基于肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的细胞过继疗法(ACT)在晚期实体瘤的临床治疗中展现出良好的效果。虽然TIL的生产工艺已经较为成熟,但目前的策略仍然缺乏对患者肿瘤反应性和功能活性的有效选择。
2023年3月,荷兰癌症研究所和莱顿大学医学中心联合发表了一篇题为Novel strategies to improve efficacy of treatment with tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) for patients with solid cancers的综述,剖析了当前TIL的生产过程,并对可以提高TIL疗效的改进措施进行了概述。
TIL治疗实体瘤现状
在九十年代初期,已有较为成熟的体外扩增TIL的方案,并在治疗晚期实体瘤患者(主要是黑色素瘤)中显示出显著的临床反应。但最近的研究表明,大部分TIL输注产品在抗原特异性和T细胞分化阶段仍然相当不稳定,问题的关键点有三个:
① 并非所有TIL都对肿瘤抗原具有特异性,还有大量与患者肿瘤无关的“旁观者”(bystander)TIL,这些TIL会识别一些与癌症无关的抗原,并不具备抗癌能力。
② TIL存在于T细胞功能障碍的不同状态中,表达高水平的抑制性分子,包括PD-1、LAG-3和TIGIT。
③ 具有肿瘤反应性的TIL聚集在三级淋巴结构中,与其他免疫细胞和肿瘤细胞非常贴近。
提高实体瘤患者TIL治疗效果新策略
针对TIL治疗实体瘤现状的相关问题,改进措施如下:
① 增加具有肿瘤反应的TIL细胞数量
如果想通过增加肿瘤反应细胞的数量来改善TIL功效,就需要了解哪些抗原可能引发抗肿瘤反应性。肿瘤相关抗原(TAA)通常分为共有抗原和稀有抗原,稀有抗原分类下的新抗原是突变表位,由肿瘤特异性突变引起,因此是T细胞治疗中关键的靶标。多项研究显示,表达PD-1、CD39和CD103的CD8+ TIL富含肿瘤特异性反应性,特别是靶向新抗原。因此,选择带有这些标志物的TIL意味着可以提高肿瘤反应特异性。
表达共刺激分子4-1BB的T细胞因其参与信号传导,在实际生产中,可以通过将TIL与自体肿瘤共培养后进行磁珠分离,然后选择性扩增表达4-1BB的TIL。
② 重塑免疫抑制性肿瘤微环境(TME)
有研究指出,通过修饰TIL分泌免疫刺激性细胞因子(如IL-12等),可以在TME中诱导更强的抗肿瘤免疫反应。
其中一种策略是直接修饰TME本身,比如通过向肿瘤内递送溶瘤病毒(OV)。有研究表明,瘤内注射溶瘤病毒后会将肿瘤特异性T细胞吸引到肿瘤组织中,随后在分离出的TIL中发现,它们含有较少的Tregs并具有较少的耗竭表型,同时在ACT后存活率明显提高。
另一种策略便是使用趋化因子。趋化因子可以促使过继转移的TIL迁移到肿瘤部位。一项动物试验指出,将CXC基序趋化因子受体2和神经生长因子受体转导到TIL中,在黑素瘤小鼠模型中显示其体内归巢能力有所提高。
③ 改善T细胞功能
使用免疫检查点抑制剂(ICI)联合TIL治疗癌症的优势在于可以内源性改善T细胞的功能,可以从两个方面入手:
一是对抗免疫抑制;
二是改善T细胞的适应性。
TGF-β是一种在TME中具有关键免疫抑制特征的多效分子,通常与TIL上存在的TGF-β受体结合,可以阻止它们产生细胞因子和杀伤肿瘤细胞。有研究者通过CRISPR-Cas9来敲除卵巢癌患者TIL中的TGF-β受体2,结果显示,细胞毒性有所改善。
另一方面,干扰位于TCR下游负责TIL耗竭的负调控因子,有助于TIL在识别抗原时维持其功能,并防止T细胞耗竭。有研究显示,在小鼠肿瘤模型(C57BL/6)中使用CRISPR/Cas敲除细胞因子诱导的SH2蛋白(CISH)后,发现TIL与PD-1联合使用会有明显的肿瘤消退作用。同样,T细胞活化相关的另一种抑制因子是cbl-b,有研究表明,将其敲除后,TIL的肿瘤杀伤能力增强。
PI3K-AKT途径是触发T细胞活化和增殖的一个重要因素。目前有两种方法来调节这一途径:一是添加AKT1/2抑制剂培养TIL,二是使用CRISPR/Cas敲除AKT1/2。以上方法均可以产生具有干细胞记忆特征、较少功能障碍和提高杀伤能力的TIL产品。
IL-2是效应T细胞扩增、存活和功能维持所必需的细胞因子,但临床上使用IL-2通常会带来一些毒副作用。因此,寻找IL-2的替代物是目前改善TIL干性以及降低其治疗相关毒副作用的策略之一。有研究者使用与PD-1顺式结合的IL-2变体,也有研究者在体外培养TIL时转导入正交IL-2受体,输注TIL后,正交IL-2仅作用于转移的TIL,便会限制IL-2对其他细胞的影响,从而可能降低原有的毒副作用。
图1:当前TIL的生产过程以及潜在的改进措施
总 结
TIL治疗已经在多项临床试验中显示出了良好的结果,甚至在一线免疫治疗失败的晚期黑色素瘤患者中显示出优于标准治疗的效果。随着生产工艺和应用方式的不断优化,相信TIL疗法的临床价值将在未来几年持续增加。
参考文献:
Tas L, Jedema I, Haanen JBAG. Novel strategies to improve efficacy of treatment with tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) for patients with solid cancers. Curr Opin Oncol. 2023 Mar 1;35(2):107-113.