我校医工结合新成果为实体晚期肿瘤治疗带来曙光

来源:人工智能与自动化学院 浏览次数: 发布时间:2021-09-23 编辑:罗祎

新闻网讯 9月21日,中华医学会《临床外科杂志》在线发表了同济医学院附属同济医院肝胆外科黄志勇团队与人工智能与自动化学院夏天团队的题为“自体肿瘤浸润淋巴细胞联合抗程序性死亡受体PD-1单抗治疗晚期肝癌的临床研究”的研究成果。此工作为全球首次报道自体肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor Infiltrating Lymphocytes, TIL)疗法技术在晚期肝癌中的临床试验。


通过基于人工智能与信息工程技术革新传统TIL疗法技术,此研究精准筛选出肿瘤特性的淋巴细胞,并高效体外扩增其数量,回输病人体内,观测到良好的安全性与有效性。其中1例肝癌术后发生双侧肾上腺转移的病人,经TIL回输治疗联合PD-1单抗治疗12周后复查发现右侧肾上腺转移灶部分坏死甲胎蛋白显著下降,达到partial responsePR)。另1例肝癌合并双肺散在转移的病人,给予TIL回输治疗联合PD-1单抗治疗11周后复查发现双肺转移灶消失,达到complete responseCR治疗应答依据WHO标准和/或实体肿瘤应答评估标准(RECIST))



原发性肝细胞癌(以下简称肝癌)是我国最常见的恶性肿瘤之一,居我国恶性肿瘤死亡率的第二位。手术切除仍是治疗肝癌最有效的方法,但肝癌初诊可切除率约20%-30%,多数肝癌病人因出现血管侵犯和/或发生肝外转移而失去根治性手术机会。对于晚期肝癌,免疫治疗初现曙光,但由于肿瘤细胞存在异质性,免疫治疗仅对部分病人有效。如何预测病人对免疫治疗的敏感性,以及联合应用多种免疫治疗方法进一步提高疗效,是当前肝癌治疗亟需解决的重要问题。以PD-1和PD-L1单抗为代表的免疫检查点抑制剂联合抗血管生成的分子靶向药物是当前晚期肝癌病人的主要联合治疗方案,但疗效仍不理想。


肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor Infiltrating Lymphocytes, TIL)是一种过继细胞疗法(Adoptivecelltherapy),分为两类: 无筛选型TIL(Unselected TIL)和筛选型TIL(SelectedTIL)。其原理是通过提取浸润病人肿瘤的自体免疫淋巴细胞,或对其进行体外筛选,找出其中能够识别肿瘤的特异性T细胞(筛选型TIL疗法),并且对其大规模扩增培养,最后回输回病人体内,从而能够精准的攻击,杀死肿瘤细胞。因其来源于病人体内,此种疗法是高度个性化(personalized)并且低副作用的肿瘤疗法。随着抗PD-1治疗对肿瘤免疫逃避机制的抑制,以淋巴细胞为代表的肿瘤杀伤细胞可能对肿瘤发挥更佳的杀伤效应。TIL联合抗PD-1治疗理论上将会对肿瘤细胞发挥更有效的协同杀伤作用,这有望成为一种具有重大治疗前景的新型免疫联合治疗模式。


TIL疗法由美国国立癌症研究院(National Cancer Institute)StevenRosenberg教授于上世纪末首创,并在黑色素瘤等实体肿瘤上开展初步临床试验。但由于受限于当时的生物技术与高额的成本,仅能在极小规模的病例上开展无筛选型TIL试验,无法明确确定的疗效。随着2010年之后各种高通量生物技术的极大发展(包括基因测序技术,流式分选等),Rosenberg教授进一步发展了筛选型TIL(selectedTIL)技术,并且在多种实体肿瘤包括乳腺、胆管、肺、宫颈等癌种开展较大规模的临床。试验中观察到不错的临床效果,甚至在某些病例上达到令人激动的治愈的疗效。但总体上,此方法技术实现仍然极其复杂,环节多,周期长,且成功率不高,因此难以大规模在临床上推广。


在国内,同济医院肝胆外科黄志勇教授和陈孝平院士是最早研究TIL疗法的团队之一,并且在1999年开展了先驱性低剂量无筛选肝癌TIL临床研究。初步验证了TIL疗法在肝癌治疗上的安全性,并为后续研究奠定了理论与临床实践基础。自2015年,夏天教授团队开始探索研究精准筛选TIL、高效扩增TIL的相关技术研究。通过基于综合的信息工程与人工智能技术,团队发展出Allin Chip的新型TIL技术,能够快速,准确,并且低成本的筛选TumorreactiveT细胞,并且能够高剂量的扩增TIL,进一步系统工程优化了TIL疗法的整体实现流程。


2019年黄志勇教授与夏天教授团队合作,设计了智能TIL细胞疗法联合免疫节点抑制剂疗法的临床试验,在同济医学院与同济医院支持下顺利开展此临床试验(Investigator Initiated Trials, IIT)。试验选择肝癌术后复发不能再次根治切除或伴有肝外转移的肝癌病人为研究对象。从切除的肿瘤中分离扩增TIL并进行自体回输,输注后联用抗PD-1单抗观察其初步疗效。


本研究设计了详细的实验方法来观察此方法的安全性及有效性。首先,从切除的肿瘤中分离TIL,体外分离、筛选、并扩增,当TIL扩增达到临床治疗量时进行回输,并随后使用抗PD-1单抗续贯治疗。在目前进行的四例临床实验中,3例晚期肝细胞癌和1例肝内胆管癌病人的TIL体外扩增和回输均获得成功,TIL的最高扩增量达到3.5x1010个细胞。在4例病人中,仅1例病人出现I级不良反应,4例病人细胞注射前后均未发生III/IV级严重不良事件。其中1例肝癌术后发生双侧肾上腺转移的病人,经TIL回输治疗联合PD-1单抗治疗12周后复查发现右侧肾上腺转移灶部分坏死甲胎蛋白显著下降,达到partial responsePR)。另1例肝癌合并双肺散在转移的病人,切除原发肿瘤后提取TIL,给予TIL回输治疗联合PD-1单抗治疗11周后复查发现双肺转移灶消失,达到complete responseCR治疗应答依据WHO标准和/或实体肿瘤应答评估标准(RECIST))目前对这两例晚期肝癌病人随访时间已经超过一年,我们将继续随访观察其疗效。这是目前国内外首次应用免疫节点抑制剂联合过继免疫疗法在晚期肝癌的上观察到显著疗效。


综上所述,本研究是一种免疫联合治疗的探索,治疗效果在临床实验中得到了验证。TIL体外扩增后回输联合抗PD-1单抗治疗晚期肝癌病人是安全可行的,TIL体外扩增后回输联合抗PD-1单抗治疗可能成为一种治疗肝癌的新方法。


原文链接:http://www.lcwkzz.com/CN/10.3969/j.issn.1005-6483.2021.08.014