多发性骨髓瘤免疫治疗研究进展
2022-11-27倪英李萍梁爱斌
倪英,李萍,梁爱斌
(同济大学附属同济医院血液科,上海 200065)
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种单克隆浆细胞在骨髓中异常增殖并产生大量单克隆免疫球蛋白的血液系统恶性肿瘤,占所有肿瘤的1%,占血液系统恶性肿瘤的10%;每10万人中有4.5 ~ 6人发病,男性为女性的1.5倍,初诊中位年龄70岁;适合行自体造血干细胞移植(autologous stem-cell transplantation,ASCT)的患者,其中位总生存(overall survival,OS)时间可达10年,而不适合行ASCT的患者OS只有4 ~ 5年[1]。现有的治疗策略显著改善了MM患者的预后,但大部分MM患者仍会反复多次复发。每次MM复发后,缓解的持续时间越来越短,最终导致死亡[1-2]。近年来,多种高效的免疫疗法不断进入MM治疗领域,逐渐取代了传统的化疗[3]。本文将综述MM免疫治疗策略的具体机制和最新进展,并讨论其面临的挑战及未来发展方向。
1 免疫调节剂
免疫调节剂(immunomodulatory drugs,IMiDs)是一类与沙利度胺(thalidomide)结构相似的化合物,通过抗血管生成、细胞毒性和免疫调节等多种机制发挥抗MM作用,主要包括沙利度胺、来那度胺(lenalidomide)和泊马度胺(pomalidomide)。2种关键转录因子IKZF1和IKZF3,对B细胞和浆细胞的发育至关重要,IMiDs能增加IKZF1和IKZF3的泛素化和蛋白酶体降解,从而杀伤MM细胞[4]。研究证实,IMiDs能刺激T细胞与自然杀伤(natural killer,NK)细胞分泌白介素2(IL-2)和γ干扰素(IFN-γ)等细胞因子,引起NK细胞的数量增多、效应增强,进而发挥抗MM作用[4]。此外,IMiDs(来那度胺和泊马度胺)可以增强抗体依赖的细胞毒效应(antibody-dependent cellular cytotoxicity,ADCC),从而增强NK细胞抗MM作用[5]。
沙利度胺是首个治疗MM的IMiD,常联合硼替佐米、地塞米松作为诱导化疗的方案,也可作为维持治疗的选择,但在临床上常因严重的不良反应而受到限制。来那度胺早在2006年就被美国食品和药品管理局(FDA)批准用于治疗复发难治多发性 骨 髓 瘤(relapsed/refractory multiple myeloma,RRMM),目前广泛用于MM的诱导、巩固和维持治疗以及复发后的治疗。由于来那度胺的广泛应用,对来那度胺耐药的MM患者持续增多,泊马度胺应运而生,并于2013年被FDA批准用于治疗RRMM。MM-002临床试验证实了泊马度胺和地塞米松联合治疗对经硼替佐米和来那度胺治疗后RRMM患者的疗效[6],随后的MM-003临床试验又再次验证了这一结果[7]。
2 单克隆抗体
一些表面分子在MM细胞中高表达,而在正常细胞中低表达,这些表面分子可作为单克隆抗体(monoclonal antibodies,MAbs)的潜在靶点[8]。目前报道的可作为免疫治疗的靶点有CD38、CD40、CD138、CD56、CD54、IL-6、程序性死亡受体1(PD1)、CD74、CD162、b2-巨球蛋白、κ轻链、神经节苷脂GM-2和信号淋巴细胞激活分子F7(signaling lymphocyte activation molecule F7,SLAMF7)等。MAbs的Fab特异性地结合MM细胞,Fc与免疫细胞补体蛋白结合,通过ADCC、抗体依赖的细胞吞噬 作 用(antibody-dependent cellular phagocytosis,ADCP)、补体依赖的细胞毒性作用(complementdependent cytotoxicity,CDC)和直接作用4种方式杀伤并清除MM细胞。除了直接靶向MM细胞表面的抗原,MAbs还可以调节骨髓的微环境,增强宿主抗MM的免疫反应。MAbs单药无法有效地杀伤MM细胞,需与其他抗MM药物联合才能发挥协同的作用。
CD38是一种跨膜受体蛋白,在调节迁移、受体介导的黏附以及信号转导方面具有重要作用。CD38在正常浆细胞及MM细胞表面均高表达,它既是一种能与细胞外基质结合的受体,也是一种胞外酶,参与MM细胞的生长及免疫逃逸。CD38 MAbs能明显抑制CD38+免疫调节细胞的增殖,促进CD8+杀伤性T细胞和CD4+辅助T细胞活性增强,促进T细胞的功能反应和T细胞受体(T cell receptor,TCR)克隆[9]。目前用于治疗MM的CD38 MAbs有达雷妥尤单抗(daratumumab,DARA)、伊沙妥昔单抗(isatuximab,SAR)和MOR202,其中DARA和SAR分别于2015年和2020年被FDA批准在美国上市。DARA通过免疫介导的细胞毒效应和免疫调节作用,经Fcγ受体介导的交联反应直接诱导MM细胞凋亡[10]。在DARA治疗期间,MM细胞表面的CD38表达量迅速减少,引起与基质细胞的黏连受损,导致细胞生长减慢和细胞凋亡保护功能受损[11]。DARA先是在Ⅰ期和Ⅱ期临床试验中显示出了良好的安全性和临床疗效,而后结合当前的标准治疗展开了Ⅲ期临床试验。在联合来那度胺、地塞米松(Rd)治疗RRMM的Ⅲ期临床试验(NCT02076009)中,DARA组的1年无进展生存(progression-free survival,PFS)率(83.2%vs60.1%)、OS率(92.9%vs76.4%)、完全缓解(complete response,CR)率(43.1%vs19.2%)均显著提高[12]。在联合蛋白酶体抑制剂(proteasome inhibitor,PI)、地塞米松的Ⅲ期临床试验(NCT02136134和NCT03158688)中,PFS和OS也均获得了显著改善[13-14]。此外,在ASCT前后予以DARA联合硼替佐米、沙利度胺和地塞米松(VTD)治疗(CASSIOPEIA),也能显著提高疗效[15]。DARA于2019年7月首次在中国获批上市,用于单药治疗RRMM成年患者。2021年4月DARA获批二线适应证,与来那度胺和地塞米松联合用药(DRD)或与硼替佐米和地塞米松(DVD)联合用药,治疗既往至少接受过一线治疗的MM成年患者。2021年11月,DARA再次获批新适应证——联合来那度胺和地塞米松(DRD)或联合硼替佐米、美法仑和泼尼松(DVMP)治疗不适合ASCT的新诊断多发性骨髓瘤(newly diagnosed multiple myeloma,NDMM)成年患者。另一种CD38 MAb SAR通过溶菌酶相关途径和凋亡途径直接诱导MM细胞的死亡[16]。在一项随机Ⅲ期研究(NCT02990338)中,SAR联合泊马度胺、地塞米松治疗后,PFS也能获益(中位PFS:11.5个月vs6.5个月)[17],在一项联合卡非佐米、地塞米松的Ⅲ期临床试验(NCT03275285)中,PFS也同样具有显著改善(19.2个月vs未达到中位PFS)[18]。
SLAMF7是信号淋巴细胞激活分子家族的第7组成员,是一类免疫球蛋白超家族受体,表达于多种造血细胞(包括骨髓瘤细胞)上,在细胞毒性、体液免疫、自身免疫、细胞存活、淋巴细胞发育和细胞黏附等方面发挥重要的作用。埃罗妥珠单抗(elotuzumab)是一种与SLAMF7结合的人源性MAb,于2015年在美国获批上市治疗RRMM。埃罗妥珠单抗单药治疗MM时疗效不佳,但联合来那度胺和地塞米松时疗效明显[19-20]。
3 嵌合抗原受体T细胞疗法
嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T,CAR-T)细胞疗法是指采集外周血T细胞,通过基因转导技术改造使得T细胞表达CAR,从而特异性识别并杀伤肿瘤细胞,并形成免疫记忆T细胞而获得长效抗肿瘤的方法。表达CAR的T细胞,其胞外是抗体单链可变片段(single-chain variable fragment,scFv),能和肿瘤相关抗原特异性结合,以不依赖主要组织相容性复合物的方式识别并杀死肿瘤细胞;胞内是共刺激结构域,通过铰链和跨膜结构域与胞外抗原识别区域结合,激活并放大CAR-T细胞的信号[21]。第1代CARs只有传导活化信号的CD3ζ链或FcεRIγ,缺乏持久性及增殖能力;第2代CARs在细胞内信号传导结构域增加了一个共刺激信号传导结构域,如CD28、4-1BB(CD137)、OX40(CD134)等,临床疗效增加,目前应用最为广泛;第3代CARs将共刺激分子增加到2个;第4代CARs在第3代基础上添加了细胞因子,增强了对肿瘤细胞的杀伤力[22]。不同于TCR,CAR-T细胞的杀瘤效应不受人类白细胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)的限制[23]。目前,多种抗原靶点的CAR-T细胞疗法,包括CD19、B细胞成熟抗原(B cell maturation antigen,BCMA)、κ轻链、CD38、CD138、SLAMF7、G蛋白偶联受体C5家族亚型D(GPRC5D)、自然杀伤细胞2D(natural killer cell group 2D,NKG2D)等,正在进行临床试验研究[21,24]。
虽然CD19在大多数MM细胞上不表达,但仍有一群低分化的CD19阳性的骨髓瘤细胞与耐药及疾病进展密切相关。临床试验NCT02135406纳入了1例复发的MM患者,这名患者99.95%的骨髓瘤细胞不表达CD19,但在输注了抗CD19 CAR-T细胞(CTL019)后达到了CR[25]。该患者在输注CTL019 4年前,进行的清髓性化疗及ASCT仅达部分缓解(partial response,PR)并进展,但在输注CTL019后获得了CR,且在1年后再次评估其病情,血和尿中均未检测到单克隆免疫球蛋白。截至2018年,这项临床试验共纳入了10名RRMM患者,以评估大剂量马法兰和ASCT治疗进展后输注CTL019的疗效[26]。与既往ASCT治疗相比,10名受试者中有2名在ASCT+CTL019治疗后表现出明显较长的PFS(479 dvs181 d;249 dvs127 d)[26]。
BCMA又称CD269,是肿瘤坏死因子(TNF)家族的成员,主要表达在晚期B系淋巴细胞,尤其是在浆细胞上,能调节长寿浆细胞的生存。在所有CAR-T细胞治疗MM的临床试验中,针对BCMA靶点的约占50%。抗BCMA CAR-T细胞疗法的疗效显著,其反应率高,严重不良事件发生率低。Roex等[27]对2015年1月1日至2020年1月1日期间的23种抗BCMA CAR-T细胞产品进行了meta分析发现,总有效率(overall response rate,ORR)为80.5%(73.5% ~ 85.9%),CR率为44.8%(35.3% ~ 54.6%),PFS为12.2个月(11.4 ~ 17.4个月);在安全性方面,细胞因子风暴(cytokine release syndrome,CRS)的发生率为80.3%(69.0% ~88.2%),10.5%(6.8% ~ 16.0%)出现了神经毒性反应。Xiang等[28]分析了截至2019年12月的27个CAR-T细胞治疗RRMM研究发现,ORR为89%(95% CI:83% ~ 94%),严格意义上的完全缓解(stringent complete response,sCR)率、CR率、非常好的部分缓解(very good partial response,VGPR)率 和PR率 分 别 为14%(95% CI:5% ~ 27%)、13%(95% CI:4% ~ 26%)、23%(95% CI:14% ~33%)和15%(95% CI:10% ~ 21%);其中,年龄小于55岁组(≤55岁vs>55岁,P=0.008 1)、CAR-T治疗前行ASCT率≤70% (≤70%vs>70%,P=0.035)以及双特异性CAR-T细胞组(双BCMA/BCMA+CD19vsBCMA,P=0.032 9)的ORR更高;安全性方面,CRS发生率为76%(95% CI:63%~87%),11%(95% CI:6%~17%)发生了3级以上的CRS反应,3级以上不良反应中,血液学毒性反应是最为常见。
2021年,百时美施贵宝(BMS)的idecabtagene vicleucel(ide-cel,bb2121,Abecma)在 美 国获批上市,用于治疗MM。CAR-T细胞疗法虽已成为免疫医学领域的一个重大突破,但仍面临着大量的挑战,比如较长的制备时间、较少的治疗靶点、疾病的复发以及严重的CRS和CAR-T细胞相关性脑病综合征(CRES)等。基于Poseida公司的piggyBac平台非病毒载体技术开发的自体CAR-T疗法(P-BCMA-101)成本低,而效力突出,目前正在临床试验阶段。寻找MM细胞上新的治疗靶点,如整合素β7蛋白(integrin β7)和CD229/YP9等,进行双靶点的CAR-T细胞治疗及联合CAR-T细胞疗法和其他的治疗手段是现阶段的研究热点[29-33]。NK细胞由于不受HLA的限制,因此可从NK细胞系或脐带血中制备。临床前研究证实,靶向BCMA的CAR NK细胞治疗MM具有很大前景[34]。
4 抗体偶联药物
抗体偶联药物(antibody drug conjugates,ADCs)是一类能与小分子细胞毒素结合的重组MAb,一边能和肿瘤细胞表面的靶抗原特异性结合,另一边连接具有生物活性的细胞毒性药物[35]。ADCs在和骨髓瘤细胞特异性结合后,将具有细胞毒性的药物传递给骨髓瘤细胞,从而杀伤MM肿瘤细胞[36]。
BCMA主要表达于正常和恶性浆细胞上,并在小部分成熟B细胞和浆细胞样巨噬细胞上表达,但是不表达于造血干细胞和非造血细胞上,因此BCMA是用于免疫治疗的一个良好靶点。贝兰他单抗莫福汀(belantamab mafodotin,GSK2857916)是首个被FDA批准用于治疗RRMM的抗BCMA的ADC,它由一种抗BCMA单克隆抗体和一种有效的微管抑制剂MMAF(monomethyl auristatin F)结合而成。体外和体内研究表明,贝兰他单抗莫福汀能选择性杀伤骨髓瘤细胞,随后在Ⅰ期临床试验中该结果也得到了论证。贝兰他单抗莫福汀的Ⅰ期临床试验(NCT02064387,DREAMM-1)分为剂量增加期(第1部分)和剂量扩大期(第2部分)2个部分:第1部分纳入了38名RRMM患者,这些患者接受了0.03 ~ 4.60 mg · kg-1等剂量的GSK2857916,静脉滴注1 h,每3周1次;第2部分纳入了35名患者,患者每3周接受1次GSK2857916 3.40 mg · kg-1的推荐剂量治疗。该Ⅰ期临床试验结果表明,虽然有约58%的患者在接受了贝兰他单抗莫福汀治疗后出现了角膜事件(如视力模糊、干眼症、畏光症)的不良反应,但其耐受性仍是良好的,且无剂量限制毒性,而这些角膜的不良反应主要是微管抑制剂MMAF的毒性表现[37]。在第2部分剂量扩大期接受治疗的35例RRMM患者中,ORR达到60%,中位PFS为12个月,中位有效持续时间为14.3个月[38]。在最近发表的Ⅱ期临床试验(DREAMM-2)结果中,贝兰他单抗莫福汀用于治疗至少接受过3线治疗的RRMM,2.5和3.3 mg · kg-12种剂量的ORR分别为31%(30/97)和34%(34/99)[39]。这一结果和此前的Ⅰ期临床试验结果相比,ORR明显降低。另一项研究近期公布了初步的研究结果,该项临床试验目前纳入了18名MM患者,予以贝兰他单抗莫福汀、硼替佐米和地塞米松治疗后,ORR高达78%,但18名患者均发生了1 ~ 3级的角膜病变[40]。这一研究结果提示,进行贝兰他单抗莫福汀治疗时需高度警惕其眼部的不良反应。DREAMM临床开发项目共包括10项临床研究(DREAMM-1 ~ DREAMM-10),正在评估贝兰他单抗莫福汀作为单药疗法以及用于组合疗法一线、二线及多线治疗MM的疗效和安全性。其他靶向BCMA的ADCs的临床试验有MEDI2228和CC-99712。
DFRF4539A是靶向FcRH5(又称FcRL5)的ADC,在Ⅰ期临床试验中就显示出较低的活性和较高的毒性作用,因此不是治疗MM的有效药物[41]。Indatuximab ravtansine(BT062)是靶向CD138的一种ADC,在联合来那度胺治疗RRMM时,ORR可 达78%[42]。Lorvotuzumab mertansine(LM,IMGN901)是靶向CD56的ADC,在联合Rd方案治疗RRMM时ORR可达56%[43]。此外,靶向CD38、CD48、CD46和CD74的ADCs也在临床试验中。
5 双特异性抗体
双特异性抗体通过结合T细胞上的CD3和肿瘤细胞上的靶蛋白,引导宿主的免疫系统对抗并杀伤肿瘤细胞。双特异性T细胞衔接器(bispecific T cell engager,BiTE)是其中一种类型,它采用单链抗体技术,将2个不同抗体的重链及轻链可变区连接在一条多肽链上,一边通过CD3连接T细胞,另一边靶向结合肿瘤细胞,从而有效地激活效应T细胞并杀伤肿瘤细胞[44]。首个被FDA批准的BiTE是博纳吐单抗(blinatumomab),能使T细胞与CD19阳性细胞结合,用于治疗复发难治急性淋巴细胞白血病。
在MM领域,BCMA和CD38被认为是比较有 前 景 的2个 靶 点。AMG 420(BI 836909)、AMG 701、CC-93269和teclistamab(JNJ-64007957)是靶向BCMA的BiTE,目前尚处于Ⅰ期临床试验阶段[45-47]。AMG420(BI 836909)在首个Ⅰ期临床试验中,治疗时需连续输注,最大耐受剂量为400 µg · d-1,10例患者中有7例(70%)对该剂量有反应;48%的患者有严重的不良反应,主要为感染,2例患者为可逆的3级多发性神经病变,38%的患者出现CRS[45]。目前AMG420正在进行Ⅰb期临床试验。AMG701在AMG420的基础上添加了1个Fc域,致使其比AMG420具有更长的半衰期,每周给药1次。临床前研究结果支持AMG701单药及联合IMiDs均可改善MM患者的预后[46]。AMG424是靶向CD38的BiTE,已被报道在体内外具有抗MM作用[48]。体外动物实验研究证实,不论MM细胞表面的CD38是高表达还是低表达,AMG424均具有杀伤MM细胞作用,并且不会释放过多的细胞因子。目前AMG424也处于I期临床试验阶段。此外,靶向GPRC5D(JNJ-64407564)和FcRH5(BFCR4350A)等其他分子的双特异性抗体临床试验也在进行中。
6 溶瘤病毒治疗和疫苗
溶瘤病毒(oncolytic virus,OV)治疗通过2种不同的机制杀伤肿瘤细胞,分别是直接溶瘤和溶瘤免疫。直接溶瘤是指通过溶瘤病毒复制直接杀死肿瘤细胞,或诱导肿瘤细胞死亡。溶瘤免疫是指病毒感染导致宿主抗肿瘤免疫反应的激活。目前有一系列OV药物正在开发中,包括:麻疹病毒、呼吸道肠道病毒、腺病毒、水泡性口炎病毒、牛痘病毒、黏液瘤病毒和柯萨奇病毒等[49]。一项Ⅰ期临床试验(NCT02514382)目前正在评估呼吸道肠道病毒联合PIs在RRMM中的疗效[49]。呼吸道肠道病毒联合免疫检查点抑制剂在小鼠实验阶段也被证实是行之有效的[49]。
癌症疫苗的主要目的是通过增强肿瘤的抗原递呈以刺激宿主对肿瘤的免疫应答,从而发挥对MM抗肿瘤作用[50]。设计癌症疫苗的两大关键因素是选择何种肿瘤抗原以及如何进行抗原递呈。研究证实,癌症疫苗在实体瘤领域疗效显著,但在血液系统肿瘤领域应用有限。有研究显示,在干细胞移植后将MAGE-A3癌症睾丸抗原与自体T细胞输注联合应用,能产生抗原特异性的T细胞反应[51]。
7 结语与展望
随着免疫治疗的手段越来越多,MM的治疗方案正在迅速改变,患者的生存期得到了持续改善。MAb疗效显著、毒性小,被广泛应用于MM复发患者的早期治疗,并纳入一线治疗方案中;CAR-T细胞治疗改善了MM的预后,但持久性不佳,且个体化制备的要求限制了其广泛使用;而ADC、BiTE、OV和癌症疫苗等尚处于早期临床试验阶段。
免疫治疗已成为目前治疗MM必不可少的一部分,但仍有许多疑惑和问题尚待解决[52]。首先一个关键问题就是昂贵的治疗费用。免疫治疗虽疗效显著,但很大一部分MM患者因无法承担治疗费用而放弃治疗。因此,逐渐降低这些免疫治疗策略的花费以使得更多的患者能获得这些治疗,是目前急需解决的首要问题。其次,尽管MM患者经免疫治疗后的OS较高,但PFS仍不理想。这些免疫疗法复发的机制是什么?如何克服这些复发机制?再者就是,BCMA是目前治疗MM的常用靶点,CAR-T细胞、ADC和BiTE等多种免疫治疗手段均有涉及靶点BCMA,那么该如何选择这些治疗策略的先后顺序?经一种靶向BCMA的治疗手段治疗后复发,再次选择该靶点进行相同种类或其他种类的免疫治疗是否仍有效?对于单克隆抗体,可以早期联合其他抗肿瘤药物进行治疗,并针对不同靶点研发新的单克隆抗体;对于CAR-T细胞疗法,使用新的靶点、改善CAR-T细胞制备的过程、联合其他抗肿瘤药物是行之有效的方案。研究表明,经多次化疗后,MM患者T细胞的功能会逐渐下降,因此,需考虑将CAR-T细胞治疗提前。另有研究证实,MM进展后BCMA表达是增加的,提示再次靶向BCMA治疗可能是有效的[53]。虽然MM免疫治疗领域的多项研究不断成功,但在此基础上仍需大量的临床前数据和临床试验去解答上述问题。相信随着研究的不断深入,免疫治疗定能给RRMM患者带来新的希望。