关于NY-ESO-1特异性TCR-T细胞(TAEST16001)在HLA-A*02:01阳性晚期软组织肉瘤患者中的1期临床试验研究报告
一、 研究作者、机构与发表信息
本研究的主要作者包括潘秋中、翁德胜、刘家勇、韩昭胜、欧玉胜、徐树栩、彭瑞清、阙宜、温细枝、杨婧、钟石、曾仑、陈爱媛、龚海平、林艳梅、陈洁文、马柯、Johnson Y.N. Lau、李懿、樊征夫和张星。该研究团队由多个机构组成,包括中山大学肿瘤防治中心(黑色素瘤与肉瘤内科、华南肿瘤学国家重点实验室)、北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所(骨与软组织肿瘤科、教育部/北京市恶性肿瘤发病机制及转化研究重点实验室)、香雪生命科学技术(广东)有限公司、Axis Therapeutics Ltd. 以及Athenex。
该研究成果以题为《Phase 1 clinical trial to assess safety and efficacy of NY-ESO-1-specific TCR T cells in HLA-A*02:01 patients with advanced soft tissue sarcoma》的论文形式,于2023年8月15日发表在学术期刊《Cell Reports Medicine》(卷4,文章号101133)上。该期刊遵循开放获取(open access)原则。
二、 学术背景与研究目的
本研究的科学领域属于肿瘤免疫治疗中的过继性T细胞疗法(Adoptive T Cell Therapy),具体聚焦于T细胞受体工程化T细胞(TCR-engineered T cells, TCR-T)疗法。其背景在于晚期软组织肉瘤(Soft Tissue Sarcoma, STS)的临床治疗困境。软组织肉瘤是一组高度异质性的间叶组织来源恶性肿瘤,超过50种亚型。对于晚期、不可切除或转移性STS,一线化疗(如多柔比星)疗效有限,二线治疗方案(如达卡巴嗪、异环磷酰胺、曲贝替定等)的反应率低(5%–16%),疾病控制时间短,且存在治疗相关副作用。免疫检查点抑制剂(如抗PD-1抗体)在肉瘤中的总体客观缓解率(Objective Response Rate, ORR)也仅为5%–18%,疗效不尽如人意。因此,迫切需要新的有效且耐受性良好的治疗方法。
NY-ESO-1(New York esophageal squamous cell carcinoma-1)是一种癌睾抗原(Cancer-Testis Antigen),在多种肿瘤类型中表达,包括约88%的粘液样脂肪肉瘤、49%的滑膜肉瘤和35%的粘液纤维肉瘤,是免疫治疗的潜在靶点。先前已有研究探索了针对NY-ESO-1的TCR-T细胞在滑膜肉瘤中的初步疗效。然而,关于TCR-T细胞疗法的最佳TCR亲和力、细胞剂量、预测性生物标志物以及如何最小化毒性等关键问题仍待探索。
基于此,本研究团队开发了TAEST16001细胞,这是一种靶向NY-ESO-1的高亲和力特异性TCR-T细胞。研究的主要目的是进行一项1期新药临床试验(Investigational New Drug Clinical Trial),旨在评估TAEST16001细胞在HLA-A*02:01阳性且表达NY-ESO-1抗原的晚期软组织肉瘤患者中的安全性、耐受性、药代动力学、药效动力学及初步疗效。同时,研究也计划探索治疗反应与预先设定的生物标志物之间的相关性。
三、 详细研究流程与方法
本研究是一项开放标签、单臂、剂量递增的1期临床试验(注册号:ClinicalTrials.gov: NCT04318964),采用了传统的“3+3”剂量爬坡设计。研究流程严谨,包含以下主要环节:
1. 细胞制备(Manufacturing of TAEST16001 Cells): * 研究对象与方法: 研究建立了在良好生产规范(Good Manufacturing Practice, GMP)条件下生产TCR-T细胞的流程。首先,使用噬菌体展示技术(Phage Display),从一个健康供体的外周血单个核细胞(Peripheral Blood Mononuclear Cells, PBMCs)中分离并增强了针对NY-ESO-1的TCR亲和力。这种高亲和力TCR被克隆到慢病毒载体中。 * 生产流程: 从入组患者采集的白膜层(Leukopak)中,通过Sepax C-Pro和CliniMACS Plus设备,去除了CD14阳性和CD25阳性的细胞。剩余的细胞使用抗CD3/CD28抗体偶联的磁珠激活,并在重组人白细胞介素-2(IL-2)存在下,用上述慢病毒进行转导。细胞在波浪式生物反应器(Wave Bioreactor)中扩增9-13天,然后通过SEFIA系统收获,并通过Sepax C-Pro系统进行制剂。最终产品冷冻保存用于放行检测。整个生产过程采用封闭或半封闭的模块化系统,以确保稳定性和安全性。 * 质量控制: 对最终产品进行了表型和功能验证,证实其具有显性的记忆表型,并能在体外介导干扰素γ(IFN-γ)的释放和对NY-ESO-1阳性肿瘤细胞的特异性杀伤。
2. 患者筛选与入组(Patient and Treatment Characteristics): * 时间与规模: 在2020年3月23日至2021年12月31日期间,共筛查了436名肉瘤患者的HLA-A*02:01基因型和NY-ESO-1抗原表达。 * 入组标准: 最终有12名符合条件的患者入组。主要标准包括:年龄18-70岁;HLA-A*02:01阳性;经免疫组化证实≥20%的肿瘤细胞表达NY-ESO-1;组织学确诊的晚期、不可切除或标准治疗无效的软组织肉瘤;至少有一个可测量病灶;体能状态良好;器官功能基本正常。 * 患者特征: 12名患者中,10名为滑膜肉瘤,2名为脂肪肉瘤(1例粘液样脂肪肉瘤,1例去分化脂肪肉瘤)。中位年龄33岁。83.3%的患者接受过至少2线化疗。所有患者均接受了改良的淋巴细胞清除预处理。
3. 治疗方案(Treatment): * 淋巴细胞清除(Lymphodepletion): 患者在输注TCR-T细胞前7天开始,接受改良的淋巴细胞清除方案:氟达拉滨(20 mg/m²/天)联合环磷酰胺(15 mg/kg/天),连续3天。该方案剂量低于以往同类研究,旨在降低毒性。 * 细胞输注: 清除预处理后,患者静脉输注TAEST16001细胞。研究设计了4个剂量水平:5×10⁸、2×10⁹、5×10⁹和1.2×10¹⁰个细胞(均允许±30%波动)。采用“3+3”模式递增,若某个剂量组在输注后28天内未观察到剂量限制性毒性(Dose-Limiting Toxicity, DLT),则进入下一剂量组。 * 辅助治疗: 细胞输注后,患者接受低剂量皮下注射IL-2(50万国际单位/次,每日两次,持续14天),以支持T细胞的体内存活和功能。
4. 临床评估与随访(Clinical Assessments): * 安全性评估: 密切监测不良事件(Adverse Events),依据NCI CTCAE v5.0标准分级。细胞因子释放综合征(Cytokine Release Syndrome, CRS)和免疫效应细胞相关神经毒性综合征(Immune Effector Cell–Associated Neurotoxicity Syndrome, ICANS)依据ASTCT 2018指南分级。 * 疗效评估: 在基线、输注后第28、60、90、180和270天进行CT或MRI扫描。肿瘤反应依据实体瘤疗效评价标准(RECIST v1.1)评估。主要疗效终点包括客观缓解率(ORR)、疾病控制率(Disease Control Rate, DCR)、无进展生存期(Progression-Free Survival, PFS)和缓解持续时间(Duration of Response, DoR)。 * 药代动力学评估: 在输注前后多个时间点采集外周血样本,通过定量聚合酶链式反应(qPCR)检测每微克基因组DNA中的TCR基因拷贝数,以评估TAEST16001细胞在体内的扩增(Cmax, 峰值浓度)和持久性(Tmax, 达峰时间)。 * 药效动力学与生物标志物分析: 检测输注后外周血中的多种炎症细胞因子(IL-2, IL-6, IL-10, IFN-γ, 血清淀粉样蛋白A, C反应蛋白, 铁蛋白)水平。同时,利用多色流式细胞术分析外周血T细胞亚群的表型变化,包括记忆性T细胞(初始T细胞Tn、中央记忆T细胞Tcm、效应记忆T细胞Tem、终末分化效应T细胞Tte)以及CXCR3、PD-1等表面标志物的表达。
5. 数据分析: 研究使用GraphPad Prism 9和SPSS等统计软件进行数据分析。采用Kaplan-Meier法估计PFS。组间比较采用非参数检验(如Wilcoxon秩和检验、Kruskal-Wallis检验)。相关性分析采用Spearman相关分析。统计显著性水平设定为P < 0.05。
四、 主要研究结果
1. 安全性结果: TAEST16001细胞治疗显示出良好的耐受性。在剂量递增阶段,未观察到预先定义的剂量限制性毒性。最常见的≥3级不良事件是淋巴细胞减少(100%)、中性粒细胞减少(92%)、白细胞减少(83%)和贫血(33%),这些主要归因于淋巴细胞清除预处理。其他相关≥3级毒性包括发热(8%)、血小板减少(8%)、低钾血症(8%)等。有2名患者在第二个剂量水平出现了2级细胞因子释放综合征,经托珠单抗或氧疗后一周内恢复,无后遗症。未观察到神经毒性或与细胞输注相关的严重不良事件。 这表明改良的淋巴细胞清除方案和低剂量IL-2支持可能有助于减轻治疗相关毒性。
2. 初步疗效结果: 所有12名接受治疗的患者均可进行疗效评估,其中9名(75%)患者出现肿瘤缩小。中位至缓解时间(Time to Response)为1.9个月。最佳客观缓解率为41.7%(5/12名患者达到部分缓解)。 疾病控制率为83.3%(5名部分缓解 + 5名疾病稳定)。特别值得注意的是,5名无肺转移的患者中有4名(80%)达到了部分缓解。中位无进展生存期为7.2个月(95% CI, 2.5–11.8)。 中位缓解持续时间达到13.1个月。截至数据截止日(2022年4月15日),中位总生存期尚未成熟。有两名患者(一名滑膜肉瘤,一名粘液样脂肪肉瘤)的缓解持续时间超过1年,显示了持久的抗肿瘤活性。
3. 药代动力学与细胞扩增/持久性: qPCR检测显示,所有患者输注后外周血中均能检测到TAEST16001细胞的扩增。中位Cmax值为52,582拷贝/µg基因组DNA,中位Tmax值为6天。在可监测至25周以上的5名患者中,循环TCR-T细胞仍可被检测到,表明TAEST16001细胞在体内具有长期持久性。数据显示,缓解者体内的TCR-T细胞扩增峰值有高于非缓解者的趋势(中位值:103,806 vs 25,160 拷贝/µg基因组DNA),但未达到统计学显著性,可能与样本量小有关。
4. 细胞表型演变: 流式细胞术分析显示,TAEST16001产品以记忆性T细胞(特别是Tcm和Tem)为主。输注后,循环中的TCR-T细胞池内Tcm和Tem亚群的频率持续增加,在输注后180-270天成为主要亚群。这表明输注的细胞在体内向更具记忆性的表型演变,这可能与其长期持久性有关。分析还发现,产品中效应记忆T细胞(Tem)的频率与输注后TCR基因拷贝数的峰值呈正相关。
5. 生物标志物与疗效关联: 研究者分析了多种预设生物标志物与患者反应的关系。发现缓解者(Responders)外周血中IFN-γ和C反应蛋白(CRP)的峰值水平显著高于非缓解者(Non-responders)。 IFN-γ是T细胞活化和抗肿瘤免疫的关键细胞因子,其高水平与更好的肿瘤消退相关。此外,在细胞输注后第28天,外周血中CXCR3阳性的CD3+ T细胞或CXCR3阳性的CD8+ T细胞的比例,与患者反应呈显著正相关。CXCR3是受IFN-γ诱导的趋化因子受体,其高表达可能意味着更多T细胞能够迁移至肿瘤微环境。其他分析的T细胞亚群或细胞因子(如IL-6, IL-10)与反应无显著相关性。
五、 研究结论与意义
本研究得出结论:来源于HLA匹配健康供体PBMCs的高亲和力NY-ESO-1特异性TCR-T细胞(TAEST16001),在HLA-A*02:01阳性且表达NY-ESO-1抗原的晚期软组织肉瘤患者中,是一种安全且具有高度活性的治疗方法。联合使用剂量降低的淋巴细胞清除方案(氟达拉滨+环磷酰胺)和低剂量IL-2支持,可以在不降低疗效的前提下,最大限度地减少治疗相关毒性。 研究观察到了有前景的客观缓解率、持久的缓解时间和可接受的安全性特征。
本研究的科学价值在于:1)验证了通过噬菌体展示技术从健康供体来源TCR进行亲和力增强的可行性,并证明了其临床安全性;2)为优化TCR-T细胞治疗 protocol 提供了重要参考,即改良的清髓方案和低剂量细胞因子支持可能实现疗效与毒性的更好平衡;3)初步探索了与TAEST16001疗效相关的潜在生物标志物(如IFN-γ、CRP峰值, CXCR3+ T细胞比例),为未来患者选择和疗效预测提供了线索。应用价值在于为目前治疗选择有限、预后差的晚期软组织肉瘤患者,尤其是滑膜肉瘤和部分脂肪肉瘤患者,提供了一种新的、有潜力的精准免疫治疗选择。
六、 研究亮点
七、 其他有价值内容
研究也坦承了其局限性,主要包括:1)样本量较小,限制了统计效能,尤其是生物标志物与疗效关联分析的效力;2)与反应相关的生物标志物尚未得到全面理解,需要更多临床验证;3)TCR-T细胞体内扩增峰值与输注细胞剂量之间的关联需在更大样本的2期研究中进一步确认。作者指出,一项扩大样本的2期研究正在进行中,以进一步评估最大爬坡剂量在晚期软组织肉瘤患者中的安全性和临床活性。