Provocări și dificultăți întâmpinate în aplicarea terapiei celulare CAR-T

A lua legatura:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Imunoterapia celulelor T cu receptorul antigen himeric (celula T cu receptorul antigen himeric, CAR-T) este de a modifica genetic celulele T izolate de la pacienți sau de la donatori alogeni pentru a exprima receptorul de antigen himeric (receptor de antigen himeric). receptor, CAR), o terapie celulară adoptivă care recunoaște și ucide în mod specific celulele tumorale. CAR-T este una dintre descoperirile majore în domeniul imunoterapiei anticancer din ultimii ani. Are mari avantaje în tratamentul tumorilor maligne hematologice și are perspective largi de dezvoltare. În prezent, terapia cu celule CAR-T se confruntă, de asemenea, cu provocări uriașe. Următorul conținut vă va duce să înțelegeți provocările cu care se confruntă terapia cu celule CAR-T, să identificați mecanismele care duc la limitări și să depășiți aceste obstacole, astfel încât celulele CAR-T să își poată exercita mai bine potențialul, să optimizați strategiile de tratament și să îmbunătățiți rezultatele pacientului. Câțiva factori cheie care s-au dovedit a afecta eficacitatea terapiei cu celule CAR-T includ fabricarea celulelor CAR-T, gestionarea efectelor secundare toxice și reapariția rezistenței la medicamente.

Plante medicinale antitumorale:produse din plante Cistanche șiCelulă T receptor himeric antigen

1 Problemă în fabricarea celulelor CAR-T

Provocările cu care se confruntă producția de celule CAR-T implică legături multiple, cum ar fi achiziția celulelor T, izolarea și screeningul, transducția, expansiunea culturii și selecția inițială a fenotipului celulelor T. Prin optimizarea metodelor în fiecare legătură, produsele cu celule CAR-T pot fi realizate cu o eficacitate clinică mai mare și efecte secundare mai puțin toxice. În prezent, celulele CAR-T aprobate de FDA sunt toate autologe și nu există riscul de respingere alogenică și de boală grefă contra gazdă (GVHD), dar este dificil de obținut, iar calitatea celulei nu este adesea disponibilă. . Asigura. Utilizarea celulelor de la donatori sănătoși pentru a produce produse CAR-T este o soluție la problema surselor de celule CAR-T de calitate scăzută. Studiile clinice timpurii au demonstrat fezabilitatea utilizării celulelor CAR-T derivate de la donator la pacienții cu recidivă a bolii după transplant alogen cu un risc mai scăzut de GVHD. În plus, celulele T derivate de la donatori facilitează dezvoltarea produselor universale CAR-T, ceea ce este de mare importanță pentru a depăși problemele existente legate de sursele insuficiente de celule CAR-T, calitatea proastă și ciclurile lungi de producție, dar sunt necesare modificări genetice suplimentare. pentru a reduce riscul de respingere imună și GVHD. În plus, structurile CAR conțin adesea secvențe exogene. Datorită dificultății de preparare, majoritatea scFv-urilor celulelor CAR-T sunt de origine murină și sunt imunogene. Anticorpi umani anti-șoarece împotriva scFv au fost detectați la pacienții tratați.

Studiile au arătat că fenotipul inițial al celulelor T al produselor de celule CAR-T joacă un rol important în răspunsurile clinice ulterioare. Fenotipurile specifice celulelor T, cum ar fi celulele T cu memorie centrală, celulele T cu memorie stem și celulele T precursoare, pot îmbunătăți capacitatea de expansiune și persistența celulelor CAR-T. Un studiu al terapiei cu celule CAR-T țintite CD19-la pacienții cu LLC a constatat că populația de celule CAR-T a respondenților avea o expresie abundentă a genei legate de celulele T de memorie în comparație cu cele care nu au răspuns. O altă echipă de cercetare a indus proteina CAR să intre într-o stare de repaus, forțând reglarea în jos a proteinei CAR printr-un sistem de reglementare a medicamentelor sau dasatinib, obținând astfel un fenotip asemănător memoriei, inversând cu succes fenotipul și caracteristicile transcripționale ale celulelor CAR-T epuizate. și apoi restabilirea funcției antitumorale a celulelor CAR-T.

În plus, momentul infuziei de celule CAR-T are, de asemenea, un impact important asupra răspunsului la tratament. Prin scurtarea ciclului de producție al celulelor CAR-T prin optimizarea tehnologică, se așteaptă să reducă întârzierea îmbolnăvirii pacienților și să beneficieze mai mulți pacienți. În plus, genele care codifică structurile CAR sunt de obicei transduse în celule T de către retrovirus sau lentivirus, dar odată cu dezvoltarea sistemelor de transpozoni, este mai economic să se utilizeze transpozoni în loc de vectori virali pentru producerea celulelor CAR-T. În prezent, sistemul transpozon Frumoasa Adormită a fost aplicat la fabricarea celulelor CAR-T CD19-țintite.

Antitumoral: terapie cu celule CAR-T &cistanche tubulosa

2 Efecte toxice și secundare ale terapiei cu celule CAR-T

Aproape toți pacienții tratați cu celule CAR-T CD19-țintite au dezvoltat efecte secundare toxice de diferite grade, inclusiv sindromul de eliberare de citokine (CRS) și sindromul de neurotoxicitate asociat efectorului imun, ICANS), etc., acesta din urmă cunoscut și ca neurotoxic. efecte secundare. Societatea Americană pentru Transplant și Terapie Celulară (ASTCT) a dezvoltat și publicat recomandări standardizate de clasificare pentru CRS și ICANS, care au o semnificație orientativă pentru gestionarea și tratamentul toxicității CAR-T.

Simptomele clinice ale CRS încep adesea cu febră, iar cazurile severe pot duce la răspuns inflamator sistemic, hipotensiune arterială, hipoxie și insuficiență de organ. ICANS se manifestă în principal ca encefalopatie toxică, cazurile severe pot duce la convulsii, edem cerebral și comă. Majoritatea pacienților cu ICANS au avut antecedente de CRS, ceea ce sugerează că CRS poate acționa ca factor de inițiere sau factor de promovare pentru ICANS. Dacă simptomele precoce ale CRS și ICANS pot fi detectate și intervenite eficient, evoluția clinică a ambelor este reversabilă, dar CRS și ICANS sever pot fi fatale. Înțelegerea mecanismelor fiziopatologice ale CRS și ICANS este utilă pentru dezvoltarea de medicamente țintite pentru a suprima toxicitatea celulelor CAR-T pe baza păstrării activității antitumorale a celulelor CAR-T cât mai mult posibil. CRS este asociat cu niveluri crescute de diferite citokine, printre care IL-6 este o moleculă imună importantă care mediază CRS. Tocilizumab, care blochează receptorul IL-6, este în prezent principalul tratament pentru CRS. Studiile preclinice au arătat că CRS este declanșată de o rețea multicelulară de celule CAR-T și celule gazdă, sistemul monocite-macrofag jucând un rol central în procesul de activare. IL-1 este unul dintre principalii produși de citokine ai sistemului monocite-macrofag și poate fi implicat în legătura de conducere a CRS, iar blocarea acestei ținte este eficientă în ameliorarea CRS. TNF, interferon- (IFN-), factor de stimulare a coloniilor de granulocite/macrofage (GM-CSF) și alte citokine proinflamatorii sunt, de asemenea, implicate în procesul CRS, care poate fi ținta potențialului. În prezent, CRS de grad scăzut este tratat în principal cu tratament antipiretic și de susținere, iar alte complicații care pot duce la febră, cum ar fi infecția, sunt prevenite activ. Pentru CRS moderat până la sever, tocilizumab este în general utilizat, iar steroizii sunt utilizați selectiv ca terapie adjuvantă în funcție de starea pacientului, iar efectul este mai semnificativ. Pentru pacienții cu CRS severă, steroizii sunt în general utilizați pentru a inhiba proliferarea și secreția de citokine a celulelor CAR-T și a altor celule „observatoare”. Trebuie remarcat faptul că steroizii nu pot fi utilizați în doze mari, iar efectul lor inhibitor asupra sistemului imunitar va duce la scăderea eficacității CAR-T. Unii inhibitori cu molecule mici, cum ar fi ruxolitinib și ibrutinib, pot inhiba în mod extensiv producția și transducția semnalului diferitelor citokine și se pot lega de mai multe ținte, reglând astfel funcția imună a celulelor CAR-T și reducând efectele secundare.

Mecanismul ICANS poate fi legat de acumularea de celule CAR-T și de citokine proinflamatorii în sistemul nervos central. Studiile preclinice au observat o corelație între numărul de celule CAR-T din lichidul cefalorahidian și nivelul de citokine și severitatea ICANS. Incidența ICANS în terapia CAR-T țintită CD19-este mai mare decât cea în terapia cu celule CAR-T țintite CD{22-, ceea ce se poate datora faptului că CD19 este exprimat în celulele parietale mediale ale creierului uman. Metoda de tratament clinic pentru pacienții ICANS este de a administra steroizi, iar doza ar trebui să fie cea mai mică pentru a evita impactul asupra eficacității CAR-T și imunodepresia gravă. Tocilizumab a obținut rezultate bune în tratamentul CRS, dar efectul său asupra ICANS este foarte limitat, ceea ce poate fi legat de dificultatea de a trece prin bariera hemato-encefalică.

Efectele secundare toxice sunt în prezent un factor important care limitează eficacitatea CAR-T, împiedicând îmbunătățirea efectului antitumoral al celulelor CAR-T prin creșterea dozei de celule CAR-T sau creșterea activității efectoare. Se consideră că sarcina tumorală mare, vârsta înaintată și precondiționarea limfodepleției de mare intensitate sunt asociate cu apariția efectelor secundare imunotoxice. Odată cu creșterea cazurilor de tratament și prelungirea timpului de urmărire, au apărut mai multe efecte toxice și secundare, cum ar fi limfohistiocitoza hemofagocitară/sindrom de activare a macrofagului, toxicitate asemănătoare cu anemie aplastică cu celule B, disfuncție imunitară legată de anemie aplastică. Stare deteriorată complicată de infecție fatală edem cerebral etc. Studiile existente au descoperit că adăugarea genelor sinucigașe, cum ar fi caspaza inductibilă-9 sau timidin kinaza virusului herpes simplex, la CAR este o modalitate posibilă de a reduce efectele secundare citotoxice ale CAR-T, dar va determină eliminarea ireversibilă a celulelor CAR-T și reduc rezistența. Eficacitatea tumorii.

Efectele terapiei cu celule CAR-T și suplimentelor cistanche: tratarea cancerului și a tumorii

3 Recidiva rezistenței la medicamente după terapia cu celule CAR-T

Deși celulele CAR-T au făcut progrese mari în tratamentul afecțiunilor hematologice maligne, printre pacienții care primesc terapie cu celule CAR-T țintite pentru CD19-, rata de recădere a rezistenței la medicamente este de 30% până la 50% și majoritatea dintre recidive apar la 12 ani de la tratament. într-o lună. Cu toate acestea, acest tip de recidivă nu este doar pentru ținta CD19, iar studiile conexe asupra altor ținte, cum ar fi CD22 și BCMA, au demonstrat, de asemenea, că recidiva rezistentă la medicamente este o provocare majoră cu care se confruntă în mod obișnuit terapia cu celule CAR-T. În prezent, evenimentele de recidivă sunt de obicei împărțite în recidivă antigen negativ și recidivă antigen pozitiv.

Mecanismul principal de recidivă antigen negativ este pierderea de antigen. Mecanismele recunoscute în prezent de pierdere a antigenului includ mutații de splicing, epitop criptic și modificări ale liniei celulare datorate pierderii epitopilor țintă. Cu toate acestea, chiar dacă antigenul nu este complet pierdut, expresia sau densitatea antigenului redusă prin imunomodulare este suficientă pentru a permite celulelor tumorale să scape. Într-un studiu clinic care a folosit celule CAR-T CD22-țintite pentru a trata pacienții cu leucemie, s-a descoperit că pacienții cu leucemie cu antigeni pozitivi au recidivat, sugerând că menținerea activității celulelor CAR-T trebuie să atingă pragul minim de expresie a antigenului. . Se așteaptă ca celulele CAR-T combinate multi-moleculare țintite să depășească evadarea celulelor tumorale din pierderea antigenului sau mecanismele de reglare în jos. Pentru pacienții care recidivează după terapia cu celule CRA-T CD19-țintită, CD22 este o țintă ideală, deoarece majoritatea pacienților CD{19-negativi rămân pozitivi pentru expresia CD22. În studiile clinice, celulele CAR-T care vizează CD22 au fost eficiente în tratamentul pacienților cu limfom cu celule B CD19-negative și leucemie recidivă, dar în procesul de imunoterapie secvențială, recidiva rezistenței la medicamente cauzată de reglarea în jos a Expresia CD22 de către celulele tumorale a fost de asemenea găsită. Prin urmare, dezvoltarea celulelor CAR-T care vizează simultan CD19 și CD22 poate avea un potențial mai mare în depășirea rezistenței la medicamente. Pe lângă selecția antigenelor țintă, este de asemenea necesar să se acorde atenție mecanismului precis al CAR-T în formarea sinapselor imune și uciderea celulelor țintă. TCR-urile naturale pot recunoaște antigenele la niveluri de densitate scăzută și se speculează că diferențele structurale dintre CAR și TCR-urile naturale pot duce la diferențe în cerințele de densitate de recunoaștere a antigenului.

Este de remarcat faptul că nu toți pacienții recidivați sunt CD19 negativi, ceea ce arată, de asemenea, că, pe lângă pierderea de antigen și evadarea celulelor tumorale, există și alți factori care duc la rezistența CAR-T. Principala cauză a recăderii antigen pozitiv este epuizarea celulelor CAR-T, care duce la declinul autofuncționării datorită expunerii pe termen lung la niveluri ridicate de antigen. În general, se crede că transducția semnalului independent de antigen a celulelor CAR-T este strâns legată de epuizarea celulelor, iar sarcina mare a tumorii este, de asemenea, un factor important care duce la epuizare. Tehnologia de blocare a punctelor de control imunitar, combinată cu celulele CAR-T, este promițătoare în depășirea epuizării și creșterea efectului și persistenței celulelor CAR-T. Co-exprimarea receptorului IL-7 cu CAR poate evita stimularea celulelor „trecătoare” și poate îmbunătăți capacitatea de proliferare, activitatea antitumorală și persistența celulelor CAR-T. Structura CAR a celulelor CAR-T conține componente non-self, care sunt imunogene și pot induce imunitatea umorală și celulară anti-CAR, limitând astfel eficacitatea și afectând capacitatea proliferativă și persistența celulelor CAR-T. Studiile au arătat că 5% dintre pacienții cu DLBCL și 36,7% dintre pacienții cu LALB au niveluri crescute de anticorpi anti-CAR după perfuzia de celule CAR-T. Pretratamentul cu ciclofosfamidă sau fludarabină este considerat a fi un factor important în reducerea gradului de imunitate celulară anti-CAR. Dezvoltarea produselor CAR-T umanizate este un mijloc eficient de a rezolva această problemă, care a demonstrat eficacitate durabilă în B-ALL recidivante/refractare în studiile clinice. Domeniul co-stimulator din structura CAR afectează, de asemenea, persistența celulelor CAR-T. În general, se crede că, în comparație cu 4-1domeniul costimulator BB, CAR28-derivate de CD sunt mai puțin durabile și mai predispuse la epuizare; în timp ce celulele CAR-T care conțin 4-1domeniul costimulator BB au niveluri mai ridicate de proteine ​​anti-apoptotice BCL-2 și BCL-XL și poate exista un mecanism pentru a promova formarea celulelor T fenotip de memorie. Îmbunătățirile în prezent în studiile clinice includ utilizarea celulelor artificiale prezentatoare de antigen pentru a activa celulele CAR-T, reglarea fenotipurilor CAR-T și inhibarea combinată a moleculelor punctului de control imun. Rezultatele merită așteptate.

Cistanche poate preveni eficient tumorile și cancerul