CAR-T 세포 요법의 적용에서 직면한 도전과 어려움

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키메라 항원 수용체 T 세포(키메라 항원 수용체 T 세포, CAR-T) 면역 요법은 키메라 항원 수용체(키메라 항원 수용체)를 발현하도록 환자 또는 동종 공여자로부터 분리된 T 세포를 유전적으로 조작하는 것이다. 수용체, CAR), 종양 세포를 특이적으로 인식하고 죽이는 입양 세포 요법. CAR-T는 최근 몇 년 동안 암 면역 요법 분야의 주요 돌파구 중 하나입니다. 그것은 혈액 악성 종양의 치료에 큰 이점을 가지고 있으며 광범위한 개발 전망을 가지고 있습니다. 현재 CAR-T 세포 요법도 큰 도전에 직면해 있습니다. 다음 내용은 CAR-T 세포 치료가 직면한 문제를 이해하고, 한계로 이어지는 메커니즘을 식별하고, 이러한 장애물을 극복하여 CAR-T 세포가 잠재력을 더 잘 발휘할 수 있도록 하고, 치료 전략을 최적화하고 환자 결과를 개선하도록 안내합니다. CAR-T 세포 요법의 효능에 영향을 미치는 것으로 밝혀진 몇 가지 핵심 요소에는 CAR-T 세포의 제조, 독성 부작용 관리 및 약물 내성의 재발이 포함됩니다.

항종양 허브:씨스탄슈 허브 제품 및키메라 항원 수용체 T 세포

1 CAR-T 세포 제조의 문제점

CAR-T 세포 제조가 직면한 문제에는 T 세포 획득, 분리 및 스크리닝, 형질도입, 배양 확장, 초기 T 세포 표현형 선택과 같은 여러 연결이 포함됩니다. 각 링크의 방법 최적화를 통해 CAR-T 세포 제품은 더 높은 임상 효능과 더 적은 독성 부작용으로 실현될 수 있습니다. 현재 FDA 승인을 받은 CAR-T 세포는 모두 자가유래로 동종거부반응 및 이식편대숙주질환(GVHD)의 위험이 없으나 확보가 어렵고 세포의 품질이 확보되지 않는 경우가 많다. . 확신합니다. 건강한 기증자의 세포를 사용하여 CAR-T 제품을 생산하는 것은 저품질 CAR-T 세포 공급원 문제에 대한 한 가지 해결책입니다. 초기 임상 연구는 GVHD의 위험이 낮은 동종이형 이식 후 질병이 재발한 환자에서 기증자 유래 CAR-T 세포를 사용하는 가능성을 입증했습니다. 또한, 기증자 유래 T 세포는 보편적인 CAR-T 제품의 개발을 촉진하는데, 이는 기존의 CAR-T 세포 공급원 부족, 열악한 품질, 긴 생산 주기의 문제를 극복하는 데 큰 의미가 있지만 추가적인 유전자 변형이 필요합니다. 면역 거부 및 GVHD의 위험을 줄이기 위해. 또한, CAR 구조는 종종 외인성 서열을 포함합니다. 준비의 어려움으로 인해 CAR-T 세포의 대부분의 scFv는 뮤린 기원이며 면역원성입니다. scFv에 대한 인간 항-마우스 항체가 치료받은 환자에서 검출되었습니다.

연구에 따르면 CAR-T 세포 제품의 초기 T 세포 표현형은 후속 임상 반응에서 중요한 역할을 합니다. 중심 기억 T 세포, 줄기 유사 기억 T 세포, 전구체 T 세포와 같은 특정 T 세포 표현형은 CAR-T 세포의 확장 능력과 지속성을 향상시킬 수 있습니다. CLL 환자에 대한 CD{3}}표적 CAR-T 세포 요법에 대한 연구에 따르면 응답자의 CAR-T 세포 집단은 비반응자에 비해 기억 T 세포 관련 유전자 발현이 풍부했습니다. 또 다른 연구팀은 약물 조절 시스템이나 다사티닙을 통해 CAR 단백질을 강제로 하향 조절해 CAR 단백질을 휴지 상태로 유도해 기억 유사 표현형을 얻어 소진된 CAR-T 세포의 표현형과 전사 특성을 성공적으로 역전시키는 데 성공했다. , 그리고 나서 CAR-T 세포의 항종양 기능을 회복합니다.

또한 CAR-T 세포의 주입 시기도 치료 반응에 중요한 영향을 미친다. 기술 최적화를 통해 CAR-T 세포의 생산 주기를 단축해 환자의 질병 지연을 줄이고 더 많은 환자에게 혜택을 줄 것으로 기대된다. 또한, CAR 구조를 코딩하는 유전자는 일반적으로 레트로바이러스 또는 렌티바이러스에 의해 T 세포로 형질도입되지만, 트랜스포존 시스템의 발달로 CAR-T 세포 생산을 위해 바이러스 벡터 대신 트랜스포존을 사용하는 것이 더 경제적이다. 현재 잠자는 숲속의 미녀 트랜스포존 시스템은 CD{3}}표적 CAR-T 세포 제조에 적용되었습니다.

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2 CAR-T 세포 요법의 독성 및 부작용

CD{0}}표적 CAR-T 세포로 치료받은 거의 모든 환자에서 사이토카인 방출 증후군(CRS) 및 면역 효과기 관련 신경독성 증후군(ICANS) 등을 비롯한 다양한 정도의 독성 부작용이 발생했으며, 후자는 신경독성으로도 알려져 있습니다. 부작용. ASTCT(American Society for Transplantation and Cellular Therapy)는 CAR-T 독성의 관리 및 치료에 중요한 지침이 되는 CRS 및 ICAN에 대한 표준화된 등급 권장 사항을 개발 및 발표했습니다.

CRS의 임상 증상은 종종 발열로 시작되며 심한 경우 전신 염증 반응, 저혈압, 저산소증 및 장기 부전으로 이어질 수 있습니다. ICAN은 주로 독성 뇌병증으로 나타나며 심한 경우 발작, 뇌부종 및 혼수 상태로 이어질 수 있습니다. ICAS를 가진 대부분의 환자는 CRS의 병력이 있으며, 이는 CRS가 ICAN의 개시 인자 또는 촉진 인자로 작용할 수 있음을 시사합니다. CRS와 ICAN의 초기 증상을 감지하고 효과적으로 중재할 수 있다면 둘 다의 임상 경과는 되돌릴 수 있지만 심각한 CRS와 ICAN은 치명적일 수 있습니다. CRS와 ICNS의 병태생리학적 기전을 이해하는 것은 CAR-T 세포의 항종양 활성을 최대한 유지하는 것을 바탕으로 CAR-T 세포의 독성을 억제하는 표적 약물 개발에 도움이 된다. CRS는 다양한 사이토카인의 수준 상승과 관련이 있으며, 그 중 IL{3}}은 CRS를 매개하는 중요한 면역 분자입니다. IL{4}} 수용체를 차단하는 토실리주맙은 현재 CRS의 주요 치료제입니다. 전임상 시험에서 CRS는 CAR-T 세포와 숙주 세포의 다세포 네트워크에 의해 유발되며 단핵구-대식세포 시스템이 활성화 과정에서 중심적인 역할을 하는 것으로 나타났습니다. IL-1은 단핵구-대식세포계의 주요 사이토카인 생성물 중 하나로 CRS의 구동 연결에 관여할 수 있으며 이 표적을 차단하면 CRS를 완화시키는 데 효과적이다. TNF, 인터페론-(IFN-), 과립구/대식세포 집락 자극 인자(GM-CSF) 및 기타 전염증성 사이토카인도 CRS의 과정에 관여하며, 이는 잠재적인 표적이 될 수 있습니다. 현재 저등급 CRS는 주로 해열제와 지지요법으로 치료하며, 감염 등 발열을 유발할 수 있는 기타 합병증을 적극적으로 예방하고 있다. 중등도에서 중증의 CRS의 경우 일반적으로 tocilizumab을 사용하며, 환자의 상태에 따라 스테로이드를 선택적으로 보조요법으로 사용하며 그 효과는 더욱 크다. 중증 CRS 환자의 경우 스테로이드는 일반적으로 CAR-T 세포 및 기타 "방관자" 세포의 증식 및 사이토카인 분비를 억제하는 데 사용됩니다. 스테로이드는 고용량으로 사용할 수 없으며 면역 체계에 대한 억제 효과로 인해 CAR-T의 효능이 감소한다는 점에 유의해야 합니다. 룩소리티닙 및 이브루티닙과 같은 일부 소분자 억제제는 다양한 사이토카인의 생성 및 신호 전달을 광범위하게 억제할 수 있으며 다중 표적에 결합하여 CAR-T 세포의 면역 기능을 조절하고 부작용을 감소시킬 수 있습니다.

ICAN의 기전은 중추 신경계에서 CAR-T 세포 및 전염증성 사이토카인의 축적과 관련이 있을 수 있습니다. 전임상 연구에서 뇌척수액의 CAR-T 세포 수와 사이토카인 수준 및 ICAN의 중증도 사이의 상관관계가 관찰되었습니다. CD{3}}표적 CAR-T 치료에서 ICAN의 발병률은 CD{5}}표적 CAR-T 세포 치료에서보다 높으며, 이는 CD19가 인간 뇌 내측 정수리 세포에서 발현되기 때문일 수 있습니다. ICAS 환자의 임상적 치료 방법은 스테로이드를 투여하는 것이며, CAR-T의 효능에 미치는 영향과 심각한 면역억제를 피하기 위해 최소 용량을 투여해야 한다. 토실리주맙은 CRS 치료에서 좋은 결과를 얻었지만 ICAS에 대한 효과는 매우 제한적이며 이는 혈뇌장벽 통과의 어려움과 관련이 있을 수 있습니다.

독성 부작용은 현재 CAR-T의 효능을 제한하는 중요한 요소로, CAR-T 세포의 용량을 증가시키거나 이펙터 활성을 강화함으로써 CAR-T 세포의 항종양 효과의 향상을 방해한다. 높은 종양 부담, 고령 및 고강도 림프구 고갈 사전 조절은 면역독성 부작용의 발생과 관련이 있는 것으로 생각됩니다. 치료사례 증가 및 추적관찰기간 연장에 따라 혈구림프조직구증/대식세포활성화증후군 유사독성, B세포 재생불량성빈혈 관련 면역기능장애 등의 독성 및 부작용 증가 치명적 감염에 의한 손상상태, 치명적 뇌부종 등. 기존 연구에 따르면 유도성 카스파제-9 또는 단순 포진 바이러스 티미딘 키나제와 같은 자살 유전자를 CAR에 추가하는 것이 CAR-T의 세포독성 부작용을 줄이는 가능한 방법이지만, CAR-T 세포의 비가역적 제거를 유발하고 저항을 감소시킵니다. 종양 효능.

CAR-T 세포 요법 및 시스탄치 보충제의 효과: 암 및 종양 치료

3 CAR-T 세포 치료 후 약물 내성 재발

CAR-T 세포가 혈액 악성 종양 치료에서 큰 돌파구를 마련했지만 CD{1}표적 CAR-T 세포 요법을 받는 환자 중 약물 내성 재발률은 30~50%로 높고 대부분의 재발의 12년 후에 발생합니다. 한 달 안에. 그러나 이러한 종류의 재발은 CD19 표적에만 해당되는 것은 아니며 CD22 및 BCMA와 같은 다른 표적에 대한 관련 연구에서도 약물 내성 재발이 CAR-T 세포 요법이 일반적으로 직면하는 주요 과제임을 입증했습니다. 현재 재발 사례는 일반적으로 항원 음성 재발과 항원 양성 재발로 나뉩니다.

항원 음성 재발의 주요 메커니즘은 항원 손실입니다. 현재 인식되는 항원 손실 기전에는 접합 돌연변이, 에피토프 잠복, 표적 에피토프의 손실로 인한 세포 계통 변화가 포함됩니다. 그러나 항원이 완전히 소실되지 않더라도 면역조절을 통한 항원 발현이나 밀도 감소만으로도 종양세포가 탈출하기에 충분하다. 백혈병 환자를 치료하기 위해 CD{1}}표적 CAR-T 세포를 사용한 임상 시험에서 양성 항원을 가진 백혈병 환자가 재발한 것으로 나타났으며, 이는 CAR-T 세포 활성의 유지가 최소 항원 발현 역치에 도달해야 함을 시사합니다. . 복합 다중 분자 표적 CAR-T 세포는 항원 손실 또는 하향 조절 메커니즘에서 종양 세포 탈출을 극복할 것으로 예상됩니다. CD{7}}표적 CRA-T 세포 치료 후 재발하는 환자의 경우 대부분의 CD 음성 환자가 CD22 발현에 대해 양성으로 남아 있기 때문에 CD22가 이상적인 표적입니다. 임상 시험에서 CD22를 표적으로 하는 CAR-T 세포는 CD 음성 B세포 림프종 및 재발성 백혈병 환자의 치료에{14}유효했지만, 순차적 면역치료 과정에서 종양 세포에 의한 CD22 발현도 발견되었습니다. 따라서 CD19와 CD22를 동시에 표적하는 CAR-T 세포의 개발은 약물 내성을 극복하는 데 더 큰 잠재력을 가질 수 있다. 표적항원의 선택과 더불어 면역시냅스 형성과 표적세포의 ​​사멸에 있어 CAR-T의 정확한 기전에 주목하는 것도 필요하다. 천연 TCR은 저밀도 수준에서 항원을 인식할 수 있으며, CAR과 천연 TCR의 구조적 차이로 인해 항원 인식 밀도 요건의 차이가 발생할 수 있다고 추측된다.

모든 재발 환자가 CD19 음성인 것은 아니며, 이는 항원 손실 및 종양 세포 탈출 외에도 CAR-T 내성을 유발하는 다른 요인이 있음을 보여줍니다. 항원 양성 재발의 주요 원인은 CAR-T 세포 고갈이며, 이는 높은 수준의 항원에 장기간 노출되어 자기 기능 저하로 이어진다. 일반적으로 CAR-T 세포의 항원 비의존적 신호전달은 세포 고갈과 밀접한 관련이 있으며, 높은 종양 부담도 고갈로 이어지는 중요한 요인으로 여겨진다. CAR-T 세포와 결합된 면역 체크포인트 봉쇄 기술은 피로를 극복하고 CAR-T 세포의 이펙터 및 지속성을 향상시킬 가능성이 있습니다. IL{11}} 수용체와 CAR의 동시 발현은 '방관자' 세포의 자극을 방지하고 CAR-T 세포의 증식 능력, 항종양 활성 및 지속성을 개선할 수 있습니다. CAR-T 세포의 CAR 구조는 면역원성이며 체액성 및 세포성 항-CAR 면역을 유도할 수 있는 비자기 구성요소를 포함하여 효능을 제한하고 CAR-T 세포의 증식 능력 및 지속성에 영향을 미칠 수 있습니다. 연구에 따르면 DLBCL 환자의 5%와 B-ALL 환자의 36.7%가 CAR-T 세포 주입 후 항-CAR 항체 수준이 증가한 것으로 나타났습니다. 시클로포스파미드 또는 플루다라빈 전처리는 항-CAR 세포 면역 정도를 감소시키는 중요한 인자로 여겨진다. 인간화 CAR-T 제품의 개발은 이러한 문제를 해결하기 위한 효과적인 수단이며, 이는 임상 시험에서 재발성/불응성 B-ALL에서 지속적인 효능을 보였다. CAR 구조의 공동 자극 도메인은 또한 CAR-T 세포의 지속성에 영향을 미칩니다. 일반적으로 4-1BB 공동자극 도메인과 비교할 때 CD{29}}유래 CAR은 내구성이 덜하고 고갈되기 쉽습니다. 반면 4-1BB 공동자극 도메인을 포함하는 CAR-T 세포는 항세포사멸 단백질 BCL-2 및 BCL-XL의 수준이 더 높고 기억 표현형 T 세포의 형성을 촉진하는 기전이 있을 수 있습니다. 현재 임상 시험에서 개선된 사항에는 CAR-T 세포를 활성화하기 위한 인공 항원 제시 세포의 사용, CAR-T 표현형의 조절, 면역 관문 분자의 복합 억제 등이 있습니다. 결과는 기대해볼 가치가 있습니다.

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