1. 引言
近年来,细胞免疫疗法在肿瘤学界引起了广泛关注。尽管如此,细胞免疫治疗在晚期患者对传统治疗无反应的情况下,仍面临诸多挑战。
为了更精确地定位肿瘤,T细胞受体(TCR)经过体外改造,并在细胞毒性T细胞中表达,形成了TCR-T细胞。在TCR触发的免疫反应中,肿瘤细胞内的抗原被分解成免疫原性肽段,随后与主要组织相容性复合物(MHC,人类中称为HLA)结合,并在细胞表面展示形成肽-MHC复合物(pMHC)。TCR复合物对pMHC复合物的特异性识别主要发生在CD4和CD8 T细胞上。这意味着,只有当肿瘤细胞表达特定的蛋白抗原和相应的MHC亚型时,特定的TCR产品才能发挥治疗效果。
TCR-T细胞的独特pMHC-TCR识别机制,使其在更低的抗原浓度下也能识别更广泛的抗原谱。TCR-T细胞能够识别的靶标包括细胞表面蛋白和细胞内的蛋白,这使得高达90%的蛋白质表达成为潜在的靶向对象。
此外,这种识别机制还能在极低的细胞表面分子水平下激活T细胞。
临床试验已经显示出TCR-T细胞的多项优势,如改善的组织定位能力、降低的细胞因子释放综合征(CRS)发生率以及允许使用更高剂量。与肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)和嵌合抗原受体T细胞(CAR-Ts)等其他适应性细胞疗法相比,TCR-T细胞在治疗实体瘤方面显示出了天然的优势。
然而,关于TCR-T疗法的最佳适应症、关键反应因素和潜在抗原的选择,目前从临床实践中得出的结论还相对有限,这限制了TCR-T疗法的进一步开发和优化。
2. TCR-T在实体瘤中的实践:疗效及其关键
迄今为止,所有基于TCR的细胞疗法均采用从外周血单核细胞(PBMC)中通过白细胞分离术采集的自体T细胞。这些T细胞随后经过TCR基因转导(借助慢病毒或其他基因载体)和T细胞扩增。在进行淋巴细胞耗竭化疗(使用氟达拉滨和环磷酰胺,以促进细胞毒性T淋巴细胞的体内存活)后,TCR-T细胞通常以剂量形式输注给患者,并伴随白细胞介素(IL)-2的给予。
TCR-T细胞在实体瘤治疗中已初步展现疗效。综合20多项TCR-T疗法试验的数据显示,缓解率初步评估结果如下:
在软组织肉瘤患者中,尤其是对表达纽约食管鳞状细胞癌-1(NY-ESO1)的耐药滑膜肉瘤患者,TCR-T疗法实现了高达61%的客观缓解率(ORR)。
在黑色素瘤患者中,ORR范围在20-60%。
肝细胞癌患者的ORR则根据靶点和患者状况(如靶向甲胎蛋白或乙型肝炎病毒[HBV])不同,介于17-64%之间。
针对非小细胞肺癌、头颈部鳞状细胞癌和食管癌的试验表明,即使在难以治疗的情况下,疾病控制率(DCR)也有所提升,大约为80%。
TCR-T疗法在特定实体瘤领域也显示出显著的疗效和持久性。例如,在软组织肉瘤中,传统化疗的ORR仅为26%,而3年生存率低于20%。然而,针对特定抗原的TCR-T疗法,即便在经过多线治疗的患者中,也展现出了更优的治疗效果。在转移性滑膜肉瘤中,靶向NY-ESO1的TCR-T疗法的ORR在35.7-66.7%之间,3年和5年生存率分别为38%和14%,优于PD-1抑制剂的10% ORR。在转移性人瘤病毒(HPV)相关恶性肿瘤中,靶向HPV E7的TCR-T细胞的ORR和DCR分别为50%和83.3%,这表明TCR-T疗法对病毒诱导的癌症具有广泛影响。
在难治性恶性胸膜间皮瘤(MPM)中,即使在CAR-T和TCR-T均可靶向的肿瘤中,Gavocel在中期分析中也实现了50%的ORR和100%的DCR,与间皮素CAR-T疗法和PD-1抗体的I期试验结果相当。
在肝细胞癌中,靶向HBV抗原的TCR-T疗法的中位OS为33.5个月,显著优于索拉非尼的10.7个月中位OS。
接受TCR-T疗法的KRAS G12D突变肿瘤患者的病例报告显示,在结肠癌中实现了长达4年的肿瘤消退,在胰腺癌中实现了至少6个月的响应。


图1.TCR-T疗法在特定类型实体瘤中的突出疗效。与其他可用治疗方法相比,TCR-T 在黑色素瘤、HPV 阳性肿瘤和滑膜肉瘤中的 ORR (1A) 和持续时间 (1B) 证明了 TCR-T 的临床反应数据。在图1B中,绘制了每个接受TCR-T治疗的患者的疗效持续时间,并用他们的最佳反应标记。
特异性TCR-T疗法的安全性主要取决于其是否针对肿瘤外的组织或产生脱靶效应。通过精心选择靶点和进行严格的临床前研究,这些潜在的副作用被尽可能地规避。
与其他联合疗法相比,TCR-T疗法在治疗过程中可能出现的常见副作用,如细胞因子释放综合征(CRS)和免疫相关不良神经事件(ICANS),通常较CAR-T疗法轻微。随着技术的进步,TCR-T疗法的副作用表现出良好的耐受性,允许使用更高的剂量以提高疗效,例如TCR-T疗法的剂量范围在10^9至10^11,而CAR-T疗法的剂量范围则在10^6至10^8。
在大多数受试者的外周血中,观察到经过修饰的TCR-T细胞在体内的扩增和持久性,这种状态可以持续数年之久。例如,在E7 HPV16 TCR试验中,反应者在输注后300天维持的细胞水平较高。在NY-ESO1阳性多发性骨髓瘤患者的骨髓中,以及HPV16阳性肿瘤靶向TCR-T输注后10个月的反应者中,均观察到持续的肿瘤浸润和治疗效果。这些结果表明,TCR-T疗法不仅在安全性上有所保证,而且在疗效的持久性方面也展现出了潜力。

图2.临床试验中观察到的影响疗效的关键因素。A. 各组临床试验的剂量扩展和反应情况汇总。B. 高亲和力和中低亲和力 TCR-T 细胞试验的客观反应率比较。根据直接比较报告(DFM5 与 DFM4 或 E7 与 E6 TCR)、TCR 来源(鼠源或人源)和修饰来评估 TCR-T 的亲和力。C/D。在总结的适应症(宫颈癌、头颈癌、黑色素瘤、卵巢癌、葡萄膜黑色素瘤和肉瘤)中,ORR 与 APM/TMB 之间的关系,在 2 C 中,r = -0.4842(-0.8074 至 0.06240),P = 0.0793;在 2D 中,r = -0.5479(-0.8534 至 0.03796),P = 0.0652。
细胞溶解性T细胞的效能在很大程度上受其T细胞受体(TCR)的亲和力所调控,而TCR的亲和力本身又受到多个因素的影响,包括其靶向的抗原、TCR的来源以及可能的修饰,以及共受体(如CD4和CD8)的亲和力。
增强TCR的亲和力可以带来更强的抗肿瘤效果,但同时也可能增加非特异性交叉反应的风险,在提高亲和力的同时需要考虑潜在副作用的风险。
在临床前和临床环境中,CD8共受体的参与已被证明可以进一步增强疗效。
此外,临床试验的观察结果表明,即使是同一TCR-T产品,在不同类型的实体瘤中也可能表现出不同的疗效,这强调了根据肿瘤特性选择适应症的重要性。
综上所述,TCR-T细胞在软组织肉瘤、病毒相关肿瘤、黑色素瘤等多种肿瘤类型中已初步显示出其优势。影响TCR疗效的因素众多,包括适当的起始剂量、T细胞的特性以及肿瘤的特征,其中亲和力是一个关键的参数,对于实现优秀的临床反应至关重要。
3. TCR治疗在实体瘤中的局限性和解决策略
尽管TCR-T细胞疗法在临床前和临床研究中显示出积极前景,但其在实体瘤治疗中的广泛应用仍面临挑战。
为了提高TCR-T细胞疗法的可及性,正在探索简化生产流程的方法,包括使用健康供体的同种异体T细胞进行修饰和储存,以及从诱导的多能干细胞(iPSC)中产生“即用型”TCR-T细胞。此外,基因组编辑技术如CRISPR-Cas9被用于精确删除内源性TCR,以防止移植物抗宿主病(GVHD)。
实体瘤的异质性是联合疗法面临的主要挑战,肿瘤通过其基质、微环境和外围调节信号形成天然防御。为克服这些障碍,正在开发多种策略,包括使用纳米颗粒等材料以提高效应细胞对肿瘤的浸润,以及通过基因组编辑筛选发现有助于预防T细胞功能障碍的基因。
此外,为了提高TCR-T细胞的疗效和持久性,正在尝试增加其适应性、功能和长期记忆能力。例如,通过双重TCR修饰以防止抗原逃逸,并增强与佐剂结合的Flt3L-CAR-T细胞以激活树突细胞。联合使用免疫检查点抑制剂(ICI)和TCR-T细胞疗法也显示出协同效应,特别是在针对特定新抗原的TP53患者中。
然而,TCR-T细胞在实体瘤治疗中的有效剂量和生物标志物仍需进一步研究,以帮助选择可能从治疗中获得最大生存益处的患者。
4. 结论
随着临床前技术的革新和临床数据的成熟,探索TCR-T模式在实体瘤中的应用取得了一些有希望的结果,但更多激动人心的问题还有待解答。