癌症免疫细胞疗法——γδ T细胞疗法

2021-03-10 干细胞者说

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在肿瘤免疫细胞疗法中，我们最熟悉的是CAR-T，以及时下火热的CAR-NK，还有CAR-M疗法。我们就来聊一聊“小众”的γδ T细胞。

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γδ T 细胞是免疫系统的天然监视细胞，在人体中不断巡逻，识别和靶向肿瘤细胞。γδ T 细胞还发挥着桥接先天免疫系统和适应性免疫系统的作用，在癌症治疗中，靶向这类细胞蕴含着巨大的潜力。

在肿瘤免疫细胞疗法中，我们最熟悉的是CAR-T，以及时下火热的CAR-NK，还有CAR-M疗法。这一期，我们就来聊一聊这一“小众”的γδ T细胞。

“小众”的一类 T 细胞

我们 常说的 T 细胞其实是指αβ T细胞，占 T 细胞群体的65%-70% ，其表面的 T 细胞受体 （TCRs） 由两条糖蛋白链组成，α 链和 β 链。而 γδ T细胞是 T细胞的一个亚群，占所有 T 淋巴细胞的0.5%-5% ，其 TCRs 由 γ链和 δ 链组成，主要存在于上皮和粘膜组织，比如皮肤、肠道等 [2] 。

与传统的 αβ T 细胞不同，γδ T 细胞能识别其目标抗原而不受 MHC 与限制，并介导抗肿瘤反应，而不会引起移植物抗宿主病 （GvHD） [3] 。 γδ T 细胞是异质性的 T 细胞，根据其 TCRs 组成和细胞功能，由各种亚群组成，不同 TCRs 产生的组合多样性被认为是 γδ T 细胞在不同癌症中发挥不同作用的原因 （图1） 。

而人的 γδ T 细胞根据 TCRs 使用 Vδ1 链和 Vδ2 链主要被分为两大类 [4] 。人血液中的 γδ T 细胞大多使用 Vδ2 链 [5] ，它通常与 Vγ9 链配对 [6] 。Vγ9 Vδ2 T 细胞占外周血 γδ T 细胞的50-95%，具有强大而广泛的肿瘤细胞毒性、MHC依赖性、对程序性细胞死亡配体-1 (PD-1) 的抑制作用有相对的抵抗力、IL-17A产生量少、激活NK细胞细胞毒性等特点，特别适用于肿瘤免疫 [7] 。

图1. γδ T cells的分类及肿瘤特性[2]

两面性：抗肿瘤和促进肿瘤

抗肿瘤效应

γδ T 细胞可通过直接或间接的方式起到抗肿瘤的目的。首先，γδ T 细胞迁移到肿瘤局部环境后，可通过穿孔素-颗粒酶途径溶解癌细胞[8]；其次，γδ T 细胞可以通过配体TRAIL和FasL消灭癌细胞[9,10]。另外，γδ T 细胞还可以通过 ADCC 来杀死癌细胞。γδ T 细胞也是 IFN-γ 和 TNF-α 重要的早期来源[11,12]。IFN-γ和TNF-α均通过多种机制抑制癌症的生长[13]。

除此之外，γδ T细胞可分别通过与B细胞、DC、αβ T细胞和NK细胞相互作用而发挥其间接抗肿瘤作用（图2）。

图2. γδ T细胞的抗肿瘤功能[2]

促进肿瘤生长

然而，近几年也有研究发现，γδ T 细胞还可以通过抑制抗肿瘤反应、增强癌症血管生成来促进癌症的生长。γδ T 细胞的一些亚型，如 γδ T17 细胞能促进免疫抑制细胞的积累和扩增，加速癌症的发展 [14]。

在一项结直肠癌研究中，先天性 γδ T17 细胞可以通过 MDSCs 将癌症引起的炎症转化为免疫抑制；此外，癌症 γδ T17 细胞与人结直肠癌的临床病理特征相关[14]。

γδ T 细胞在过继性细胞疗法中的优势

γδ T 细胞对肿瘤的识别和杀伤不依赖于单一抗原的表达。相反，它们通过其细胞膜上表达的多种先天性细胞毒性受体识别各种癌细胞上的广谱抗原 [15] 。
γδ T细胞可在不受MHC限制的情况下识别靶细胞，从而几乎没有GvDH反应。因此作为通用的异体细胞产品可用于多种恶性肿瘤。
相比于比 αβ T 细胞，γδ T 细胞更易于迁移至其它组织，并能迅速对靶点作出反应，释放效应细胞因子。此外，γδ T 细胞在肿瘤缺氧环境中具有更高的浸润能力和功能 [16] 。
γδ T 细胞能与抗原呈递细胞 APCs 和其他免疫细胞相互作用，同时也发挥APCs 的作用，从而使针对肿瘤的免疫反应级联得以协调 [17] 。

这些特点使未被修饰的 γδ T 细胞成为过继性细胞免疫疗法的一个有吸引力的来源。此外，通过基因编辑后也可以增强其细胞毒性，并将其重新定向到特定的靶点。

γδ T细胞疗法的临床应用

目前已经有不少临床试验使用 γδ T 细胞治疗癌症。基于 Vγ9Vδ2 T 细胞的免疫疗法已被研究用于血液恶性肿瘤 (NCT02656147)、头颈癌[18]、肝细胞癌 (NCT00562666)、肾癌[19,20]、乳腺癌[21]、前列腺癌[10]、神经母细胞瘤[21]和肺癌[23,24]等。这些临床研究证实了γδ T细胞的过继性转移是安全可行的[25]。

Adicet Bio公司正在开发的产品通过anti-CD20 CAR和γδ T细胞内源性细胞毒性受体靶向恶性B细胞，在临床前模型中表现出高效的抗肿瘤活性，有效地控制了肿瘤的生长。

图3. Adicet基于γδ T细胞的细胞疗法流程（图片来源于Adicet官网）

目前 γδ T 细胞疗法面临的最大阻碍，包括其在外周血中的数量非常少，且难以进行体外扩增。此外，使用 γδ T 细胞进行癌症治疗的临床试验中，其平均有效性只有21%，说明 γδ T 细胞疗法的效率有限；而且 γδ T 细胞同时具有抗肿瘤和亲肿瘤的特性，并能从抗肿瘤细胞极化为亲肿瘤细胞。

因此，未来还需要更多优化的技术，来克服 γδ T 细胞疗法的障碍，使其更好地发挥优势，真正地成为肿瘤免疫疗法的理想工具。

布局γδ T细胞疗法的企业

来源：Cellular & Molecular Immunology

除了Adicet Bio，还有不少公司也正在积极布局 γδ T 细胞治疗。当然，国内也有公司开展 γδT 细胞治疗的药物开发。

CytoMed 致力于开发“现货”γδ T和NK细胞疗法，目前该公司的 CAR-γδ T正处于临床开发阶段。
2019年11月，Celgene 及其子公司Juno Therapeutics与Editas公司扩大其合作范围，合作重点扩展到γδT细胞上。
2019年4月，TC BioPharm启动γδ T细胞疗法临床试验。与Bluebird达成战略合作和许可协议。共同推进TCB公司领先的CAR-γδT细胞项目进入临床。
Gadeta是一家将γδT细胞的γδTCR与αβ T细胞结合为一体的公司。
GammaDelta Therapeutics，成立于2016年，专门研究使用 γδT细胞来对抗癌症。
Lava Therapeutics，成立于2016年，致力于开发和开发双特异性抗体的γδT细胞治疗癌症。

参考文献

1. https://ir.kiadis.com/news-releases/news-release-details/kiadis-announces-first-patient-enrolled-clinical-study-conducted

2. Yijing Z., Chao N. & Jiuwei C. Gamma-delta (γδ) T cells: friend or foe in cancer development? J. Transl.Med. 2018; 16: 3.

3. Minculescu L. & Sengeløv H. The Role of Gamma Delta T Cells in Haematopoietic Stem Cell Transplantation. Immuno. 2015; 81(6): 459-468.

4. Mahboubeh Y., Giulia B. & Alice B. γδ T Cells: The Ideal Tool for Cancer Immunotherapy. Cell. 2020; 9(5): 1305.

5. Kabelitz D., et al. Epithelial Defence by γδ T Cells. [(accessed on 12 May 2020)];Int. Arch. Allergy Immunol. 2005; 137: 73–81.

6. Sharma A., Zumwalde N.A. & Gumperz J. Advanced Structural Safety Studies. Humana Press Inc.; New York, NY, USA: 2019. Expansion and Adoptive Transfer of Human Vδ2+ T cells to Assess Antitumor Effects in Vivo; pp: 57–72.

7. Pauza C.D., et al. Gamma Delta T Cell Therapy for Cancer: It Is Good to be Local. Front. Immunol. 2018; 9: 1305.

8. Niu C., et al. In vitro analysis of the proliferative capacity and cytotoxic effects of ex vivo induced natural killer cells, cytokine-induced killer cells, and gamma-delta T cells. BMC Immunol. 2015; 16: 61.

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12. Ramstead A.G. & Jutila M.A. Complex role of gammadelta T-cell-derived cytokines and growth factors in cancer. J Interferon Cytokine Res. 2012; 32: 563–9.

13. Li H., Luo K. & Pauza C.D. TNF-α is a positive regulatory factor for human Vγ2Vδ2 T cells. J Immunol. 2008; 181: 7131–7.

14. Wu P., et al. GammadeltaT17 cells promote the accumulation and expansion of myeloid-derived suppressor cells in human colorectal cancer. Immunity. 2014; 40: 785–800.

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22. Otto M., et al. Combination Immunotherapy with Clinical-Scale Enriched Human T cells, hu14.18 Antibody, and the Immunocytokine Fc-IL7 in Disseminated Neuroblastoma. Clin. Cancer Res. 2005; 11: 8486–8491.

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24. Kakimi K., et al. γδ T cell therapy for the treatment of non-small cell lung cancer. Transl. Lung Cancer Res. 2014; 3: 23–33.

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