•  
     

    首頁 > 研發中心 > 創新動態
     

    腫瘤免疫治療的雙刃劍:細胞因子釋放綜合征(下)
    2021-01-18 訪問次數:204
    ? ? ? ?過去的10年里,癌癥免疫進展突飛猛進,諸如免疫檢查點、T細胞接合療法(BiTE雙抗、CAR-T)等高效的免疫療法在臨床試驗中已顯示出療效,其中一些藥物已經獲得了監管部門的批準。但是,隨著臨床經驗的增多,人們對這些藥物潛在的副作用,尤其是細胞因子釋放綜合征(CRS)的認識也日益提高。本文主要綜述了CRS的臨床表現、發生率、鑒別診斷、發生機制等。
    上次的文章中,我們講到CRS的臨床表現、發生率和鑒別診斷。細胞因子釋放綜合征(CRS)是一種全身性炎癥反應,可由多種因素觸發,如感染和藥物。近來,隨著新型與T細胞結合的免疫治療制劑的成功,CRS的受關注度日益增長,且代表了這類療法中最常見的嚴重不良反應之一。本期我們接著來了解CRS的病理生理學、臨床監管和未來展望。
    一、CRS的病理生理學
    ? ? ? ?目前,CRS的病理生理學只有不完全了解。CRS通常是由于雙特異性抗體或CAR-T細胞受體與其抗原的結合以及隨后的旁觀者免疫細胞和非免疫細胞(如內皮細胞)的激活所引起的靶向作用。旁觀者細胞的激活導致大量細胞因子的大量釋放。我們對CAR-T細胞的初始活化如何導致驅動CRS炎癥過程的細胞因子網絡變化知之甚少。根據宿主,腫瘤和治療制劑的特點,T細胞接合療法的治療可激發炎癥循環,打破反向調節穩態機制,導致細胞因子風暴,因而對患者產生不利影響。圖1概括了我們當前對CRS病理生理學的理解。?

    圖1:已報道的CRS誘導物。
    ? ? ? ?CRS可通過連續釋放細胞因子如干擾素γ(IFN-γ)或腫瘤壞死因子α(TNF-α),而直接裂解靶細胞,或通過治療刺激而激活T細胞并隨后釋放細胞因子來誘導。這些細胞因子通過激活巨噬細胞和內皮細胞等天然免疫細胞,進而釋放細胞因子,引發連鎖反應。
    ? ? ? ?IL-6,IL-10和干擾素(IFN-γ)是CRS患者血清中持續升高的核心細胞因子。在T細胞接合療法的背景下,激活的T細胞或腫瘤細胞自身大量釋放IFN-γ會觸發CRS。IFN-γ引起發燒、發冷、頭痛、頭暈和疲勞。分泌的IFN-γ誘導其他免疫細胞(最重要的是巨噬細胞)活化?;罨木奘杉毎麜a生過量的其他細胞因子,例如IL-6,TNF-α和IL-10。TNF-α會引起類似于IFN-γ的流感樣癥狀,并伴有發熱、全身不適和疲勞,還引起腹瀉、血管滲漏、心肌病、肺損傷和急性期蛋白的合成。?
    ? ? ? ?IL-6在CRS病理生理學中似乎有著關鍵作用,因為在CRS患者和小鼠疾病模型中IL-6水平高度升高。IL-6可以通過兩種不同的模式傳輸信號。經典的IL-6信號傳導是IL-6與膜結合IL-6受體的結合。值得注意的是,IL-6受體不具有細胞內信號傳導域。但是,在可溶性IL-6與膜結合的IL-6受體結合后,IL-6/IL-6受體復合物與膜結合的gp130結合,gp130通過其細胞內結構域啟動信號傳導。在跨膜信號轉導中,IL-6結合可溶性的IL-6受體,該受體被金屬蛋白酶從細胞表面切割下來。這種可溶的IL-6/IL-6受體復合物與gp130結合,因此可以在不表達膜結合IL-6受體的細胞類型中誘導信號傳導。
    ? ? ? ?IL-6導致許多CRS關鍵癥狀。通過反向信號IL-6導致嚴重的CRS,如血管滲漏的特征性癥狀、補體和凝血級聯誘導彌散性血管內凝血(DIC)。此外,IL-6可能通過促進心肌功能障礙,導致在CRS患者中經常觀察到的心肌病。?
    ? ? ? ?最近,Teachey等人對CAR-T治療的ALL患者進行了生物標志物篩選,發現在一組35名兒童和成人B-ALL研究中,IL-6、可溶性IL-6受體、IFN-γ和sgp130的峰值水平與嚴重CRS的風險相關。隨后,他們在12名兒科患者中驗證了這一結果。盡管由于經歷嚴重CRS的患者數量相對較少以及現場細胞因子測量的可用性有限而受到限制,但這些工具可能有助于識別需要更深入監測和治療的患者。
    ? ? ? ?嚴重CRS的標志特點似乎是內皮細胞的激活。CRS患者的血清中血管內皮活化的典型標志物(例如Ang-2和von Willebrand因子)通常升高。這表明,內皮通過放大炎癥反應和作為靶器官在CRS的病理生理中起重要作用。內皮功能障礙在CRS發病機理中的關鍵作用為嚴重CRS的某些癥狀提供了解釋,例如毛細血管滲漏、低血壓和凝血。正如最近一項針對CD19靶向CAR-T細胞治療后死于CRS的患者的驗尸研究所示,內皮細胞似乎是嚴重CRS中IL-6的重要來源。重要的是,內皮激活和隨之而來的血管功能障礙可能是將CRS與神經毒性聯系起來的機制因素。最近的一項研究發現,以CD19靶向的CAR-T細胞進行免疫治療后,神經毒性伴隨著與內皮激活相一致的發現。
    ? ? ? ?在患有HLH/MAS樣綜合征的CRS患者中,其他細胞因子如IL-18、IL8、IP10、MCP1、MIG和MIP1β也升高。已有報道這些細胞因子在經典HLH和MAS中升高,但為什么某些患者會發展為HLH/MAS而另一些則沒有?可能的原因是一些患者可能具有遺傳變異,使他們容易患HLH/MAS。另外,IL-6可能還通過誘導T細胞和NK細胞的細胞毒性活性異常而在CRS的環境中促進HLH/MAS的發展,這是HLH和MAS的標志。但是,與涉及家族性HLH的細胞毒性分子(perforin穿孔素,syntaxin突出融合蛋白)釋放相關的遺傳畸變的關聯(PRF1、STX11、STXBP2和MUNC13-4)在最近的CAR-T細胞試驗中未發現。
    二、CRS的臨床監管
    ? ? ? ?癌癥免疫療法毒性的管理是具有挑戰性的臨床問題。由于T細胞接合療法是一個相對較新的研究,關于CRS的最優臨床管理仍然存在許多未解決的問題。因此,有關CRS管理的建議仍在不斷發展。對于CRS目前的治療的算法是基于專家意見和代表先驅在T細胞接合免疫療法領域的經驗。美國國家癌癥研究所(NCI)制定了使用最廣泛的CRS嚴重性分級方案(圖2)。

    圖2:CRS的機制以及分級
    ? ? ? ?盡管在接受BiTE或CAR-T細胞的患者中,CRS的臨床表現和病理生理有許多共性,但也存在較大的差異。BiTE和CAR-T細胞之間最重要的區別在于,BiTE可以重復使用,而CAR-T細胞通常以有限的量生產,因此只能施用一次。因此,目前在接受這兩種類型的T細胞接合療法的患者中,預防和治療CRS的方法存在很大差異。
    ? ? ? ?要有效地處理T細胞接合療法的危重患者,需要血液學、腫瘤學、神經病學、放射學和重癥監護等不同專業之間的密切合作。所有CRS患者都應考慮轉入ICU,重癥監護團隊的早期介入至關重要。當經過適當的治療,即使是嚴重的CRS,其預后也相對較好,因此應為CRS患者提供全方位的現代重癥監護,必要時包括機械輔助呼吸。
    ? ? ? ?CRS的管理應遵循每個級別和風險適用的監管和治療策略。發熱是重要的臨床體征,應該懷疑接受T細胞接合治療患者接下來可能發生CRS。就CAR-T細胞療法而言,發燒在CRS發作之前至少1天,平均在CRS發生前3天發生。因此,發燒的患者應經常重新評估CRS的體征,門診患者應入院接受進一步觀察。血清CRP被認為是確定CRS嚴重程度的有價值的生物標志物,但是就其本身而言,CRP似乎不足以可靠地預測CRS的發生或嚴重程度。因此,在發現更好的預測性生物標志物之前,臨床醫生應在使用T細胞接合療法治療的任何患者中保持高度警惕CRS的發展。
    ? ? ? ?低級的CRS可對癥使用抗組胺藥、退熱藥和液體治療。應進行其他診斷檢測以排除差異診斷。如果不能肯定地排除感染,應考慮開始經驗性抗生素治療。此外,應定期評估所有具有CRS早期跡象的患者是否有進一步惡化的跡象。
    ? ? ? ?嚴重的CRS代表著危及生命的情況,需要迅速而積極的治療。使用BiTE blinatumomab的重點是預防嚴重CRS的發生?;趶腷linatumomab的首次臨床試驗中獲得的經驗,已制定了預防方案,包括細胞減滅術、劑量調整和糖皮質激素的預用藥,從而降低了嚴重CRS的發生率。
    ? ? ? ?BiTEs可以重復使用,且必要時可以中斷使用,與BiTEs不同,CAR-T細胞療法通常只給藥一次,并且它們在體內擴增后的最終有效劑量是無法預測的。因此,到目前為止,CAR-T細胞療法的主要目標是在嚴重CRS形成后有效治療嚴重CRS,同時應盡量避免減輕抗腫瘤免疫反應。
    ? ? ? ?CAR-T細胞治療后CRS患者血清中觀察到IL-6升高的現象,使一些研究者考慮使用妥珠單抗(tocilizumab)治療嚴重CRS。IL-6代表一種特別合適的靶標,因為IL-6對于T細胞功能相對不那么重要,但如之前提到的,IL-6是CRS許多癥狀的中心驅動。通過與膜結合以及可溶的IL-6受體結合,托珠單抗會干擾經典信號通路和反向信號通路。隨后的研究證明使用針對IL-6的單克隆抗體siltuximab和其受體妥珠單抗可快速緩解CRS癥狀。在早期的臨床試驗中,托珠單抗在重癥或危及生命的CRS患者中顯示出69%的緩解率。因此,托珠單抗已迅速成為接受CAR-T細胞患者嚴重CRS初始治療的金標準。2017年8月,與tisagenlecleucel并用,FDA批準了tocilizumab用于2歲或2歲以上患者的CRS治療。靜脈注射的推薦劑量為成人8mg/kg體重,小于30kg體重的患者為12mg/kg體重,每劑最大劑量為800mg,兩次給藥之間的間隔時間至少為8h。
    ? ? ? ?發生3級或4級CRS毒性的患者應立即接受托珠單抗治療。通常,在首次應用托珠單抗后的數小時之內(最多2天),可以顯著緩解CRS相關癥狀(例如發燒和低血壓)。如果在24至72h內沒有明顯效果,則可以進行第二次給藥。值得注意的是,在給予托珠單抗后,由于IL-6信號傳導的阻斷會導致CRP的迅速降低,因此CRP不能再用作CRS嚴重程度的指標。當前,在后期臨床開發中還有其他幾種靶向IL-6的單克隆抗體,也可能用于治療CRS。siltuximab是一種嵌合體,結合人IL-6并阻止其與IL-6受體的膜結合形式和可溶性形式相互作用的IGκ單克隆抗體。Clazakizumab是另一種靶向IL-6的單克隆抗體。
    ? ? ? ?接受CAR-T細胞治療的患者,一般應避免皮質類固醇作為CRS的一線治療,但對于對IL-6阻滯難治的患者或具有嚴重神經毒性的患者應保留使用。由于托珠單抗不能穿越血腦屏障,因此在這種情況下似乎對CRES并非十分有效,并且認為皮質類固醇比IL-6靶向更有效。因此,當前的建議更傾向于使用皮質類固醇激素來治療T細胞接合療法的神經系統不良反應。直接針對IL-6從而將其從循環系統中消除的單克隆抗體可能對具有嚴重CRS和并發神經毒性的患者有利,因為tocilizumab不能穿越血腦屏障,因此無法抑制CNS中的IL-6信號傳導。在HLH/MAS的患者中也應考慮使用皮質類固醇。如果接受T細胞接合免疫治療的患者使用皮質類固醇激素,則治療時間應保持盡可能短,以最大程度降低對免疫治療效果的不利影響。
    ? ? ? ?在托珠單抗和糖皮質激素都無效的情況下,TNF-α信號阻斷可能有效。然而,已經有報道對托珠單抗、依那西普和糖皮質激素無反應的一例sCRS病例。在這種情況下,其他免疫抑制劑,例如IL-6單克隆抗體siltuximab、消耗T細胞的抗體療法(例如alemtuzumab和ATG)、基于IL-1R的抑制劑阿那白滯素(anakinra)或環磷酰胺可能是有益的。CRS的其他實驗療法包括依魯替尼。此外,報道的在標準治療無效的HLH治療在sCRS中可能也有效。
    ? ? ? ?使用TOCILIZUMAB不會對T細胞接合療法的藥效產生不利影響。有趣的是,在一些研究甚至糖皮質激素對藥效的影響也不大。然而,在一項對30名接受CD19-CAR-T細胞(CTL019)治療的B-ALL患者的研究中,9名接受免疫抑制的患者中有2名最終復發,其中11名患者在2至24個月的隨訪中總體復發。同樣,在另一項B-ALL研究中,高劑量類固醇在3例嚴重CRS病例中顯著降低了CAR-T細胞的擴張,所有患者在靶向CD19的CAR-T細胞治療后均經歷了疾病復發。此外,較小一部分的研究暗示了糖皮質激素的給藥對患者預后的負面影響:在3例患有慢性淋巴細胞性白血病的患者的病例報告中,唯一對CD19-CAR -T細胞療法沒有完全反應的患者接受了糖皮質激素治療CRS。
    ? ? ? ?有多種預防措施可以降低免疫治療后CRS的發生率。減輕CRS風險的一種方法是降低劑量。CAR-T細胞對腫瘤負荷和惡性腫瘤的劑量適應性顯示可有效預防嚴重CRS,IV級CRS后降低劑量的blinatumumab重新給藥是安全的。
    ? ? ? ?可以預見,隨著我們在管理T細胞結合免疫療法的副作用方面獲得越來越多的經驗,CRS的治療算法將在未來發生變化。CRS的分級系統和治療方案的不斷努力極大地受益于CRS的有效治療。
    三、未來展望
    ? ? ? ?CRS是最常見的嚴重不良事件之一,是T細胞接合免疫治療后發病的主要原因。通過研究CRS的生物學機制以及臨床應用皮質類固醇和IL-6阻滯劑獲得的見解已經改善了CRS患者的管理。但是,仍然存在許多未解決的問題,并且仍有改善CRS臨床管理的空間。
    ? ? ? ?隨著T細胞接合療法的日益普及,迫切需要進行臨床試驗,以改善治療CRS的證據基礎。我們當前的CRS管理策略主要基于生物學推理,專家意見和回顧性分析。為了進一步提高CRS臨床管理的安全性和有效性,需要評估CRS不同治療策略的隨機對照試驗。
    ? ? ? ?此外,CRS未來管理的主要挑戰將是為CRS的特定治療干預措施確定其他靶標。鑒于內皮細胞在參與T細胞治療后在CRS的病理生理學和神經毒性中具有明顯的中心作用,關于內皮失調在CRS中的作用的進一步研究似乎特別有希望,并應提供有價值的見解,從而可能導致新的治療方法。
    ? ? ? ?鑒定可靠地預測CRS發展的生物標志物可以進一步改善CRS的臨床管理。我們將需要開發一些工具來指導治療醫師微調會干擾這些靶標的藥理劑的使用,以改善CRS的不利影響,同時保持T細胞結合療法的治療活性。
    ? ? ? ?肯定有助提高T細胞結合免疫療法安全性的另一項有希望的研究重點是化合物本身設計的優化。一些研究小組正在致力于設計具有高抗腫瘤活性但具有較低CRS風險的改良CAR結構。下一代CAR結構將使CAR-T細胞的活化條件或將包括允許受控CAR-T細胞的耗竭自殺開關。免疫療法構建方面的此類改進將來可能會進一步降低嚴重的不良反應。
    ? ? ? ?原創內容未經授權,禁止轉載至其他平臺。

    參考文獻:
    Cytokine release syndrome Alexander Shimabukuro-Vornhagen, Philipp G?del, Marion Subklewe, Hans Joachim Stemmler, Hans Anton Schl??er, Max Schlaak, Matthias Kochanek, Boris B?ll, Michael S. von Bergwelt-Baildon J Immunother Cancer. 2018; 6: 56. Published online 2018 Jun 15. doi: 10.1186/s40425-018-0343-9PMCID:PMC6003181


    咨詢熱線:86-0571-87314597
    時邁藥業美國研發中心
    地址:5107 Pegasus Court, Suite L Frederick, MD 21704
    時邁藥業杭州基地
    地址: 杭州市濱江區建業路511號華創大廈20層
    浙ICP備18020885-1號 Copyright2020 版權所有:浙江時邁藥業有限公司 DESIGNBY:5ISJ.COM
    水蜜桃成视频人在线看