikroglobulin adı verilen bir alt birim gerektirir. -2-mikroglobulinin gen knockout'u, hücre yüzeyinde HLA proteininin ekspresyonunu önleyebilir, böylece bu hücrelerin immünojenisitesini azaltabilir.

En iyi T hücresi alt kümesini seçin

T hücre popülasyonu, farklı fonksiyonlara ve fenotiplere sahip birden fazla T hücresi alt popülasyonu içerir. Farklı T hücresi alt popülasyonları, kanser hücrelerine saldırma yetenekleri ve hastalarda kalıcılığı açısından da çok farklıdır. Örneğin, klinik öncesi çalışmalar CD8-pozitif ve CD4-pozitif naif T hücreleri (TN) ve merkezi bellek T hücreleri (TCM) tarafından üretilen CAR-T hücrelerinin Güçlü kanser hücrelerini öldürmede daha etkili olduğunu göstermiştir.

Kronik lenfositik lösemi için otolog CAR-T tedavisi kullanan klinik çalışmalar, TCM ve kök benzeri bellek T hücrelerinin (TSCM) kendi kendini çoğaltma yeteneğine ve İfade seviyelerine (PD-1, TIM3, LAG3 vb. ), CAR-T tedavisi aktivitesinin ve kalıcılığının önemli göstergeleridir.

Bu nedenle, tarama ve hücre kültürü tekniklerini geliştirerek, tedavinin dayanıklılığını arttırmak için spesifik T hücresi alt popülasyonları zenginleştirilebilir. Bu bağlamda, sağlıklı donörlerden elde edilen T hücrelerinin potansiyel avantajları olabilir, çünkü bunlar T hücresi popülasyonunu etkileyebilecek önceki terapilerle tedavi edilmemişlerdir ve bu nedenle TN, TCM ve TSCM açısından zengin T hücreleri sağlayabilirler.

Allojenik CAR-T tedavisinin klinik ilerlemesi

Şu anda, araştırılan bir dizi allojenik CAR-T terapisi, kan kanserlerini ve akut lenfoblastik lösemi ve akut miyeloid lösemili hastalar (ALL) gibi katı tümörleri tedavi etmek için klinik çalışmalara girmiştir (aşağıdaki tabloya bakın).

2018'deki ASH Yıllık Toplantısında, Allogene tarafından geliştirilen UCART19'un ön klinik sonuçları, nüks ve refrakter ALL hastalarını tedavi ederken, UCART19'un eksik hematolojik iyileşmenin (CR / CRi) tam yanıtına% 82 / tam yanıtına ulaştığını gösterdi. Hastalarda sınırlı UCART19 süresi nedeniyle, UCART19 alan pediatrik hastalara daha sonra hematopoietik kök hücre nakli yapıldı.

CAR-T'nin geleceği ve hücre terapisi

"Kullanıma hazır" CAR-T terapisi ile ilgili olarak, endüstrinin de iki farklı görüşü vardır. Birçok insan, zor CAR-T tedavisi ve uzun üretim döngüsünün ağrı noktalarını çözebileceğine ve dünya çapında daha fazla hasta için yeni bir umut getirebileceğine inanıyor. Ancak bazı uzmanlar "kullanıma hazır" CAR-T tedavisinin sadece geçici olduğuna inanmaktadır. "Menfaat". Son tahlilde, "otolog" CAR-T tedavisi hakkındaki görüşlerimizdir.

Lyell Immunopharma'nın kurucusu ve CEO'su Dr. Rick Klausner, hücre terapisinin geleceğine bakıyor. Ulusal Kanser Merkezi'nin (NCI) eski başkanı, "kullanıma hazır" CAR-T terapilerinin geliştirilmesi için motivasyonlardan birinin "otolog" CAR-T terapileri oluşturmada darboğazda bulunduğuna dikkat çekti. Bununla birlikte, CAR-T terapisi üretmek için mevcut teknolojinin olgun olmaktan uzak olduğunu anlamamız gerekir. 5-10 yıl sonra, hücre terapilerinin geliştirilmesi ve üretimi bugünden çok farklı olmak zorundadır.

Klausner, mevcut hücre terapisi üretiminin zaman alıcı ve zahmetli olmasının nedeninin, bu hücrelerin hangilerinin gerçekten terapötik olduğunu bilmediğimizden bahsetti. Bu nedenle, sadece T hücrelerini sürekli olarak genişletebiliriz ve astronomik hücreler arasında iyileştirici etkiye sahip hücre sayısının standarda ulaşmasını umabiliriz. Gelecekte, iyileştirici etkileri olan hücrelerin alt kümelerini izole edebilirsek, kanseri tedavi etmek için gereken hücre sayısını önemli ölçüde azaltabiliriz. Bu, kültür yapmamız gereken hücre sayısını büyük ölçüde azaltabilir ve hücre terapilerinin üretim süresini haftalardan günlere kısaltabilir.

Bu cennet ve dünyaya benziyor, ancak ileriye giden bir yolu temsil ediyor. Bir hesap makinesinin tüm evi kapladığı bir çağda, pek çok insan akıllı telefonların ortaya çıkmasını bekleyemez. İkisi arasında sadece birkaç on yıl var.

MD Anderson Kanser Merkezi'nin kanser tıbbı müdürü Dr. Patrick Hwu, farklı uygulama umutlarına dikkat çekti. Daha hassas bazı kanserler için, "kullanıma hazır" CAR-T tedavisi kısa vadede iyi sonuç verebilir, bu nedenle bağışıklık sistemi tarafından reddedildiği konusunda fazla endişelenmenize gerek yoktur. Katı tümörler için, T hücrelerinin tümörün çevresinde olabildiğince uzun süre kalmasını ve "otolog" CAR-T tedavisinin oynayacağı daha fazla alan olmasını umuyoruz.

"Kullanıma hazır" ve "otolog" CAR-T terapisi hakkındaki sıcak konuşmanın hücre terapisinin buzdağının sadece görünen kısmı olduğunu bilmemiz gerekir. Evet, onayından bu yana, CAR-T terapisi alanı çok dikkat ve ilgi çekti. Ancak iki uzman, hücre tedavisinin tek CAR-T tedavisi olmadığını belirtti. T hücre terapisi dışındaki hücre tedavisi de gelecekteki gelişim yönüdür. Gen ve hücre tedavisinin, biyoteknoloji gelgiti altında dünyanın dört bir yanındaki hastalara yeni atılımlar getirmesi bekleniyor.