嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR-T）已成功应用于白血病、淋巴瘤等血液肿瘤，国内也已经有两款CAR-T获批上市。然而，CAR-T在实体瘤中的进展相对缓慢。近日，Nature Medicine杂志发表了一项CAR-T疗法用于去势抵抗性前列腺癌的1期研究，这是目前第一个CAR-T疗法用于前列腺癌的1期试验。

 

 

尽管CAR-T细胞过继免疫治疗可以使多种血液系统恶性肿瘤患者获得持久缓解，但其在实体瘤中的应用仍在探索中。免疫抑制性肿瘤微环境（TME）是前列腺癌CAR-T治疗中面临的主要挑战，尤其是TME中转化生长因子-β（TGF-β）水平的显著升高，可能会抑制工程化T细胞的治疗潜力。

 

临床前研究表明，通过显性阴性TGFβRII20（TGFβRDN）过度表达或CRISPR–Cas9敲除TGFBR2基因（TGFβRKO），可以显著增强CAR-T细胞中的TGF-β信号传导，从而增加肿瘤抑制作用。该研究旨在开发能够抵抗TGF-β的CAR-T细胞，用于治疗转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）。

 

研究人员首先比较了两种阻断TGFβRII信号传导的不同策略。结果显示，TGFβRKO和TGFβRDN表达均不影响PSMA靶向的CAR-T细胞的细胞溶解能力，而这两种策略导致的效应细胞因子均比单独刺激的CAR-T细胞有所增加。该研究的通讯作者之一Carl H.June教授及其研究团队曾在前列腺癌模型中验证了CART-PSMA-TGFβRDN的抗肿瘤活性。因此，在这项1期研究中，他们采用3+3剂量递增设计，评估慢病毒转导的PSMA-TGFβRDN自体细胞在有或无淋巴耗竭（LD）的情况下给药的安全性和可行性。

 

 

2017年3月20日至2020年10月28日期间，共入组了18名mCRPC患者，经IHC确认为PSMA≥10%，有14名接受了CAR-T单采术，有13名患者按计划方案治疗。

 

△研究流程图

 

下表显示了这13名患者的临床特征。中位年龄为70岁，中位PSA为36.6ng/ml。13名（100%）患者接受过AR抑制剂治疗，6名（46.2%）患者接受过化疗，既往治疗中位线数为2。

 

△基线情况

 

所有接受单采术的患者（n=14；制造成功率为100%）均成功制备了CART-PSMA-TGFβRDN细胞。中位制备时间是10天，从制备到输注的中位时间是35天。输注的CAR-T细胞是安全的、可耐受的。所有患者均接受方案、规定剂量的CART-PSMA-TGFβRDN细胞。

 

我们知道CAR-T疗法最常见的不良事件是细胞因子释放综合征（CRS），表现为高烧、恶心、肌肉疼痛等炎症反应，有时还会出现低血压、呼吸困难、脑水肿等。在这项1期研究中，有2例患者在CART-PSMA-TGFβRDN输注12小时后发生3级CRS，其中1名患者为3级脑病，通过tocilizumab和皮质类固醇治疗获得改善。队列3中还有1例患者（患者9）出现4级CRS，表现为缺氧性呼吸衰竭、毛细血管渗漏综合征和血管加压素依赖性低血压。尽管CRS得到解决，但该患者在输注CAR-T细胞30天后最终死亡。

 

 

图2a显示了输注后的动力学特征，包括外周CART-PSMA-TGFβRDN细胞扩增和持久性，在最初14天内达到峰值，随后CART-PSMA-TGFβRDN细胞水平下降。图2c、d显示了CRS分级与六种细胞因子（IFN-γ、IL-6、IL-2、IL-8、IL-10和GM-CSF）从输注前第0天到输注后的最大倍数变化以及可溶性IL-2受体之间的关系。其中，2名接受CART-PSMA-TGFβRDN细胞治疗的患者IL-8显著增加，尽管出现3级CRS，但没有出现强烈的反应。

 

△图2.CART-PSMA-TGFβRDN细胞在外周血中的植入和细胞因子的分泌

 

 

图3a显示了PSA下降幅度的初步抗肿瘤反应。13名输注受试者中有4名（30.1%）观察到PSA水平下降至少30%（PSA30缓解），在淋巴耗竭（LD）队列中观察到PSA下降的频率更高。中位PSA下降22.35%（12.0–98.33%），其中有9例患者在CART-PSMA-TGFβRDN细胞输注后2周内和5级AE之前迅速达到＜0.1ng/ml的PSA水平。

 

根据PCWG2评估标准，有5例（38.5%）患者在3个月的影像学评估中维持SD。在患者11接受CART-PSMA-TGFβRDN细胞治疗后，观察到肿瘤退缩的证据，患者在接受CAR-T细胞输注后，其血清PSA水平下降了36%（图3a，b）。

 

总体而言，根据实体瘤RECIST疗效评估标准，未观察到部分缓解（PR）。这13例受试者的中位OS为15.9个月，中位PFS为4.4个月。OS证实大多数患者情况良好，并选择继续进行其他治疗（图1c）。

 

△图3.CART-PSMA-TGFβRDN细胞输注后的病理学和影像学评估

 

 

在9例转移性活检中，有7例在输注后约10天可检测到CART-PSMA-TGFβRDN细胞（图4a），其中1例（患者5）转移瘤中的标记水平最高，达到759拷贝/?g，而外周血为44拷贝/?g。研究人员还使用基于蛋白质的数字空间图谱（DSP）研究了TME（图4b）中T细胞激活/效应器功能、髓系和肿瘤标记物以及免疫抑制分子的表达（图4c）。观察到PSMA-TGFβRDN-CAR-T细胞给药后，原位基质中的T细胞增殖（如Ki-67表达增加）和活化（GranzymeB和OX40L表达增加）相对增加（图4d）。在富含T细胞的肿瘤区域，与髓系激活和抑制相关的因子（例如IDO1和CD40）以及包括T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域-3（Tim-3）、程序性死亡配体2（PD-L2）、T细胞激活的V结构域Ig抑制物（VISTA）和B7-H3/CD276在内的抑制分子表达趋势上调（图4e）。CD34单程跨膜蛋白的表达随PSA增加而呈趋势（图4f）。

 

△图4.CART-PSMA-TGFβRDN细胞输注前后CRPC活检中T细胞转运和DSP反应的肿瘤微环境

 

研究结论认为，该临床试验证明了CART-PSMA-TGFβRDN的可行性和安全性，需要在大型、前瞻性、随机研究中进行进一步验证和调查。这些发现为CAR-T细胞治疗前列腺癌临床试验奠定了基础，包括未来进一步提高疗效，预测应答或抵抗，并优化治疗窗口以消除实体瘤等方面的研究。

 

参考文献：

 

[1]Narayan V，Barber-Rotenberg JS，Jung IY，et al.PSMA-targeting TGFβ-insensitive armored CAR T?cells in metastatic castration-resistant prostate cancer:a phase 1 trial[published online ahead of print，2022 Mar 21].Nat Med.2022;10.1038/s41591-022-01726-1.doi:10.1038/s41591-022-01726-1

 

[2]Kloss CC，Lee J，Zhang A，et al.Dominant-Negative TGF-βReceptor Enhances PSMA-Targeted Human CAR T Cell Proliferation And Augments Prostate Cancer Eradication.Mol Ther.2018;26(7):1855-1866.doi:10.1016/j.ymthe.2018.05.003