2024年01月01日发布 | 1204阅读
肿瘤

H3K27M靶向疫苗治疗成人弥漫性中线胶质瘤

韩硕

海军军医大学附属长征医院

陈灵朝

复旦大学附属华山医院

王知秋

复旦大学附属华山医院





































































































































德国癌症研究中心的Niklas Grassl等首次将H3K27M疫苗注射给8例进展性H3K27M弥漫性中线胶质瘤患者并证实有效,结果在线发表在2023年9月的《Nat Med》上。


——摘自文章章节

REF: Grassl N, et al. Nat Med. 2023;29(10):2586-2592. doi:10.1038/s41591-023-02555-6


研究背景




H3K27M+弥漫性中线胶质瘤(diffuse midline gliomas, DMGs)是好发于儿童和年轻人的难治性原发性中枢神经系统肿瘤,特征是少突胶质前体细胞中标准的(H3.1/H3.2)或非典型(H3.3)组蛋白H3出现赖氨酸27替换为甲硫氨酸(K27M)。由于这些肿瘤主要见于中枢神经系统中线结构,手术切除困难,放化疗效果很差,姑息性放疗是唯一被证明获益的标准治疗,导致诊断后中位总生存期(overall survival, OS)在10至15个月之间。目前免疫检查点抑制剂如PD-1单抗已成功用于高级别胶质瘤,但DMG瘤体异质性、低PD-L1表达、低突变负荷和化疗诱导突变等特征导致免疫检查点抑制剂单药无获益。


新免疫治疗方法包括二唾液酸神经节苷脂GD2靶向嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)修饰T细胞,溶瘤病毒DNX-2401和肽疫苗。H3.3K27M短肽疫苗在新诊断H3.3K27M+DMG患者中诱导H3.3K27M反应性CD8+T细胞产生人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)-A*02:01。HLA-A*02:01-CD8+T细胞是否识别并杀死表达内源性H3.3K27M的HLA-A*02:01+肿瘤细胞仍有争议。H3K27M长肽疫苗在主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)-人源化小鼠肿瘤模型中诱导了CD4+T细胞介导免疫反应。因此,德国癌症研究中心的Niklas Grassl等首次将H3K27M疫苗注射给8例进展性H3K27M弥漫性中线胶质瘤患者并证实有效,结果在线发表在2023年9月的《Nat Med》上。


研究方法



该研究纳入2017年8月至2022年11月在海德堡大学曼海姆医院接种H3K27M疫苗的患者。纳入标准为组织学证实H3K27M+DMG。允许同时进行PD-1单抗治疗,所有患者之前均接受放疗和替莫唑胺化疗。排除标准:①地塞米松(或等效)>4mg/d;②Karnofsky绩效指标(Karnofsky performance index,KPI)<70;③年龄<18岁。磁共振每12±2周进行,每次接种疫苗及此后每12周评估不良反应。H3K27M疫苗由德国蒂宾根大学合成,皮下注射到患者腹部或大腿,注射部位尽可能靠近之前注射部位,注射目标是相同淋巴结引流。影像伪进展定义为T2-FLAIR MRI序列中肿瘤增大然后稳定或缩小。所有统计分析都在R语言版本3.6.1中进行。


研究结果



在标准治疗方案后,共有8位患者组织学证实为H3K27M+DMG而且不符合目前正在进行的多中心I期临床试验(NCT04808245)的入组条件,在同情性用药途径接受了H3K27M疫苗。4名女性,4名男性,年龄为28.0±5.3岁, KPI至少70%。接种疫苗前在神经肿瘤治疗反应评估标准下,所有患者评定为明确的进行性疾病。肿瘤3例位于丘脑,2例位于脑桥,2例位于脊髓,1例位于顶叶,其中一例在小脑和腰髓有多发病灶。2例完全切除,3例部分切除,3例活检。第一次给药时,2例服用地塞米松(2mg),1例(4mg)。所有患者均已接受30次放疗,总剂量为54-60Gy,并接受替莫唑胺化疗。1例接受洛莫司汀治疗,并在接种疫苗后继续治疗。中位肿瘤大小为407.8±589.4 mm2。患者接受H3K27M疫苗皮下注射,每两周一次,持续6周,然后每月一次,持续4月,然后每季度给药一次。5例接受H3K27M疫苗联合抗PD-1,每次接种疫苗前,根据不良事件通用标准对不良事件进行评估。此外治疗计划包括每月抽血进行免疫监测,为期6个月,此后每3个月抽血一次,以及每3个月影像评估一次。如果有临床指征则进行脑脊液分析。H3K27M疫苗治疗的持续时间为78-1295天(中位数158天)。


自H3K27M疫苗给药开始,观察持续时间为191至1414天(中位数391天)。患者接受了8±4.9次疫苗接种。一名患者在接种了八次疫苗后停止H3K27M疫苗接种,但20个月后恢复治疗。两名患者经历了1级注射部位反应,归因于H3K27M疫苗。观察期内的其他8例1级事件被判断为与治疗相关,但与H3K27M疫苗无关,没有发生更高级别的治疗相关毒性。5例观察到H3K27M疫苗诱导的外周T细胞免疫应答,首次检测到H3K27M特异性免疫反应为2次疫苗注射(四分位数范围2-4),时间为治疗开始后4周(四分位数范围4-10)。4例有反应患者中,外周血中检测到特异性ELISpot反应。H3K27M特异性外周免疫反应与年龄(P=0.60)、性别(P=0.46)、KPI(P=0.75)、切除程度(P=0.94)、肿瘤大小(P=0.08)、组织学诊断到开始接种疫苗时间(P=0.06)、伴PD-1单抗治疗(P=0.57)、地塞米松(P=0.15)之间没有明显相关。6例观察到短暂的放射学改善,其中5例为首次检测到H3K27M特异性免疫反应后不久发生(图1a,b)。所有患者开始接种疫苗后的中位无进展生存期(progression free survival, PFS)为6.2月,OS为12.8月(图1b、c)。在首次检测到突变特异性外周免疫反应后6周内,1例(ID1)接种H3K27M疫苗但未同时进行PD-1单抗治疗的患者显示出影像伪进展(图1a,d)。另一例(ID8)同时行PD-1单抗治疗显示早期放射学进展,随后疾病稳定(图1e)。福尔马林固定石蜡包埋肿瘤组织蛋白质邻近连接分析技术(Proximity ligation assay,PLA)表明,H3K27M新表位与HLA II-DR类共定位于7名患者肿瘤细胞和髓细胞,采用4,6-联脒-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole,2-(4-amidinophenyl)-1H–indole,DAPI)、胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)和离子化钙结合适配分子(ionized calcium-binding adaptor molecule 1,IBA1)共染色(图2a–c),结果表明H3K27M疫苗刺激下出现H3K27M新表位和H3K27M特异性肿瘤浸润HLA DR限制性T细胞。免疫组化结果显示,MHC Ⅱ表达的个体差异很明显,阳性细胞数为22%至85%,两名患者(ID1和ID8)在检测到H3K27M特异性外周免疫反应后疗效显著(图2d,e)。在H3突变肽或野生肽刺激下外周CD4+和CD8+T细胞结果表明,H3K27M特异性免疫反应是CD4+T细胞介导的,可以由MHC II类抗体抑制,但不能被MHC I类抗体抑制(图3a-e)。肽刺激下外周血单核细胞细胞因子染色证实存在H3K27M特异性CD4+T细胞反应,没有证据表明存在H3K27M疫苗诱导的CD25+FoxP3+调节T细胞(图3f-j)。患者(ID1)影像伪进展后,脑脊液中检测到前十个疫苗诱导H3K27M扩展CD4+T细胞受体(T cell receptor,TCR),显示这10个TCR的CDR3β区序列相似性,随后该患者31月后肿瘤完全缓解(图3k,l)。


图1. H3K27M疫苗的临床反应。a.肿瘤大小与疫苗接种开始时间的函数。b.PFS与疫苗接种开始时间的函数。c.OS与疫苗接种开始时间的函数。d.患者(ID1)在开始、第10周和第34周的T1增强序列。白色箭头表示在第10周出现影像伪进展。e.患者(ID 8)的T1增强序列,开始和第12周之间有早期进展,随后疾病稳定,同时在第18周外周血中首次检测到H3K27M特异性免疫反应。


图2. H3K27M新表位与HLA II-DR抗体共定位于肿瘤细胞和髓细胞。a.患者(ID1)和(ID8)原发性肿瘤组织的PLA与H3K27M和HLA-DR抗体(红色)DAPI核染色为蓝色。b. GFAP染色为绿色。c. IBA1染色为绿色。独立重复两次,结果相似。比例尺为白色(30μm)和灰色(10μm)。d.在7例有福尔马林固定石蜡包埋组织样本的患者中,每个视野的PLA斑点与HLA-DR表达的免疫组织化学评分进行Pearson相关性分析。采用双侧t检验。e.滚球算法去除背景、高斯滤波快速算法和最大值检测后进行自动分割。比例尺为白色(30μm)。


图3. H3K27M特异性免疫应答是CD4+T细胞介导的。a.通过抗MHC II类抗体抑制H3K27M特异性干扰素-γELISpot应答,而不是通过抗MHC I类抗体,与基线相比自疫苗接种以来18周(P=0.002;P=0.008,自上而下)和22周(P=0.001;P=0.006,自上而下)差异明显。双侧t检验,不针对多重比较进行调整。点表示单个数据点,条形图显示平均值,误差条形图表示标准差,**表示p<0.01,***表示p<0.001。b-e.通过流式细胞仪检测H3K27M肽扩增外周血单个核细胞IFN-γ和TNF-α,在用H3野生肽(b,d)或H3突变肽(c,e)刺激下的CD4+(b,c)和CD8+(d,e)T细胞亚群。f.体外和扩增后胞内细胞因子染色证实H3突变肽和H3野生肽刺激下表达TNF-α的T细胞在所有CD4+T细胞中百分比。ELISpot应答用柱状图表达。g-j. H3K27M反应性TNF-α+CD4+T细胞(橙色)与H3K27M无反应性CD4+T细胞(灰色),不包含CD25+FoxP3+调节性T细胞。描述了来自患者(ID1)18周(g)和118周(h)以及患者(ID8)0周(i)和18周(j)的体外胞内细胞因子染色数据。k.在患者(ID1)不同时间点,十个H3K27M扩增最丰富的CD4+T细胞占原发组织、脑脊液和外周血中所有T细胞的比例。i.去除重复出现的CAS序列后,k中10个TCRs的CDR3β区序列相似性的模式图。在脑脊液中检测到的TCR3、TCR4和TCR6的CDR3β与基序的重叠由颜色和下划线表示。


研究结论



该研究结果表明,①使用长肽(如27个氨基酸的H3K27M疫苗)无论是否同时行PD-1单抗治疗都是安全的,并且能在H3K27M+DMG患者体内诱导与突变相关的CD4+T细胞反应。②H3K27M疫苗和IDH1疫苗都靶向肿瘤细胞蛋白质的克隆驱动突变,并且这些突变对肿瘤生长很重要。③H3K27M疫苗诱导的T细胞克隆在外周血和脑脊液中均被检测到,并与影像上肿瘤回缩同时扩增。将H3K27M疫苗用于新诊断的H3K27M+DMG患者,并与标准一线治疗同时进行,可以使CD4+T细胞介导的抗肿瘤免疫提供治疗效益最大化。

image.png

声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、神内资讯、脑医咨询、AiBrain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。

投稿邮箱:NAOYIHUI@163.com 

未经许可,禁止进行转载、摘编、复制、裁切、录制等。经许可授权使用,亦须注明来源。欢迎转发、分享。

最新评论
发表你的评论
发表你的评论