班谦细胞治疗简介

细胞生物治疗 Cell Biotherapy,主讲人：班谦,将人自体、同种异体或异种（非人体）的体细胞或干细胞，经体外操作后回输（或植入）人体的治疗方法。近些年细胞治疗遗传病、癌症、组织损伤、糖尿病等疾病的治疗上显示出越来越高的应用价值。二十世纪是药物治疗的时代，二十一世纪是细胞治疗的时代 美国生物学家乔治戴利,什么是细胞治疗？,2014年底，CAR-T免疫细胞疗法在美国二期临床试验发现惊人成效，复发性急淋巴血癌(Relapsed ALL)经过CAR-T治疗过后，30人当中有27人癌细胞完全消失，由原先的低于25%的完全治愈率，经CAR-T治疗后，治愈率一举拉升到大于90%。这27人之中的20人经过6个月后复诊，没有检查到癌细胞，震惊全球。,2015年，新英格兰医学杂志（NEJM）旗下的Journal Watch评出了由编辑精心挑选的2014年度肿瘤学和血液学10大研究进展。其中CAR-T-Cell疗法用于治疗复发性急性淋巴细胞白血病位列第一。,细胞治疗有多热门？,国外的细胞治疗产业,2014年6月20日，辉瑞宣布将向法国生物技术公司Cellectis购买CART技术，同时辉瑞还将为Cellectis的新项目支付大额研发费用，如果最终完成目标，辉瑞将向Cellectis支付29亿美元；而全球第三大医药公司诺华制药也正与宾夕法尼亚大学合作，在高达99亿美元的研发预算中将CART细胞疗法列为重点研发对象；在今年美国举办的两个高级别肿瘤领域会议，包括月的AACR（美国肿瘤研究年会）和6月的ASCO（临床肿瘤年会）上，几乎所有报告数据都在围绕肿瘤免疫细胞治疗展开讨论。,国内的细胞治疗产业,仅干细胞一项，细胞治疗产业预期未来全球市场可以达到4000亿美金；免疫细胞治疗市场预期将会更高！,细胞治疗产业的机遇,提供给我们巨大的机遇！,面世的产品并不多；大多数还停留在科研和临床试用阶段；未来巨大的市场,细胞治疗能干什么？,最常规也是最核心的治疗肿瘤；自身免疫及免疫缺陷疾病等治疗；各种组织器官损伤、退行治疗；康复治疗,细胞治疗的种类？,免疫细胞治疗：免疫细胞群的回输或移植；干细胞治疗：骨髓干细胞、造血干细胞或骨髓间充质干细胞；肿瘤细胞/颗粒抗原主动免疫治疗：体内接种体外处理过的肿瘤细胞（瘤苗）,什么是免疫细胞治疗？,免疫细胞治疗是采集人体自身免疫细胞，经过体外培养，使其数量成千倍增多，靶向性杀伤功能增强，然后再回输到人体来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞、突变的细胞，打破免疫耐受，激活和增强机体的免疫能力，兼顾治疗和保健的双重功效。,是目前细胞治疗体系中应用最广、潜力最大的治疗方案之一。,免疫细胞有哪些？,CIK细胞（自体细胞因子诱导的杀伤细胞）TIL细胞（自体肿瘤浸润淋巴细胞）DC-CIK细胞（自体树突状细胞刺激的CIK细胞）CTL细胞（细胞毒T淋巴细胞）T细胞 （自体伽马德尔塔T细胞）NK细胞（自然杀伤细胞）CAR-T细胞（嵌合抗原受体T细胞）,基本上来自于天然免疫细胞或人工改造后的免疫细胞,树突状细胞（DC）,分 类 按来源 髓样DC 淋巴样DC,分布 细胞名称 表面标志 功 能,淋巴组织 IDC MHC-/ (高) 提呈Ag给T细胞 FDC FcR+CR+不表达MHC- 捕捉Ag给B细胞非淋巴组织 LC PRR+ FcR+CR+ 摄取、处理Ag 间质性DC MHC-/(低/无）体液 隐蔽细胞 血液DC, 按组织分布和分化程度分类,2、功能, 免疫调节：IL-1：活化T/NK/ MIL-2,12：促Th0转化为Th1IL-4,5：促Th0转化为Th2IFN-：抗病毒，MHC表达IL-10/TGF-：负调节, 诱导中枢和外周免疫耐受, 提呈抗原，激活初始T细胞，启动适应性IR,电镜下DC的吞噬作用,自然杀伤细胞（NK）：第三群淋巴细胞,主要分布：外周血和脾脏表面标志： TCR- mIg- CD56+（NK1.1) CD16+(FcR) 功能： 非特异性杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞 免疫调节,NK杀伤特点 无需抗原预先致敏 无MHC限制性 无抗原特异性,1. 穿孔素/颗粒酶途径穿孔素靶细胞溶解颗粒酶靶细胞凋亡,（一）NK细胞杀伤机制(类似CTL）,NK释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞坏死/凋亡,NK,NK,NK,NK-FasL+靶细胞-Fas激活caspase 靶细胞凋亡,2.Fas-FasL途径:,3.TNF-/TNFR-I途径 靶细胞凋亡,Fas-FasL相互作用诱导靶细胞凋亡,活化NK表达FasL诱导靶细胞凋亡,NK,1. 识别HLA-的NK细胞受体,KIR： KIR2DL/KIR3DL,KLR： CD94/NKG2A,活化性受体（亲和力较弱）,KIR：KIR2DS/KIR3DS,(二) NK细胞活性的调节,KLR ：CD94/NKG2C,抑制性受体（亲和力较强）,自身细胞表达HLA-1，与两类受体都可结合，但抑制性受体占主导,自身细胞被病毒感染或恶变后HLA-1表达降低或缺失，抑制性受体失去功能，故活化性受体占主导,KIR2DL,ITIM,KIR2DS,DAP12,ITAM,DAP12,KIR抑制性受体,KIR3DL,KIR3DS,KIR活化性受体,DAP-12,CD94,NKG2A,CD94,NKG2C,ITIM,KLR抑制性受体,ITAM,KLR活化性受体,非HLA：仅存在于某些肿瘤细胞和病毒感染细胞表面，而不表达于正常组织细胞表面,（1） NKG2D：,DAP-10,NKG2D,ITAM,2. 识别非HLA活化受体,ITAM,（2） 自然细胞毒性受体（NCR）：,ITAM,ITAM,杀伤细胞活化受体 KIR2DS/KIR3DS CD94/NKG2C NKG2D NCR,识别HLA-,识别非正常细胞非HLA-,杀伤细胞抑制受体 KIR2DL/KIR3DL CD94/NKG2A,识别HLA-,V感染细胞、肿瘤细胞,非HLA-分子,NCRNKG2D,NK细胞活化,HLA,自身组织细胞,HLA-分子,抑制受体,NK细胞,NK细胞失活,HLA正常或,调节性受体对NK细胞杀伤效应的调节:,活化受体,（仅有活化受体）,（主导）,为何正常情况下NK不杀伤自身细胞而杀伤肿瘤/病毒感染细胞？,NKT细胞,（一）概念：能表达NK1.1分子(CD56）和TCR-CD3的T细胞,（三）特点： 1. 大多CD4-CD8- 2. 表达低密度的TCR 3. TCR缺乏多样性， 识别CD1提呈的脂类，不受MHC限制,（二）分布：骨髓、胸腺、肝脏,（四）功能： 1. 细胞毒作用（类似NK），早期抗感染 2. 免疫调节: IL-4：促Th0Th2 HIR IL-12/IFN-:促Th0 Th1 CIR; 活化M与NK MCP-1,MIP-1:趋化,T细胞,分布：皮肤和黏膜组织,表面标志：TCR，多CD4-CD8-,特征：,多为CD4CD8TCR缺乏多样性，抗原识别谱窄:HSP/CD1-脂类/某些病毒蛋白/磷酸化Ag, 生物学功能,皮肤黏膜早期抗感染主要效应细胞分泌IL-2,4,5,6,10,IFN-等参与免疫调节和介导炎症反应,我国肿瘤的现状,现有治疗技术的乏力,肿瘤的免疫治疗时代,权威医学杂志纷纷刊文，高度评价免疫细胞治疗技术的前景,肿瘤的免疫治疗时代已经来临,癌症免疫疗法是2013年最值得关注的六大科学领域之一,细胞治疗技术正走进肿瘤免疫治疗的前沿,免疫细胞治疗的原理,肿瘤免疫理论的提出,肿瘤免疫的概念起源于上世纪初。1909年Ehrlich首先提出，免疫系统不仅负责防御微生物侵犯，而且能从机体内清除改变了的宿主成分。并提出了细胞免疫直接对抗肿瘤的概念，此后人们认识到癌细胞是改变了的宿主成分。,免疫监视学说的提出,免疫系统具有一个十分完备的监视功能，能准确地分辨“自己”和“非己”的成分；它不仅能清除外界侵入的各种微生物，排斥同种异体移植物，而且还能消灭机体内突变的细胞，防止肿瘤的生长，保护机体的健康。每当免疫监视功能由于这种或那种原因被消弱时，便为肿瘤的发生提供了有利条件；如果机体不具备免疫监视功能，人类的肿瘤发病率会大大的提高。,“肿瘤免疫编辑”(Tumor Immunoediting） Elimination: 免疫消除Equilibrium: 免疫平衡Escape: 免疫逃逸,发病时,健康时,免疫平衡理论,免疫细胞治疗根本上是帮助肿瘤患者失去平衡的免疫系统恢复生机！,可以调节和增强全身免疫机能；可有效的杀伤残余的肿瘤细胞，防止肿瘤复发、转移；缓解晚期患者的临床症状，延长生存期，创造更多的 治疗机会，甚至实现长期带瘤生存；减轻放、化疗的毒副反应，提高患者生存质量；它特异性极强、无免疫排斥反应，相对于其他手术及放化疗模式副作用小。,免疫细胞治疗的优势,如何避免外来的免疫细胞自身诱导免疫反应？,自体免疫细胞治疗,从自体外周血中分离的单个核细胞经过体外激活和扩增后输入患者体内，直接杀伤肿瘤细胞或病毒感染细胞，或调节和增强机体的免疫功能。,纳入国家卫生部医政处第三类技术准入制管理，已制定相应的自体免疫细胞（T细胞、NK细胞）治疗技术管理规范。,自体免疫细胞治疗的一般流程,疗效观察,单个核细胞采集,细胞分离、扩增,细胞鉴定及无菌检测,细胞回输,常见自体免疫细胞治疗,DC-CIK,CAR-T,Treg,免疫细胞治疗种类较多，这里以几种前沿治疗手段加以介绍。,DC-CIK,通过负载肿瘤抗原的DC与CIK的有机结合（即DC-CIK细胞） 能产生特异性和非特异性的双重抗肿瘤效应，二者具有一定的互补作用。DC-CIK细胞不仅能激发、增强肿瘤患者特异性抗肿瘤免疫应答，有效清除体内残留病灶，且在患者体内诱发免疫记忆，从而获得长期的抗瘤效应。DC-CIK自体细胞免疫治疗可以有效杀灭术后的残留肿瘤细胞，防治复发和转移，减轻放化疗的毒副作用，减轻患者痛苦，提高患者自身免疫机制和生活质量，延长患者生命。,CAR-T,2011年8月10日，美国生物转化医学和新英格兰医学期刊权威杂志报道，宾夕法尼亚大学基因治疗专家卡尔朱恩利用患者改造后的自身T细胞治愈了两位晚期慢性淋巴细胞白血病（血癌）患者，开创了肿瘤生物治疗的新纪元。,CAR-T原理,嵌合抗原受体(CAR)是CAR-T的核心部件，使得经过CAR改造的T细胞相较于天然T细胞表面受体TCR能够识别更广泛的目标。CAR的基础设计中包括一个肿瘤相关抗原（tumor-associated antigen， TAA）结合区，一个胞外铰链区，一个跨膜区和一个胞内信号区。目标抗原的选择是关键的决定因素。,第二、三代CAR-T,CAR-T的制备,CAR-T比对,CIK、NK都是属于非靶向特异的，是一个比较普遍性的一个免疫治疗方案。DC疫苗也是属于一种针对某些抗原刺激反映，特异性也没有CAR-T高，CAR-T相比于其它细胞治疗手段更直接，更有效，是一个人工改造过的最强“杀手”。,CAR-T的应用,至2014年，Clinical Trials已经注册的CAR-T项目达61项，其中中国有13项。,治疗更精准。由于CAR-T细胞是应用基因修饰病人自体的T细胞，利用抗原抗体结合的机制，能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原递呈等免疫逃逸，让肿瘤细胞无所逃遁；多靶向更精准。CAR既可以利用肿瘤蛋白质抗原，又可利用糖脂类非蛋白质抗原，扩大了肿瘤抗原靶点范围，CAR-T细胞作用过程不受MHC的限制；杀瘤范围更广。鉴于很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原，针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成，便可以被广泛利用；杀瘤效果更持久。新一代CAR结构中加入了促进T细胞增殖与活化的基因序列，能保证T细胞进入体内后还可以增殖，CAR-T细胞具有免疫记忆功能，可以长期在体内存活。,CAR-T的优势,Treg,调节T细胞(Treg)是近10年来才发现在维持免疫稳定状态和防止自身免疫性疾病的发生上极为重要的一种因素。使用Treg 疗法代替虽然是未来治疗自身免疫性疾病的必然趋势，但这群细胞在炎症状态下很不稳定，可转化成为其他病理性T细胞从而丧失治疗效果，并且可能会产生致病效果，这就严重地限制了它们的临床应用。,经过多年探索，以维甲酸预处理扩增的病人自体的自然Treg，使其能够保持稳定，并发挥其正常的生理功能。以此成果应用于自身免疫疾病的治疗，可发展成为具有功能稳定和临床应用前景的Treg 疗法，达到真正治疗自身免疫性疾病的目标。,个性化治疗方案,根据不同肿瘤的生物学特性（肿瘤类型、分期和肿瘤的免疫源性）、患者的遗传背景（是否具有家族倾向？）、目前的病情状况（体质，免疫状况）、前期治疗方法、年龄等，在常规治疗的基础上，制定出适合病人的个体化体细胞免疫治疗方案。,针对老年肿瘤晚期患者，体质弱、免疫功能极度低下采取抽少量血多次回输的治疗方案,抽血30-40ml外周血,第1天,第3次回输,第2次回输,第4天,