CAR-T 药物 FDA 获批上市,怎样应对细胞因子风暴?

8 月 30 日,癌症斗争史上新添了浓墨重彩的一笔。FDA 官方网站宣布批准诺华 CAR-T 细胞疗法(CTL019)正式上市,用于治疗复发性或难治性儿童、年轻成年患者 B-细胞急性淋巴细胞白血病(ALL),其商品名为 Kymriah。

Kymriah 是一款「私人订制」的产品,收集个体患者自己的 T 细胞,在制备中心进行嵌合抗原受体(a chimeric antigen receptor or CAR)修饰,从而赋予其特殊的功能:靶向表面具有特异性抗原 CD19 的癌细胞,T 细胞识别并消灭它。最后将制备好的 CAR-T 回输到患者体内治疗白血病。


T 细胞攻击癌细胞 [1]

癌症治疗的双面刃

2006 年,德国 TeGenero 公司的抗 CD28 单克隆抗体 TGN1412 进行了药物Ⅰ期临床试验,出现了史无前例的副作用。受试者共 8 人,其中 2 人注射安慰剂,6 人注射真正药物,不到半小时,6 名新药受试者全部出现了呼吸困难、心悸、全身肿胀等症状的严重不良反应,被送至重症监护室,所幸未有人员死亡 [2]。

这些不良反应便是细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS),也称为细胞因子风暴,是 T 细胞在体内大量扩增,导致高浓度的不受控制的细胞因子释放。

Kymriah 的上市无疑给众多病患带来了曙光,然而,与 TGN1412 相同的劣根性在于,CAR-T 治疗也会引起 CRS 这一不容忽视的副作用。


细胞因子风暴 [3]

「细胞因子风暴」一词最早出现于波士顿儿童医院 1993 年发表的关于移植物抗宿主病的文章中。出现 CRS 时,会产生大量炎症标志物及细胞因子,如 C 反应蛋白、铁蛋白、IFN-γ、IL-6 等。同时伴随发烧、血管舒张休克、毛细血管渗漏引起的呼吸窘迫等症状 [4]。

严重的 CRS 能否被预测?

FDA 在 Kymriah 上市的同时,扩大了 Tocilizumab(托西珠单抗),一种 IL-6R 抑制剂的批准,以治疗 2 岁以上患者因 CAR-T 细胞诱导的严重或危及生命的 CRS 副反应。

有研究表明,Tocilizumab 并不能拯救所有的 CRS[5]。增加常规检测项目,开发 Tocilizumab 无法控制病情时的二线用药或许能为战胜 CRS 另辟蹊径。哪些细胞因子与 CRS 密切相关?

除消极对抗之外,是否有手段能够预测严重的 CRS,为后续的治疗提供依据?美国费城儿童医院的一项研究用 CTL019 治疗复发性或难治性急性淋巴细胞白血病,采用多因子检测方法测量了 51 例(39 名儿童及 12 名成人)患者的 43 种细胞因子和临床生物标志物的表达。在注入 CTL019 后的第一个月,24 种细胞因子(包括 IFNγ、IL6、sgp130 和 sIL6R 等)的峰值水平与严重的 CRS 高度相关(下图)[5]。

之后,锁定在 IFNγ、sgp130、IL1R 三种细胞因子,使用回归模型,研究人员可通过由这三种细胞因子组成的特征,准确预测哪些患者会发展严重的 CRS,为高危患者的预测与治疗指引方向。

高效的 CRS 多因子检测工具

优质的 CRS 的研究离不开高效的检测工具,Bio-Techne 提供最广泛的免疫分析平台,涵盖 ELISA Kits、Luminex、Antibody Array 等产品与技术,无论是定量还是定性,单因子检测还是多因子检测,皆可一网打尽。

尤其是最新推出的 Human XL Cytokine Discovery Luminex® High Performance Assay,几乎满足了 CRS 多因子检测的所有要求:

● 广阔的选择空间:精选 45 种分析物,并可从中选择任意分析物进行组合;

● 极大的节约样本:等量的样本可检测更多的分析因子,节约宝贵的实验样本;

● 卓越的准确性能:精心配制的稀释液可以最大限度的减少假阳性结果,从而实现分析物更准确的测定。

Human XL Cytokine Discovery Panel 提供了最可靠和准确的测量 CRS 相关炎症细胞因子的方法:

上图中,采用 Human XL Cytokine Discovery Panel 检测 CRS 生物标志物的炎症反应。A,未刺激的 PBMC 细胞上清液中 CRS 分析物的定量检测;B,用抗 CD3ε 和抗 CD28(TGN1412)刺激 PBMC 细胞后,细胞上清液中 CRS 分析物的定量检测;C,测量未刺激的 PBMC 细胞上清液和用抗 CD3ε和抗 CD28(TGN1412)刺激后的细胞上清液中 IL-15 含量;D,测量未刺激的 PBMC 细胞上清液和用抗 CD3ε和抗 CD28(TGN1412)刺激后的细胞上清液中 IL-1β含量。

Human XL Cytokine Discovery Panel 囊括如下可检测的因子:

药物与副作用,CAR-T 与 CRS,犹如世间万物相生相克。寻觅解决之道,有朝一日,能从容面对 CRS,让 CAR-T 这一新兴的技术更好的造福于人类。

参考文献

[1] DeFrancesco L. CAR-T cell therapy seeks strategies to harness cytokine storm. Nat Biotechnol. 2014 Jul;32(7):604.

[2] Suntharalingam G, et al. Cytokine storm in a phase 1 trial of the anti-CD28 monoclonal antibody TGN1412. N Engl J Med. 2006 Sep 7;355(10):1018-28.

[3] Tisoncik JR, et al. Into the eye of the cytokine storm. Microbiol Mol Biol Rev. 2012 Mar;76(1):16-32.

[4] Frey NV, Porter DL. Cytokine release syndrome with novel therapeutics for acute lymphoblastic leukemia. Hematology Am Soc Hematol Educ Program. 2016 Dec 2;2016(1):567-572.

[5] Teachey DT, et al. Identification of Predictive Biomarkers for Cytokine Release Syndrome after Chimeric Antigen Receptor T-cell Therapy for Acute Lymphoblastic Leukemia. Cancer Discov. 2016 Jun;6(6):664-79

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