神經(jīng)母細(xì)胞瘤是一種源于神經(jīng)嵴細(xì)胞的交感神經(jīng)系統(tǒng)癌癥,是兒童最常見(jiàn)的顱外實(shí)體惡性腫瘤,約占兒童癌癥死亡人數(shù)的10%。與許多兒童惡性腫瘤一樣,神經(jīng)母細(xì)胞瘤是一種發(fā)育紊亂的疾病,這意味著惡性腫瘤是由發(fā)育蛋白的異常表達(dá)和調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)的。
驅(qū)動(dòng)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的核心調(diào)控蛋白在胚胎發(fā)育期間表達(dá),但在正常組織中出生后大部分停止表達(dá)。因此,適應(yīng)性免疫系統(tǒng)被認(rèn)為無(wú)法靶向這些所謂的癌胚抗原,因?yàn)樵谛叵侔l(fā)育過(guò)程中,高親和力的自身反應(yīng)性T細(xì)胞被清除以防止自身免疫。因此,人們普遍認(rèn)為兒童癌癥不是免疫原性的,因此應(yīng)優(yōu)先考慮替代治療策略。然而,神經(jīng)母細(xì)胞瘤在兒科實(shí)體癌中是一個(gè)突出的例子,免疫治療(使用抗GD2抗體)已被納入一線和復(fù)發(fā)治療方案,以顯著改善患者預(yù)后并提高。
目前,人們正在探索其他更有效的免疫治療組合和形式,為神經(jīng)母細(xì)胞瘤確定額外的免疫靶點(diǎn)努力。這些方法可能會(huì)很好地幫助先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞更有效地破壞神經(jīng)母細(xì)胞瘤,以便更好地誘導(dǎo)*緩解并防止復(fù)發(fā)。
神經(jīng)母細(xì)胞瘤作為人類癌癥中突變最少的癌癥之一,普遍被歸類為“冷”腫瘤。然而,盡管缺乏適應(yīng)性免疫反應(yīng)的證據(jù),但也有充分證據(jù)表明,神經(jīng)母細(xì)胞瘤與大多數(shù)人類癌癥一樣,通過(guò)MHC I下調(diào)、抑制性髓系細(xì)胞浸潤(rùn)、精氨酸酶-2以及TGF-β等抑制因子的產(chǎn)生,在其生物學(xué)中存在免疫逃避。這就提出了一個(gè)有趣的可能性,即神經(jīng)母細(xì)胞瘤的相對(duì)“冷”可能反映了免疫逃避,從而為免疫治療策略提供了一些鼓勵(lì)。
抗GD2單克隆抗體
2009年以前,高風(fēng)險(xiǎn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的治療依賴于聯(lián)合手術(shù)、局部放射治療和逐漸更積極的聯(lián)合化療方案。雖然這種方法延長(zhǎng)了一些患者的生存期,但只有不到40%的患者存活超過(guò)5年而無(wú)復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)的患者很少能治愈。
神經(jīng)節(jié)苷脂GD2是一種含N-乙酰神經(jīng)氨酸的糖脂抗原,由5個(gè)單糖組成,通過(guò)神經(jīng)酰胺脂質(zhì)錨定在質(zhì)膜的脂質(zhì)雙層上。正常組織中GD2的表達(dá)水平較低,但在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中,這種弱免疫原性抗原的表達(dá)可達(dá)到每細(xì)胞107個(gè)分子。此外,GD2可誘導(dǎo)酪氨酸磷酸化,激活多種激酶途徑,導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力增強(qiáng)。
臨床前研究表明,抗GD2抗體在神經(jīng)母細(xì)胞瘤的有效性,其主要活性機(jī)制是通過(guò)抗體介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)。ADCC通過(guò)刺激激活NK細(xì)胞,以及通過(guò)GM-CSF刺激產(chǎn)生的巨噬細(xì)胞和其他髓系細(xì)胞殺傷腫瘤細(xì)胞。
目前,幾種抗GD2單克隆抗體已在臨床實(shí)踐中成功測(cè)試,包括ch14.18(NCT00026312)、hu 14.18和hu3F8。Dinutuximab(Unituxin™), 2015年被美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于高危兒童神經(jīng)母細(xì)胞瘤治療,與GM-CSF、IL-2和13-順式維甲酸聯(lián)合使用。2020年,F(xiàn)DA根據(jù)兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)(NCT03363373和NCT01757626)的總結(jié)果,加速批準(zhǔn)人源化單抗Hu3F8(Naxitamab,DANYELZA®)與GM-CSF聯(lián)合治療復(fù)發(fā)性或難治性骨或骨髓高風(fēng)險(xiǎn)神經(jīng)母細(xì)胞瘤。
抗GD2 CAR-T細(xì)胞
基于其在血液惡性腫瘤中的成功,嵌合抗原受體(CAR)T細(xì)胞已成為一種基于合成免疫識(shí)別的免疫治療方法。GD2作為靶抗原的臨床驗(yàn)證推動(dòng)了CAR-T細(xì)胞在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中的早期應(yīng)用。目前,抗GD2-CAR-T細(xì)胞免疫治療已被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)母細(xì)胞瘤臨床研究,下表列出了近5年GD2-CAR-T的臨床實(shí)驗(yàn):
GD2腫瘤疫苗
關(guān)于GD2的腫瘤疫苗,在一項(xiàng)I期試驗(yàn)中,在高危神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者中評(píng)估了一種含有與KLH相連的GD2和GD3的二價(jià)疫苗,該疫苗以O(shè)PT-821為佐劑。15名患者中有12名出現(xiàn)了響應(yīng),10名患者中有6名記錄了微小殘留病灶(MRD)的消失;此外,一項(xiàng)規(guī)模更大的II期試驗(yàn)(NCT00911560)目前顯示出強(qiáng)大的抗體反應(yīng),更高的抗GD2抗體滴度與更高的存活率相關(guān)。
其他免疫治療靶點(diǎn)
雖然GD2是神經(jīng)母細(xì)胞瘤中表達(dá)最高的靶點(diǎn),但其他幾種分子也已被鑒定為在神經(jīng)母細(xì)胞腫瘤細(xì)胞表面過(guò)表達(dá),用于基于抗體的免疫治療。
B7-H3(CD276)是一種檢查點(diǎn)分子,在神經(jīng)母細(xì)胞瘤和大多數(shù)其他兒科實(shí)體瘤中廣泛過(guò)表達(dá),但在正常組織中表達(dá)受到高度限制。131I標(biāo)記的單克隆抗體8H9(omburtamab,Y-mAbs)已用于轉(zhuǎn)移性神經(jīng)母細(xì)胞瘤(NCT00089245)患者和促結(jié)締組織增生性小圓細(xì)胞瘤(NCT01099644)患者的腹腔注射,并且耐受性良好。另一種B7-H3靶向抗體(MGA271,enoblituzumab)也在包括神經(jīng)母細(xì)胞瘤的實(shí)體瘤兒童患者中進(jìn)行了測(cè)試(NCT02982941)。此外,B7-H3靶向的CAR-T細(xì)胞也已進(jìn)入神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者的臨床階段(NCT04483778)。
間變性淋巴瘤激酶(ALK)是一種受體酪氨酸激酶,在約14%的神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者中發(fā)生突變或擴(kuò)增,通常在神經(jīng)母細(xì)胞癌細(xì)胞表面表達(dá)。靶向ALK的CAR-T細(xì)胞和ADC處于臨床前研究階段。
最近還發(fā)現(xiàn)GPC2在神經(jīng)母細(xì)胞瘤腫瘤上表達(dá),特別是那些攜帶MYCN擴(kuò)增的腫瘤。此外,神經(jīng)母細(xì)胞瘤中確定的其他靶點(diǎn)包括NCAM和L1CAM,L1CAM-CAR-T細(xì)胞目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)(NCT02311621)。
抗GD2抗體已被證明是抗神經(jīng)母細(xì)胞瘤的重要組成部分,未來(lái)隨著新靶點(diǎn)的確定和新靶點(diǎn)技術(shù)的開(kāi)發(fā),可以預(yù)期免疫治療在神經(jīng)母細(xì)胞腫瘤中的作用將繼續(xù)增長(zhǎng)。
先天免疫
雖然在神經(jīng)母細(xì)胞瘤幾乎沒(méi)有證據(jù)顯示T細(xì)胞浸潤(rùn),但腫瘤微環(huán)境中的其他細(xì)胞類型也可以用于抗腫瘤活性。神經(jīng)母細(xì)胞瘤腫瘤被先天免疫細(xì)胞浸潤(rùn),包括NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。這些細(xì)胞被認(rèn)為是抗GD2抗體效力的主要效應(yīng)因子。
為了進(jìn)一步利用NK細(xì)胞的活性,研究人員嘗試將體外擴(kuò)增的NK細(xì)胞與抗GD2抗體一起應(yīng)用于神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者。雖然已經(jīng)看到了一些反應(yīng),但尚不清楚這在多大程度上歸因于NK細(xì)胞的過(guò)繼轉(zhuǎn)移,而不是抗GD2抗體本身的效力。需要做更多的工作來(lái)了解NK細(xì)胞是否可以改善神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者的預(yù)后。此外,NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC可以通過(guò)PD-1阻斷增強(qiáng),目前正在聯(lián)合抗GD2抗體測(cè)試這種方法。靶向GD2的CAR-NK和CAR-NKT細(xì)胞也處于臨床前研究階段。
巨噬細(xì)胞同樣可以用于神經(jīng)母細(xì)胞瘤的抗腫瘤作用。腫瘤細(xì)胞表達(dá)CD47,這是一個(gè)抑制巨噬細(xì)胞吞噬腫瘤細(xì)胞的檢查點(diǎn)。臨床前研究表明,抗CD47抗體同樣可以增強(qiáng)抗GD2的效力,這兩種抗體的組合具有強(qiáng)大的協(xié)同作用。這種方法已進(jìn)入臨床,進(jìn)行了聯(lián)合抗GD2/抗CD47治療復(fù)發(fā)性神經(jīng)母細(xì)胞瘤兒童的臨床試驗(yàn)(NCT04751383)。
新一代基于抗體的治療
以GD2為靶點(diǎn)的新一代雙特異性抗體(BsAbs)也在抗癌治療中顯示出廣闊前景。其中一些結(jié)合抗GD2和抗免疫細(xì)胞受體的BSAb包括7A4-mAb/FcγRI、5F11-scFV /CD3、hu3F8-scFV/CD3和hu3F8-mAb/CD3。其中一些BSAb在神經(jīng)母細(xì)胞瘤模型中顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤反應(yīng),目前正在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估。一項(xiàng)I/II期試驗(yàn)正在評(píng)估hu3F8-CD3在復(fù)發(fā)難治性神經(jīng)母細(xì)胞瘤、骨肉瘤和其他表達(dá)GD2的實(shí)體瘤(NCT03860207)中的毒性、藥代動(dòng)力學(xué)和抗腫瘤活性,而另一項(xiàng)多中心試驗(yàn)正在評(píng)估其在小細(xì)胞肺癌(SCLC)中的作用(NCT04750239)。
新抗原
由于大多數(shù)兒童癌癥具有非常低的腫瘤突變負(fù)擔(dān),兒童可能只有很少可操作的、突變產(chǎn)生的免疫原性腫瘤新抗原。即使如此,它們?nèi)钥赡芫哂幸恍┛砂邢虻腗HC相關(guān)腫瘤抗原,這些新抗原僅在有限數(shù)量的正常組織中以非常低的水平表達(dá)。
這些新抗原可能包括癌癥睪丸抗原,以及在發(fā)育期間和兒童癌癥上表達(dá)的其他胚胎或分化抗原,但在正常組織上不表達(dá)。最近,研究人員發(fā)現(xiàn),驅(qū)動(dòng)神經(jīng)母細(xì)胞瘤的核心調(diào)控成員,如PHOX2B,具有通過(guò)MHC分子顯示在神經(jīng)母細(xì)胞癌細(xì)胞表面的肽。這些可能是基于T細(xì)胞的免疫治療的理想靶點(diǎn)。
工程化CAR-T細(xì)胞
為了進(jìn)一步維持GD2-CAR-T細(xì)胞的存活,額外的刺激分子如IL-15被納入到CAR結(jié)構(gòu)中。包含IL-15的GD2-CAR.15 T細(xì)胞在控制腫瘤生長(zhǎng)方面更有效,總輸注的T細(xì)胞數(shù)較少,并且在再激發(fā)實(shí)驗(yàn)后提高存活率。GD2 CAR.15 T細(xì)胞的進(jìn)一步臨床試驗(yàn)(NCT03294954)正在進(jìn)行中。為了提高CAR-T細(xì)胞治療的安全性,一種方法是建立可誘導(dǎo)的基因。誘導(dǎo)型半胱氨酸蛋白酶9(iCasp9)基因被整合到GD2-CAR-T細(xì)胞的CAR中。iCasp9在基礎(chǔ)表達(dá)水平?jīng)]有毒性,小分子二聚體藥物誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá)iCasp9,導(dǎo)致轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞迅速發(fā)生凋亡。表達(dá)CAR的活化細(xì)胞被優(yōu)先殺死,提供了一個(gè)安全開(kāi)關(guān)。
神經(jīng)母細(xì)胞瘤是一種以發(fā)育異常為特征的兒童惡性腫瘤,與大多數(shù)成人惡性腫瘤相反,通常不存在高突變負(fù)擔(dān)。因此,神經(jīng)母細(xì)胞瘤的免疫治療方法與成功應(yīng)用于許多成人實(shí)體瘤的方法明顯不同。
迄今為止,幾乎所有神經(jīng)母細(xì)胞瘤的主動(dòng)免疫治療都依賴于靶向GD2,這種差異表達(dá)的抗原可能代表了兒科腫瘤學(xué)中免疫治療靶點(diǎn)的*佳類別。此外,隨著包括GPC2、B7-H3和ALK在內(nèi)的新靶點(diǎn)的確定,針對(duì)神經(jīng)母細(xì)胞瘤免疫治療的研究已經(jīng)開(kāi)始逐漸升溫。相信隨著研究的不斷深入,新型免疫療法將迅速走向臨床,并可能改變神經(jīng)母細(xì)胞瘤兒童現(xiàn)有的治療模式。
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