柳叶刀:CAR-T治疗多发性骨髓瘤的现状与展望

2021
08/18

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    2021年3月27日,美国食品FDA批准了BMS公司的Abecma(idecabtagene vicleucel)用于治疗已经接受过四种以上疗法的复发/难治性多发性骨髓瘤(R/R MM)成年患者。这是FDA批准的首个用于治疗多发性骨髓瘤的CAR-T疗法。


    来自荷兰的Niels W C J van de Donk、Saad Z Usmani Kwee Yong,于6月发表于《lancet haematology》的一篇文章,便讨论了治疗多发性骨髓瘤在研CAR-T产品在疗效和安全性的差异,也呈现了治疗失败的机制,以及如何增强CAR-T在多发性骨髓瘤安全性和疗效。




不同BCMA CAR-T的研究
 

    第一个BCMA CAR-T疗法治疗多发性骨髓瘤的人体试验为美国进行的

,其他CAR-T的研究详细信息如下,图片巨长请横屏查看


    不同研究的试验设计、患者特征、疗效数据,参加下面2图

    治疗多发性骨髓CAR-T产品的安全性和缓解都存在剂量依赖性,例如,美国国家癌症研究所的研究中最大剂量为9×10⁶ CAR-T细胞/Kg,13/16 (81%)的患者(既往中位治疗线数10线)获得≥PR缓解,其中CR为2/16(13%);而最低剂量(0.3×10³ - 3.0×10⁶ CAR-T/细胞Kg)时,≥PR缓解率只有2/10(20%)。

    idecabtagene vicleucel的关键II期研究中,共纳入128例患者,其中84%为三药难治,目标剂量450×10⁶ CAR-T细胞,其中4名患者为150×10⁶,70名患者为300×10⁶,54名患者为450×10⁶。结果是中位PFS为8.8个月;获得CR/sCR缓解患者的PFS也随着反应深度的增加而增加,中位PFS为20.2个月;≥PR比例为73%,其中33%为≥CR。最大剂量组的疗效更好,81%获得≥PR缓解,其中39%为≥CR,中位PFS达12.1个月,中位OS达19.4个月;此外,在≥65岁患者和整体患者(中位61岁)中的安全性和疗效数据一致;此外,细胞遗传学高危、髓外病变和高肿瘤符合患者也获得深度和持久缓解,但R-ISS分期3期患者的缓解率和PFS比1/2期患者差,CR率分别为10%和39%,PFS分别为3.9个月和11.3个月。

    

    Ciltacabtagene autoleucel的结构有2个BCMA靶点域,可以带来高亲和力的结合。其纳入97例三药暴露MM患者的1b/2研究的初步结果显示(目标剂量为0.75×10⁶ CAR-T/细胞Kg),97%的患者获得缓解,其中65例(67%)为CR,12个月PFS和OS分别为77%和89%。同样的CAR结构在中国也有I期研究,但4个研究中心使用不同的预处理方案和CAR-T细胞输注方式(分次和单次),其中一个中心的57例患者(既往中位3线)使用环磷酰胺来清除淋巴细胞,且分3次输注,结果≥PR率为88%,CR率为74%,MRD阴性率为68%;整体患者中位PFS达19.9个月,其中CR患者更高达28.2个月;CR患者中位OS为36.1个月。其他3个中心的结果也一致。


    其他BCMA CAR-T产品的临床进度不如idecabtagene vicleucel和 ciltacabtagene autoleucel,其中orvacabtagene  autoleucel  (orva-cel)为全人源的BCMA结合域,其1/2期EVOLVE研究共纳入超过100例患者,其中62例患者的剂量更高(300×10⁶ -  600×10⁶ CAR-T细胞),他们中92%获得≥PR缓解,其中≥CR为36%,安全性也较好。


    其他CAR-T产品如bb21217、 CT053、CT103A、 P-BCMA-101、ALLO-715等,治疗重度预处理患者的缓解率也较高,且中位至首次缓解时间仅有14-30天。


CAR-T细胞动力学
 

    不同BCMA CAR-T产品治疗骨髓瘤的安全性和动力学见下图


    CAR-T细胞扩增的峰值在输注后7-14天之间,影响CAR-T细胞扩增的因素有剂量、肿瘤(抗原)负荷、白细胞去除或CAR-T产品中记忆T细胞的比例,以及生产CAR-T细胞期间T细胞增殖的程度


    输注之后,CAR-T细胞可以在血液、骨髓、胸水和脑脊液中检出,提示细胞存在广泛的流通,CAR-T细胞可以浸润脑脊液,这是治疗侵犯CNS骨髓瘤的基本原理,这部分患者的预后较差且多排除于当前的CAR-T研究,但CNS侵犯患者是否更容易发生神经毒性,这个问题还是个未知数


    部分研究认为,BCMA CAR-T细胞扩增的峰值和持久度与缓解率相关,这一理论与CD19治疗淋巴和CLL的研究一致,即缓解患者的累积暴露量更高。


     Ciltacabtagene autoleucel CAR-T细胞的结合力较高,因此可以实现疾病的快速清除,而抗原负荷的快速降低可以解释为什么CARTITUDE-1研究中,最佳缓解与ciltacabtagene autoleucel的扩增和持久无关。



BCMA CAR-T的毒性
 

    目前没有证据表明BCMA CAR-T疗法存在脱靶毒性,但确实存在一些因细胞因子释放导致的临床症状,此外,先前治疗(包括桥接和淋巴细胞清除预处理)也会影响血细胞减少和感染的发生。


    不同研究中也观察到导致死亡的不良事件,因此必须早期干预和密切监测。例如,CARTITUDE-1研究中,中位随访12.4个月时,6/97(6%)的患者死于治疗相关的不良事件,其中1例为CRS,3例为感染,1例为呼衰,1例为神经毒性。而KarMMa研究中,5/128(4%)的患者在idecabtagene vicleucel输注后8周内死亡,其中2例为进展导致的并发症,3例为治疗相关不良事件(CRS,肺部曲霉病,胃肠道大出血)。


细胞因子释放综合征

    细胞因子释放综合征(CRS)是CAR-T细胞激活的直接结果,且与血清铁蛋白、CRP和促炎细胞因子[如IL-6、 IL-8、 IL-10、 IL-15、 TNFα、 IFN-γ、GMCSF(CSF2)和 MIP1α(CCL3)]等浓度增加相关。


    CRS的症状包括发热、心动过速、低血压、气促、低氧血症等,且不同研究中的发生率也不同,介于17%-95%之间,其差异可能是由于CAR结构、培养方式和剂量的差异导致。

    

    中位至CRS发生时间也各有不同,一般在1-9天之间,其中idecabtagene vicleucel为1-2天,而ciltacabtagene  autoleucel为7天,可能与CAR-T细胞数相关,两个研究中分别为0.75×10⁶ CAR-T/细胞Kg和450×10⁶ CAR-T细胞,前者只有后者的10%-15%。


    ciltacabtagene  autoleucel CRS延迟发生的好处是可以门诊输注,并在D5住院以治疗可能的不良事件;而idecabtagene vicleucel的CRS也显示,也许真正需要的住院时间并没有那么久。


    至于CRS的分级,虽然存在不同的分级量表,但不同研究之间无法直接对比,作者认为应该按照美国移植与细胞治疗学会的分级指南予以分级。


    如果基线铁蛋白升高,那么idecabtagene vicleucel输注后患者CRS发生率更高,但未发现ciltacabtagene autoleucel患者铁蛋白基线或峰浓度与CRS严重程度存在关系。


    与之类似,如果CD19 CAR-T治疗的MM患者肿瘤负荷高,那么CRS的发生率或严重程度也更高。因此,美国国家癌症研究所的第一个BCMA CAR-T研究中规定了骨髓浆细胞<50%才可以使用最大剂量。


    CAR-T剂量高或者扩增峰值高,也会增加CRS风险。


    此外,CAR-T细胞生产(如共刺激域类型)也影响CRS,例如4-1BB可能比CD28的CRS更温和,因为前者的CAR-T细胞扩增慢于后者。


    如果发现CRS的早期信号如发热等,必须给予密切监测,但应排除导致发热、低氧血症、低血压的其他因素,如感染等。


    如果发生CRS,应给予IL-6抑制剂托珠单抗(罗氏公司)或siltuximab(杨森公司),它们治疗CRS效果很好,且没有证据显示会负面影响预后或CAR-T细胞扩增。前者已在国内上市,后者在国内已启动临床研究,但适应症并非CRS。


    发生严重CRS还需要糖皮质激素和密集监测,以及支持治疗(血管加压、供氧、强制通风等)。


    少数CAR-T治疗的MM患者还发现有巨噬细胞活化综合征和家族性噬红细胞性网状细胞增多(haemophagocytic lymphohistiocytosis),两者是CRS中最严重的变体,它们源于剧烈的免疫活化并可导致多器官紊乱。两者的治疗需要给予侵袭性免疫抑制,包括IL-1抑制剂阿那白滞素,并查找根源如感染等。


神经毒性

    免疫效应细胞相关的神经毒性综合征的异质型很强,包括精神错乱、一过性精神模糊、癫痫、脑水肿、失语、嗜睡、震颤、书写障碍等,以及可逆性后部脑病综合征(罕见)。CAR-T相关神经毒性应根据美国移植与细胞治疗学会的分级予以评估。

    

    血清IL-6、 IL-15、 TNFα、 IFN-γ、 IL-1RA和 MIP1α增高会增进神经毒性风险,CAR-T治疗相关神经毒性的病理生理学尚不明确,但可能与细胞因子介导的内皮细胞活化有关,从而导致凝血障碍、血管渗漏和血脑屏障破坏。


    此外,严重神经毒性患者多有高肿瘤负荷、高CAR-T细胞峰值,以及更严重的CRS。

    

    迟发性神经毒性常发生于CRS控制之后。ciltacabtagene autoleucel研究中,有少量患者发生了迟发性神经毒性和/或免疫效应细胞相关的神经毒性综合征,症状主要包括活动或神经认知改变,也有神经麻痹和外周运动神经病变。


    部分患者的神经毒性不可逆,也可导致死亡。


    神经毒性的治疗应包括大剂量糖皮质激素,但托珠单抗治疗免疫效应细胞相关的神经毒性综合征通常无效,有临床前研究显示IL-1抑制剂或GM-CSF中和剂(GM-CSF neutralisation)可以减轻神经毒性。


    其他的干预措施包括支持治疗,如预防惊厥等。



血细胞减少和感染

    虽然BCMA仅表达于浆细胞和部分成熟B细胞,但BCMA CAR-T治疗的血液毒性较常见,这可能与淋巴细胞清除性化疗和骨髓微环境中细胞因子增加有关,而大量的既往治疗也可能影响血液学恢复。中性粒细胞减少可以通过造血生长因子予以控制。


    除了血细胞减少,感染的发生率也较高,尤其是重度预处理的患者,引起CAR-T输注前免疫抑制性药物和淋巴细胞清除的累积暴露量高,此外输注后治疗CRS和神经毒性的免疫抑制药物也可导致感染。

    

    此外,BCMA CAR-T细胞会消灭正常浆细胞,从而导致浓度本就不高的多克隆免疫球蛋白进一步降低。


    对于无法解释来源的发热,可以考虑机会性感染如真菌或病毒性(例如巨细胞病毒再激活)。


    低丙球蛋白血症和感染反复发作患者可考虑免疫球蛋白替代疗法,其他预防性措施包括抗病毒、抗真菌和抗真菌性预防,以及生长因子。


肿瘤溶解综合征

    肿瘤溶解综合征(TLS)在多发性骨髓瘤患者罕见,但在BCMA CAR-T治疗中有报道,其风险因素包括高肿瘤负荷、骨髓瘤快速增殖(体现为LDH高浓度)和肾功能不足。


    TLS的预防应基于上述因素,包括对标危患者给予增加水合和别嘌呤,或高危患者给予拉布立酶。


其他抗原的CAR-T细胞
 

     其他抗原靶点有CD19、CD38、 CD138、 SLAMF7和GPRC5D等,已在临床前或临床研究中。


改善CAR-T疗效和安全性的策略
 

减少CAR-T细胞抵抗

    影响CAR-T细胞活性的因素有很多,例如肿瘤特征、微环境、CAR-T细胞质量、生产流程等。

     

    


    如上图,改善CAR-T细胞活性的策略包括有联合疗法(如,输注两种CAR-T细胞或使用双靶点CAR-T细胞),联合疗法可以预防抗原丢失相关的复发和提高抗原异质性。已有研究评估联合BCMA和CD19/ SLAMF7/ CD38/ TACI(TNFRSF13B)。也有初步结果显示BCMA CAR-T联合γ分泌酶抑制剂的喜人活性,后者可以增加MM细胞表面BCMA的表达并减少可溶性BCMA的浓度。

    越来越多的证据表明白细胞去除的T细胞的特征(如早期记忆T细胞比例、耗竭T细胞、CD4/CD8)可影响CAR-T治疗的缓解,而免疫抑制性药物(烷化剂、PI、糖皮质激素)可负面影响上述T细胞。因此,可以考虑将CAR-T治疗的线数提前。


    除此之外,白皙白去除前给予免疫刺激药物,如免疫调节剂,也可能改善T细胞功能,从而增强CAR-T细胞活性。


    新一代的细胞生产技术也可能实现特定需求,例如表达CD4+和CD8+的T细胞1:1生产,或培养末期富化低分化的T细胞等。例如,orvacabtagene autoleucel、 P-BCMA-101、和 bb21217的生产过程便可以富化早期记忆T细胞,从而改善了持久度。

    

    使用全人源CAR可以避免免疫介导的排斥,从而也可以改善治疗持久度。


    克服免疫抑制性骨髓微环境已改善CAR-T细胞活性的策略,包括耗尽免疫抑制性细胞或减少免疫抑制药物的分子浓度,以及使用装甲CAR-T技术(CAR-T细胞同时表达PD-1)等。

    

    CD38单抗在CAR-T输注前或作为维持方案,也可能修正免疫异质性肿瘤微环境,机制是清除CD38+免疫抑制性细胞。理论上,因为活化T细胞的CD38表达也上调,因此CD38单抗也可能对于CAR-T细胞有不良影响,但实际上达雷妥尤单抗仅降低T细胞的CD38表达却不影响T细胞数量。


    临床前研究证实,免疫调节剂可以改善SLAMF7 和BCMA CAR-T的活性和持久度,免疫调节剂维持治疗的相关研究正在进行中。


提高CAR-T安全性

    相对于仅表达于浆细胞的BCMA,CD38和 CD138等抗原广泛表达,其CAR-T技术更需要关注“on-target, off-tumour”效应。


    发生严重CRS时清除CAR-T细胞的策略,包括自杀基因修饰、诱导凋亡、抗体介导的耗竭等。


    此外,联合抗原识别策略和分离信号策略(结合完全活化T细胞的两个CAR)也可以预防”on-target, off-tumour“效应。


    还可以改善CAR设计,使其可以被小分子启动(即只有存在某个小分子时才会发挥最大CAR功能),或通过可诱导的CAR设计控制CAR表达。

    

    降低胞外识别域的亲和力,可以降低CAR-T细胞的”off tumour“活性;可以中和细胞因子的CAR-T细胞(T细胞表明表达抗IL-6受体)也可以降低CRS。


    根据患者的肿瘤负荷,给予个性化CAR-T剂量分离给药,也可以减少CRS发生率



CAR-T其他进展
 

    通用CAR-T细胞(Off-the-shelf)

        CAR-T细胞的生产通常需要患者自身的T细胞,且需要收集足够的T细胞,但如果患者因为先前治疗导致淋巴细胞严重减少则有麻烦。此外,生产患者特异性的自体CAR-T细胞是一个复杂、高费用和耗时的过程,例如,部分白细胞去除患者,因为生产期间疾病进展和临床恶化而无法接受CAR-T细胞治疗。


    因此,来自于健康供者的异体、通用CAR-T细胞有克服上述问题的潜力,从而扩大CAR-T治疗的范围,其优势也在于健康供者的CAR-T细胞较患者自体细胞活性可能更高。也有诱导多功能造血干细胞生成大量通用CAR-T细胞的免疫疗法。


    当然,异体CAT-T疗法也需要基因编辑以实现安全性和缓解持久度的最大化。靶向BCMA和 SLAMF7的通用型CAR-T细胞产品已经在研究中,其中UNIVERSAL研究的初步结果表明,大部分MM患者可以在注册后5天内就使用异体BCMA CAR-T细胞(ALLO-715),且耐受性良好,14/31(45%)的患者发生1/2级CRS,没有患者发生移植物抗宿主病或神经毒性。


更早线治疗

    对于侵袭性B细胞淋巴瘤,CD19 CAR-T已经显示出早线治疗较晚线治疗有改善EFS和OS的趋势。在抗骨髓瘤领域这个问题却还不明确。


    已有2个随机化III期研究评估BCMA CAR-T对比标准三药方案,患者为既往1-3线(CARTITUDE-4; NCT04181827)和2-4线(KarMMa-3; NCT03651128)。也有研究探索早期复发患者是否获益于CAR-T疗法。


    对于新诊断的高危MM(诱导后)或ASCT后未达最佳缓解的患者,CAR-T疗法也有一些潜在优势:CAR-T时低肿瘤负荷可以预防T细胞耗竭,从而提高活性,类似allo-HSCT和供者淋巴细胞输注;可以避免过多的细胞因子生成,从而改善安全性;ASCT后骨髓T细胞功能与复发风险相关,因此存在免疫疗法的窗口期。


    小型研究证实了MM患者ASCT后行CAR-T治疗的可行性。也有一个开放性的问题,即CAR-T是否可以取代ASCT?


其他免疫治疗策略

    例如BCMA双特异性抗体,AMG420,有显著的抗骨髓瘤活性,可以在RRMM患者诱导MRD阴性;CRS发生率较CAR-T低,但感染发生率更高。


    AMG420因为需要持续输注而停止研究,后续的IgG样双抗如teclistamab、 AMG701、CC-93269半衰期更长,因此可以每周给药。其初步研究显示治疗重度预处理MM的≥PR率可达70%-80%,且毒性可控。


    双抗的缺点是需要重复输注,而CAR-T疗法一般仅需一次输注。


    BCMA之外的其他靶点有CD38、 FcRH5 (FCRL5)和 GPRC5D等


CAR-T后复发的治疗
 

    多项研究显示,BCMA CAR-T治疗复发后也可获得长期后生存,表明CAR-T治疗复发后存在较好的治疗选择,但目前还没确定哪个是最佳治疗策略。


    首先,使用同样的CAR-T细胞再治疗已经证实无效,但也有初步结果认为其他靶点的BCMA CAR-T细胞治疗有效;此外,其他靶点CAR-T也是BCMA CAR-T治疗复发患者的选择,尤其是复发伴随BCMA下调或BCMA等位基因删失(罕见)导致BCMA基因抑制的患者。


    CAR-T细胞耗竭也是进展的诱因,因此对于无缓解或进展的患者,可以探索改善CAR-T细胞功能的策略,例如联合PD-1抑制剂可以促进BCMA CAR-T治疗后CAR-T细胞扩增和抗骨髓瘤活性。

    

    此外,还可以考虑其他机制的抗骨髓瘤药物,例如iberdomide和 selinexor用于BCMA CAR-T治疗后的患者。


    

整合CAR-到和MM的治疗
 

    CAR-T治疗需要特定的专用设施,如骨髓移植和ICU等。


    CAR-T治疗需要仔细地制定计划和选择患者,包括生产、质控、发货和淋巴细胞清除过程,需要约5-6周时间。因此,快速进展的患者可能无法使用桥接疗法予以控制。


    对于免疫不全的患者,如果因为预处理导致的持续免疫抑制、发生的CRS及其治疗、进行性血细胞减少等,可能需要有效的抗真菌治疗、密切监测、 患者教育、控制感染等措施。上述措施的长期影响和它们对于复发和挽救治疗的效应也是未知数。

    

    CAR-T治疗的费用也是问题,除非有更有效的流水线生产或者非盈利性学术中心分散生产。


    评估CAR-T疗法相对于其他策略对于患者和社会的获益时,还需要考虑其他因素,比如,CAR-T的临床试验一般排除快速进展的患者;转诊到学术中心接受CAR-T治疗的患者也可能在复发时有其他的治疗选择。在CAR-T治疗骨髓瘤之路更清晰之前,上述因素都需要仔细考虑。


总结

   

1. BCMA CAR-T将越来越多的用于重度预处理的MM患者

2. 相对早期线数的患者因其T细胞功能更好,可能更适合BCMA CAR-T治疗。

3. 多数晚期MM患者最终会复发,需要进一步提高BCMA CAR-T的疗效。

4. 还需要提高CAR-T疗法的可获得性,包括获批后的报销、可及性和物流问题等。

5. 优化CAR-T细胞生产和理论,以减少费用和增加CAR-T疗法的可及性。

 

    


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关键词:
多发性骨髓瘤,柳叶刀,治疗,细胞

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