在癌症中更多的TCR治愈RAS？4个KRAS TCR比较分析

使用基因工程改造以表达肿瘤反应性TCRs的T细胞进行治疗，即TCR-T，是癌症患者的一种有前景的免疫治疗方法。选择最佳的TCRs和靶向的肿瘤抗原是TCR-T的关键考虑因素。这里，普罗维登斯癌症研究所Eric Tran博士评论，在《临床研究杂志》中，Bear及其同事在2024年9月发表【Natural TCRs targeting KRASG12V display fine specificity and sensitivity to human solid tumors】报告了使用体外实验来表征4个针对致癌KRAS G12V突变的HLA-A*03:01或HLA-A*11:01限制性TCRs，并对TCR抗原特异性、亲和力、交叉反应性和CD8共受体依赖性进行了全面分析。评估了TCR的裂解活性，并通过定量免疫肽组学确定了靶标抗原密度。这些TCRs来源于健康供者或接受过针对突变KRAS疫苗的胰腺癌患者。最有希望的TCRs值得在KRAS G12V阳性的癌症患者中进行测试。

基于TCR的细胞疗法对抗实体瘤

体外扩增的TILs的输注是首个基于TCR的靶向实体瘤的细胞疗法。这种方法由美国国立癌症研究所（NCI）的Rosenberg及其同事开创，其过程包括从患者体内获取肿瘤组织，随后在体外大规模扩增TIL中的T细胞，并将这些细胞回输给患者，同时给予IL-2。值得注意的是，这种疗法在某些转移性黑色素瘤患者中可以产生持久的临床反应，这促使FDA于2024年2月批准了该疗法用于这一适应症。TIL疗法还在上皮衍生癌症中产生了临床反应，与黑色素瘤类似，这些反应主要由携带针对肿瘤抗原（如源于癌症突变的新抗原）的TCR的T细胞驱动。

能够分离出肿瘤反应性TCR序列以及T细胞工程的进步使得TCR-T得以发展，该策略涉及在体外将肿瘤抗原反应性的TCR基因插入患者的外周血T细胞中，随后扩增并回输这些基因修饰的T细胞给患者。这一过程可以生成大量肿瘤抗原反应性的T细胞。与TIL疗法不同，后者只能用于自体患者，TCR-T允许使用"现成"的TCR来治疗任何其肿瘤表达目标抗原和匹配的TCR HLA限制的患者。

靶向抗原是TCR-T的关键考虑因素；理想的肿瘤抗原应具有肿瘤特异性，以避免对健康组织产生毒性，并且对于维持恶性表型至关重要。致癌病毒和驱动突变满足这些标准。事实上，已观察到接受靶向致癌HPV16-E6或E7或热点突变KRAS G12D或TP53 R175H的TCR-T治疗的患者中，转移性上皮衍生癌症有退缩现象。然而，TCR-T的一个主要限制是，由于特定肿瘤抗原和HLA表达的双重要求，一种给定的TCR只能治疗一小部分患者。例如，开发的针对KRAS G12D的HLA-C*08:02限制性TCR，只有不到5%的美国白人和黑人胰腺导管腺癌（PDAC）患者符合条件。为了扩大TCR-T的适用范围，一种策略是识别更多针对不同HLA限制的肿瘤抗原的TCR，从而建立一个现成的TCR库。

鉴定和表征针对突变KRAS的TCR

在这里，【Natural TCRs targeting KRASG12V display fine specificity and sensitivity to human solid tumors】研究增加了针对致癌性KRAS突变的有前景的TCR库。【Biochemical and functional characterization of mutant KRAS epitopes validates this oncoprotein for immunological targeting】进一步表征了其先前研究中从健康供者的外周血T细胞中分离出的2个TCR。这些TCR分别在HLA-A*03:01或HLA-A*11:01背景下靶向KRAS G12V，这两种HLA等位基因在个体中较为常见。还报告了一个额外的来自健康供者的、对KRAS G12V反应的、HLA-A*11:01限制性的TCR。值得注意的是，探讨了从接受mKRAS疫苗的患者中分离出mKRAS反应性TCR的潜力。该疫苗是一种自体成熟DC疫苗，在辅助治疗背景下通过静脉注射给药，用于PDAC患者。9名患者接受了两剂疫苗（初次接种和加强接种），这些疫苗由暴露于（即脉冲处理）各种长和/或短mKRAS肽的DC组成。一些患者接受的疫苗还包含了其他KRAS G12突变，而不仅仅是自体肿瘤表达的KRAS G12突变。疫苗是安全的，未观察到3级不良事件，9名患者中有5名在中位随访约25个月时仍然存活。疫苗在9名患者中的6名中引发了针对mKRAS的T细胞反应，这通过IFN-γ ELISPOT试验确定。包含长mKRAS肽似乎增强了疫苗的免疫原性，可能是通过刺激CD4+ T细胞实现的。

在一个典型案例中，一名具有HLA-A*03:01和HLA-A*11:01基因型的患者接受了负载有9肽和10肽KRAS G12V肽的成熟DC疫苗。两周后，研究者检测到外周血中特异性识别mKRAS G12V而不是野生型KRAS的T细胞频率升高，这一过程在HLA-A*11:01背景下进行。从该患者的寡克隆T细胞群中分离出一个mKRAS反应性的TCR序列（命名为A11Vc）。

该TCR与另外3个从两名健康供者的外周血T细胞中分离出的针对KRAS G12V的TCR一起接受了体外测试，以评估其特异性、交叉反应性、功能亲和力、在CD4+ T细胞中的功能（CD8共受体依赖性）以及对肿瘤细胞系的识别能力。4个针对KRAS G12V的TCR中有3个受到HLA-A*11:01的限制（A11Va、A11Vb和A11Vc），而一个TCR受到HLA-A*03:01的限制（A3V）。所有4个TCR均未识别野生型KRAS，但有趣的是，3个受到HLA-A*11:01限制的TCR能够识别KRAS G12C肽，尽管其效力比识别KRAS G12V肽低10-100倍。研究者未发现这些TCR对来自人类蛋白质组且结构上与G12V肽相关的选定肽段存在任何令人担忧的交叉反应性。

共培养实验显示，TCR-T细胞与肽脉冲抗原呈递细胞及多种肿瘤细胞系作为靶标共同培养时，携带TCRA11Va的T细胞表现出高功能亲和力，并且在体外杀伤肿瘤细胞系方面最为有效。在CD4+T细胞中，3种HLA-A*11:01限制性TCR部分具有功能，而A3VTCR则无功能，这对TCR被引入CD4+T细胞用于治疗有重要影响。有趣的是，来自接种疫苗患者的TCRA11Vc识别9肽KRAS肽，而其他3种TCR识别10肽KRAS肽。这一发现非常重要，因为靶向质谱分析显示，在测试的癌细胞系表面，10肽比9肽更丰富，表明针对10肽KRAS G12V肽的TCR可能比针对9肽的TCR更有效，因为目标抗原的密度更高。

表1 该研究中4个针对KRAS G12V的TCR

表2 已公布的一些KRAS反应性TCR

总结与展望

来自Bear等人的4个针对KRAS G12V的TCR（表1）有潜力用于TCR-T治疗。选择A11Va TCR作为临床开发的主要候选药物，但为了确定这些TCR是否以抗原非依赖性方式识别其他HLA分子（即HLA异源反应性），进行额外的安全性测试是谨慎的。将这些TCR的抗肿瘤活性与已发表的其他HLA-A*03:01和HLA-A*11:01限制的KRAS G12V靶向TCR进行对比也十分有趣。此外，目前尚不清楚与现有的体外或临床前体内方法相比，患者接种是否是一种获得高效抗mKRAS反应性TCR的更优方法。然而，即使配备了看似最佳的TCR，TCR-T仍然面临挑战。靶向抗原的表达可能是异质性和低水平的，这可能导致体内肿瘤识别不足。事实上，在该研究中，体外培养的肿瘤细胞表面的靶向KRAS G12V肽/HLA复合物的数量是可变的，即使在被工程化以持续表达限制性HLA分子的细胞系中，每细胞的拷贝数通常在4到242之间。使用TCR-T靶向单一抗原存在肿瘤通过下调或丢失限制性HLA而逃避的风险，这种现象在一些接受基于TCR的细胞疗法的患者中已有观察。除了这些和其他肿瘤内在因素外，还有抑制性的肿瘤微环境（TME）。

虽然这些挑战可能令人望而却步，但仍有理由保持乐观。即使靶向单一抗原，TCR-T已在一些患者中产生了临床反应，最典型的例子是2024年8月FDA批准了首个TCR-T产品，该产品针对MAGE-A4，用于治疗滑膜肉瘤患者。因此，存在改进的机会，目前正在研究多种创新策略以增强TCR-T的疗效。通过修改细胞培养条件和/或基因敲入或敲除调节T细胞功能、生存或增殖的分子，以及/或刺激TME中的其他细胞，可以生成更强大的T细胞。利用CD4+T细胞的HLA-II限制性TCR可能促进全身抗肿瘤免疫，并克服肿瘤中HLA-I表达缺陷，单独使用CD4+TCR-T已在人类中诱导肿瘤消退。可以通过使用包含多个TCR的TCR-T产品来靶向多个患者特异性肿瘤抗原来解决肿瘤异质性。TCR-T还可以与体内给药的促进T细胞功能的药物结合使用，例如细胞因子、疫苗、免疫检查点抑制剂、免疫激动剂和靶向肿瘤的小分子，如抑制剂或蛋白水解靶向嵌合体（PROTACs）。但无论如何增强TCR-T，任何有效的TCR-T核心要求都是一个好的肿瘤靶标和一个好的TCR。这里Bear等人的临床转化将确定KRAS G12V和4种特定TCR是否满足这些要求，并为T细胞对"不可成药"KRAS的可成药性提供额外的见解。

Bear AS et al. Natural TCRs targeting KRAS G12V display exquisite specificity and sensitivity to human solid tumors. J Clin Invest. 2024;134(21):e175790.

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