TIL细胞疗法是肺癌患者的一个可行性方案,未来前景可期

1、目前肺癌的治疗手段


2020年全球癌症统计报告显示,肺癌虽然在所有癌症发病占比中不再是冠军,但依然是全球第二大最常见的癌症,同时还是全球造成死亡人数最多的癌症[1]


肺癌主要分为非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC),几乎占到所有肺癌病例的85%[2]。在过去的几十年里,手术仍然是早期肺癌的主要治疗方法;对于不能进行手术的晚期疾病患者,放化疗被认为是一种替代疗法。然而,即使不断调整放化疗的剂量和频率,患者5年生存率仍然低至19%。



肿瘤生物学知识的进步为开发包括肺癌在内的各种癌症的不同免疫治疗策略铺平了道路,其中一种通过免疫调节来抗肿瘤的方法是过继细胞治疗(ACT)。为了提高肿瘤反应性免疫细胞有效抑制肿瘤的能力,这些免疫细胞被提取出来,经过体外扩增,或通过基因修饰来获得相应的防御肿瘤能力[3]的过程被称为ACT。到目前为止,已经有多种类型的ACT用于疾病治疗,如肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)疗法、工程T细胞受体(TCR)和嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法以及细胞因子诱导杀伤细胞(CIK)疗法。


2、TIL治疗肺癌


TIL于1863年首次被发现,是一组由效应T细胞、Tregs、淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤(NK)细胞、树突状细胞(DC)和其他免疫细胞组成的肿瘤浸润间质细胞[4]


自1986年Rosenberg团队首次证实TIL对转移性黑色素瘤患者有效[5]以来,科学家们就一直致力于将TIL疗法应用于多种实体肿瘤的治疗当中。在Andersen等人的一项研究中[6],转移性黑色素瘤患者的总缓解率高达42%,中位生存期为21.8个月。Aoki等[7]对卵巢癌患者应用TIL疗法,尽管样本量较小,但也同样获得了类似的结果。研究人员认为,黑色素瘤和肺癌患者携带高突变负荷,更容易形成新抗原,因此,免疫细胞有更高的机会识别肿瘤,对基于T细胞的治疗有更高的反应可能性。


除了一线治疗,TIL疗法也可用作联合或挽救性治疗,诸多正在进行的试验发现TIL疗法在不同癌种中的有效性[8,9]



TIL在多种实体肿瘤中的初步疗效也从侧面反映出免疫治疗成为肺癌治疗的下一个主要治疗方式的可能性。


长期以来,人们一直认为NSCLC是一种非免疫原性疾病,但后来的研究表明,肺癌患者中存在免疫逃逸现象。NSCLC在多种实体瘤中是具有最多克隆突变负荷之一的癌症。有证据表明,具有显著突变负荷的肿瘤呈现更多的肿瘤新抗原,可能更容易受益于免疫治疗。免疫系统对突变形成的新抗原的反应及随后肿瘤特异性淋巴细胞的发展,使得NSCLC更有可能从TIL治疗中受益[10]。越来越多的证据表明,TIL的疗效是通过肿瘤内环境内的新抗原反应性T细胞驱动的。因此,肿瘤的突变负荷和新抗原负荷,都被证明会影响肺癌患者的TIL治疗的临床效果。


与正常肺组织相比,NSCLC组织含有更多的活化T淋巴细胞。有研究表明[11],肺肿瘤中较高的TIL水平,特别是在NSCLC中,可延长无复发生存期,并降低全身复发几率。2018 年,Ben-Avi等[12]对5名NSCLC患者(4名腺癌和1例鳞状细胞癌)进行了初步试验,随着TIL数量的增加,患者疾病复发风险降低,且无病生存期延长。这些患者在肿瘤切除前未接受过任何新辅助治疗。


最近的一项开放标签I期试验[13]评估了自体TIL联合尼鲁单抗治疗尼鲁单抗单药治疗后疾病进展的晚期NSCLC患者的安全性和初步疗效。13位患者接受环磷酰胺和氟达拉滨清除淋巴细胞后,给予TIL和IL-2输注,之后维持尼鲁单抗治疗。其中2例获得完全缓解,11例显示肿瘤缩小,在1.5年的随访中仍持续缓解。在所有患者中,靶病灶直径总和的最佳变化范围从+20%到−100%,中位数为−35.5%,大多数不良事件很快消失。在分子水平上,临床缓解与T细胞识别突变和肿瘤抗原相关,所有临床缓解的患者中均发现了可以识别几种癌症新抗原的富集T细胞。最终总结:自体TIL的过继治疗是安全的,可能是转移性肺癌新的治疗方法。


表:全球范围内TIL治疗肺癌的临床试验列表

(检索自http://clinicaltrials.gov)


3、下一代TIL的改良方向


配合应用高剂量IL-2所引起的不良反应是TIL治疗的主要挑战之一。通过使用基因编辑技术,可以使TIL分泌出自己的IL-2,从而使用更少的IL-2 来维持输注。


一项研究表明[14],基因修饰可以改善缺乏IL-2时TIL的体外生存率,但其临床疗效也随之降低,而敲除TIL的抑制基因(如PD1、CISH等)便又可促进其细胞毒活性。TIL也可被修饰为表达TGFβ受体的显性阴性形式,这有助于过继转移TIL时克服TGFβ的抑制作用,并抵抗肿瘤内环境的免疫抑制。TIL的肿瘤归巢能力可以通过基因调控淋巴细胞表达某些趋化因子受体(如CXCR2等)来提升。此外,如何确定最有益的靶基因以达到TIL治疗的最佳效果,仍然是一个有待探索的问题。


尽管目前还没有TIL药物上市,但其在临床的优秀表现必将快速推动其成药,体外基因编辑等方法也完全有可能进一步提高疗效。


让我们拭目以待!


参考文献:

[1]Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. J clin. 2021;71(3):209–249. DOI:10.3322/caac.21660

[2]Bade BC, Dela Cruz CS. Lung cancer 2020: epidemiology, etiology, and prevention. Clin Chest Med. 2020 Mar;41(1):1–24.

[3.Maus MV, Fraietta JA, Levine BL, et al. Adoptive immunotherapy for cancer or viruses. Annu Rev Immunol. 2014;32(1):189–225. DOI:10.1146/annurev-immunol-032713-120136.

[4]Sheng SY, Gu Y, Lu CG, et al. the characteristics of naive-like T cells in tumor-infiltrating lymphocytes from human lung cancer. J Immunother. 2017 Jan;40(1):1–10. DOI:10.1097/CJI.0000000000000147.

[5]Kradin RL, Boyle LA, Preffer FI, et al., Tumor-derived interleukin-2-dependent lymphocytes in adoptive immunotherapy of lung cancer. Cancer Immunol Immunother. 1987;24(1): 76–85.. 10.1007/BF00199837.

[6]Andersen R, Donia M, Ellebaek E, et al. Long-lasting complete responses in patients with metastatic melanoma after adoptive cell therapy with tumor-infiltrating lymphocytes and an attenuated IL2 regimen. Clin Cancer Res. 2016 Aug 1;22(15):3734–3745. DOI:10.1158/1078-0432.CCR-15-1879

[7]Lawrence MS, Stojanov P, Polak P, et al. Mutational heterogeneity in cancer and the search for new cancer-associated genes. Nature. 2013 Jul 11;499(7457):214–218.DOI:10.1038/nature12213

[8]Qin SS, Melucci AD, Chacon AC, et al. Adoptive T cell therapy for solid tumors: pathway to personalized standard of care. Cells. 2021 Apr 5; 10(4):808.DOI: 10.3390/cells10040808

[9]Borch TH, Andersen R, Ellebaek E, et al. Future role for adoptive T-cell therapy in checkpoint inhibitor-resistant metastatic melanoma. Journal for Immunotherapy of Cancer. 2020;8(2): e000668. DOI:10.1136/jitc-2020-000668.

[10]Galvano A, Gristina V, Malapelle U, et al. The prognostic impact of tumor mutational burden (TMB) in the first-line management of advanced non-oncogene addicted non-small-cell lung cancer (NSCLC): a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. ESMO Open. 2021 Jun;6(3):100124. DOI:10.1016/j. esmoop.2021.100124.

[11]Horne ZD, Jack R, Gray ZT, et al. increased levels of tumor-infiltrating lymphocytes are associated with improved recurrence-free survival in stage 1a non-small-cell lung cancer. J Surg Res. 2011 Nov;171 (1):1–5. DOI:10.1016/j.jss.2011.03.068.

[12]Ben-Avi R, Farhi R, Ben-Nun A, et al., Establishment of adoptive cell therapy with tumor infiltrating lymphocytes for non-small cell lung cancer patients. Can Imm Imm. 2018 Aug;67(8): 1221–1230. doi:10.1007/s00262-018-2174-4.

[13]Creelan BC, Wang C, Teer JK, et al. Tumor-infiltrating lymphocyte treatment for anti-PD-1-resistant metastatic lung cancer: a phase 1 trial. Nat Med. 2021 Aug;27(8):1410–1418. DOI:10.1038/s41591-021-01462-y.

[14]Wang S, Sun J, Chen K, et al. Perspectives of tumor-infiltrating lymphocyte treatment in solid tumors. BMC Med. 2021 Jun 11;19 (1):140.DOI:10.1186/s12916-021-02006-4.