全球CAR-T療法研發(fā)圖鑒

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       前言

       嵌合抗原受體（CARs）T細胞進行過繼免疫治療是改善癌癥患者預后的一種非常有前景的方法。雖然CAR-T細胞對于血液系統(tǒng)惡性腫瘤很有效，但克服實體瘤依然困難重重，需要提高這種治療方法的療效。

       目前，提高CAR-T細胞的抗腫瘤活性的方法有：

       1、靶向多種抗原；

       2、提高T細胞的增殖/持久性；

       3、增強腫瘤部位的歸巢以及使CAR-T細胞對免疫抑制腫瘤微環(huán)境（TME）產生抵抗。

       通過轉基因表達細胞因子或工程化的細胞因子受體來增強T細胞活化的信號已成為一種很有前途的策略，因為它不僅能提高CAR-T細胞的擴增和持久性，而且還能增強它們在免疫抑制性TME中的功能。

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       發(fā)展歷史

       CAR-T療法屬于過繼免疫療法（ACT）的一種，其家族中還包括TIL（藥渡對應文章傳送門：抗實體瘤“黑科技”——TIL療法全球研發(fā)全景圖）、TCR-T、CAR-NK（藥渡對應文章傳送門：重磅！全球CAR-NK細胞療法全景圖）等歷史或未來有希望的方法。

       醫(yī)學研究就好像股市一樣，不能說哪種方法好，哪種不好。不同的方法，不同的適應癥，不同的適用對象，今天的效果不佳，可能會隨著相關學科的發(fā)展，成為明日的黑馬，正如mRNA技術一樣，隨著新冠**的熱門而被搬向臺前。

       最早成功的癌癥過繼免疫療法案例是1956年E. Donnall Thomas教授通過雙胞胎間骨髓移植治療白血病，避免移植物抗宿主病（GVHD）——即供體特異性免疫細胞由于未經過受體抗原免疫耐受而發(fā)動攻擊，對受體造成多臟器損傷甚至引起死亡。同時，導致移植失敗。（這就好像兩軍對戰(zhàn)，雖然都是同類，但由于各為其主，一定要斗個魚死網(wǎng)破，兩敗俱傷。）

       隨后，Miller等人發(fā)現(xiàn)了T細胞起源——源于造血干細胞（胎兒骨髓和心臟），成熟于胸腺。直到1986年Steven Rosenberg報道了一項關于腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）的研究，才將人們的目光鎖定在“通過患者自身的免疫細胞可以對抗自身癌癥”的理念上。

       1992年，Sadelain等人成功地創(chuàng)立了逆轉錄病毒介導的基因轉移到T淋巴細胞的療法，使基因修飾成為在實驗或治療環(huán)境中控制免疫的手段。這些都為CAR-T技術的產生做了鋪墊。

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       關于CAR-T療法

       CAR-T治療，即通過對患者的免疫細胞進行改造，導入能編碼識別腫瘤特異性抗原的受體基因和幫助T細胞激活的各基因片段，形成CAR-T細胞，這些細胞既攜帶了識別腫瘤的“導航頭”，又增強了自己殺傷腫瘤的“彈藥庫”，改造后的T細胞經體外擴增培養(yǎng)后，被回輸?shù)交颊唧w內，一旦遇見表達對應抗原，便會被激活并再擴增，發(fā)揮其極大的特異殺傷力，致腫瘤于死地。

       圖1. 嵌合抗原受體（CAR）的結構

       圖2. CAR-T治療

       標準的CAR-T治療流程主要分為以下七個步驟進行：

       1、評估病人是否符合CAR-T治療的適應癥；

       2、分離T細胞：通過外周血血細胞分離機從腫瘤病人血液中分離出單個核細胞，進一步磁珠純化T細胞；

       3、改造T細胞：用基因工程技術，把一個含有能識別腫瘤細胞且激活T細胞的嵌合抗原受體的病毒載體轉入T細胞，即把T細胞改造成CAR-T細胞；

       4、擴增CAR-T細胞：在體外培養(yǎng)以大量擴增CAR-T細胞。一般一個病人需要幾千萬，乃至幾億個CAR-T細胞，體重越大，需要細胞越多；

       5、CAR-T細胞回輸入人體：把擴增好的CAR-T細胞通過靜脈回輸?shù)讲∪梭w內，開始進行腫瘤細胞免疫治療。

       6、監(jiān)控反應：嚴密監(jiān)護病人身體反應，尤其是細胞輸入體內后一至兩周內可能發(fā)生劇烈不良反應。

       7、評估治療效果：多在回輸CAR-T細胞后第15天和第30天評估對原發(fā)病的治療效果。

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       CAR-T細胞治療面臨的挑戰(zhàn)

       了解CAR-T細胞治療面臨的挑戰(zhàn)，明確導致局限性的機制并克服這些障礙，能使CAR-T細胞更好地發(fā)揮其潛能，優(yōu)化治療策略，改善患者預后。目前發(fā)現(xiàn)的可影響CAR-T細胞治療療效的幾個關鍵因素包括CAR-T細胞的制造、毒副作用的管理以及耐藥復發(fā)等。

       1 CAR-T細胞制造中的問題

       CAR-T細胞制造面臨的挑戰(zhàn)涉及T細胞的獲取、分離篩選、轉導、培養(yǎng)擴增、起始T細胞表型選擇等多個環(huán)節(jié)，通過各環(huán)節(jié)方法的優(yōu)化，可以實現(xiàn)CAR-T細胞產品更高的臨床療效與更小的毒副作用。目前FDA批準的CAR-T細胞都是自體來源的，沒有同種異體排斥和移植物抗宿主?。╣raft-versus-host disease，GVHD）風險，但獲取難度較大，且細胞質量往往得不到保障。使用健康捐獻者的細胞生產CAR-T產品是解決低質量CAR-T細胞來源問題的一種方案。

       2 CAR-T細胞治療的毒副作用

       幾乎所有接受靶向CAR-T細胞治療的患者都出現(xiàn)了不同程度的毒副作用，包括細胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS）和免疫效應細胞相關神經**綜合征（immune effector associated neurotoxicity syndrome ，ICANS）等，后者也稱神經毒副作用。

       美國移植和細胞治療學會（American Society for Transplantation and Cellular Therapy，ASTCT）制定并發(fā)布了關于CRS和ICANS的標準化分級建議，對管理和治療CAR-T毒副作用具有指導意義。

       CRS的臨床癥狀常始于發(fā)熱，嚴重者可導致全身炎癥反應、低血壓、缺氧和器官功能衰竭；

       ICANS主要表現(xiàn)為中**腦病，嚴重者可導致癲癇發(fā)作、腦水腫和昏迷。發(fā)生ICANS的患者多數(shù)都有CRS病史，提示CRS可能作為ICANS的啟動因素或促進因素。

       毒副作用是目前限制CAR-T療效的重要因素，阻礙了通過增加CAR-T細胞劑量或提高效應活性增強CAR-T細胞的抗腫瘤作用。高腫瘤負荷、高齡、接受高強度淋巴清除預處理等被認為與免疫毒副作用的發(fā)生有關。

       隨著治療病例的增多和隨訪時間的延長，更多的毒副作用顯現(xiàn)，如噬血細胞性淋巴組織細胞增多癥/巨噬細胞激活綜合征樣**反應、B細胞再生障礙性貧血相關的免疫功能受損狀態(tài)并發(fā)致命感染、致命性腦水腫等。

       現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，在CAR中加入自殺基因，如誘導型caspase-9或單純皰疹病毒胸苷激酶是降低CAR-T細胞毒副作用的可能手段，但會造成CAR-T細胞不可逆的清除，降低抗腫瘤療效。

       3 CAR-T細胞治療后的耐藥復發(fā)

       盡管CAR-T細胞治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤取得了巨大突破，但在隨訪時間相對較短的情況下，超過一半接受過BCMA CAR-T治療的患者在一年內復發(fā)。導致疾病復發(fā)/耐藥的確切機制仍不明確，但目前提出了如下幾種可能：

       1）CAR-T細胞的存續(xù)；

       2）抗原逃逸；

       3）腫瘤免疫微環(huán)境。

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       研發(fā)進展

       據(jù)上圖數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至21年底全球已批準6款CAR-T細胞療法上市，其中FDA批準了5款，包括四款靶向CD19和一款靶向BCMA的CAR-T細胞療法。2021年，F(xiàn)DA先后批準了Breyanzi和Abecma的上市申請，前者是一款CD19 CAR-T，后者為一款BCMA CAR-T；NMPA批準了2款CAR-T細胞療法。（傳奇生物已在2月11日收到美國FDA的郵件通知，暫停了旗下CAR-T產品LB1901的I期臨床試驗，據(jù)了解臨床試驗并非是被FDA叫停的，而是受試的患者出現(xiàn)了狀況。）

       1 國際進展

       國際領 先企業(yè)也在不斷更新進展，相互競爭。如：Allogene、Atara、Precision、Poseida、Adicet Bio、Cellectis、武田制藥，等等。

       2 國內進展

       國內例如亙喜生物、北恒生物、茂行生物、邦耀生物、隆耀生物等領 先企業(yè)依然保持開發(fā)勢頭，同時也增加了一些新入場的后起之秀。

       亙喜生物

       2021年1月13日，亙喜生物宣布GC007g注射液已于2020年12月獲得中國國家藥品監(jiān)督管理局 (NMPA) 批準開展1/2期臨床試驗，其中II期臨床試驗數(shù)據(jù)將作為關鍵臨床研究用于支持上市。GC007g是國內首 個供者來源異基因CAR-T細胞療法，用于治療以往接受過同種異體移植（HSCT）后復發(fā)的 B-ALL 患者。

       2021年4月2日，亙喜生物宣布GC007g的1/2期注冊性臨床研究完成首例患者入組。

       2021年4月，亙喜生物在美國癌癥研究協(xié)會（AACR）年會上以電子海報形式公布其基于TruUCAR平臺開發(fā)的通用型CD7 CAR-T候選產品GC027治療復發(fā)或難治急性T淋巴細胞白血病（r/r T-ALL）成人患者的最新長期隨訪數(shù)據(jù)。

       北恒生物

       2020年12月時，北恒生物在ASH年會上公布了其通用型CD19/CD22雙靶點CAR-T產品CTA101治療復發(fā)性或難治性B細胞急性淋巴細胞白血病的研究數(shù)據(jù)。其結果于2021年4月在Clinical Cancer Research上以論文形式發(fā)表。

       或許是基于積極的試驗結果，2021年3月，北恒生物宣布完成了5.2億人民幣B輪融資，加快通用型免疫細胞治療研發(fā)及臨床轉化。

       2021年12月，據(jù)國家藥監(jiān)局藥品審評中心（CDE）官網(wǎng)顯示，北恒生物自主研發(fā)的CTA101 UCAR-T細胞注射液產品新藥臨床試驗申請獲受理（受理號：CXSL2101509），是藥審中心受理的首項“現(xiàn)貨型”異體來源的CAR-T產品。

       2021年6月，北恒生物的抗CD7通用型CAR-T（UCAR-T）細胞治療產品CTD401獲得FDA孤兒藥資格認定（Orphan Drug Designation，ODD），用于治療T細胞急性淋巴細胞白血?。═-cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL)）。

       2022年1月，北恒生物開發(fā)的抗claudin18.2自體CAR-T細胞治療產品CTB001收到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）授予的孤兒藥資格認定（Orphan Drug Designation，ODD），用于治療胃癌（Gastric cancer）。

       瑞順生物

       2021年10月，廣東瑞順生物技術有限公司（簡稱“瑞順生物”或“公司”）宣布完成1.37億人民幣A輪融資。本輪資金將用于瑞順生物全球首創(chuàng)通用型DNT細胞藥物RC1012注射液的注冊臨床試驗；CAR-DNT、Gene Editting CAR-DNT、iPSC-CAR-iDNT等系列產品管線的臨床前研究及IND申報；和研發(fā)中心和制備中心等場所的建設以及后續(xù)項目團隊擴充等方面。

       茂行科技

       2021年8月，茂行科技有限公司（以下簡稱茂行科技）宣布完成數(shù)千萬元天使+輪融資，本輪融資由海邦醫(yī)療基金領投，宏灃投資跟投，浩悅資本擔任本輪融資的獨家財務顧問。

       該公司的候選產品已在一項研究者發(fā)起的臨床試驗中治療了3例復發(fā)晚期膠質母細胞瘤患者，呈現(xiàn)了100%的客觀有效率。

       博生吉

       2021年5月，博生吉針對CD7靶點的同種異體CD7-CAR-T細胞注射液的臨床試驗申請（IND）獲得NMPA受理。該注射液是利用患者干細胞移植供體的T淋巴細胞生產的一種靶向CD7的CAR-T細胞藥物，適應癥為成人異基因移植后復發(fā)/難治性CD7陽性血液淋巴系統(tǒng)惡性腫瘤。

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       小結

       CAR-T細胞免疫療法給血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者帶來了新的希望，讓難治性、復發(fā)性血液系統(tǒng)惡性腫瘤有了治愈的可能。盡管CAR-T細胞治療在當下仍然存在諸多挑戰(zhàn)，如免疫原性、耐藥性、**等，但是隨著基因編輯技術的發(fā)展以及其他免疫靶點藥物的開發(fā)，通過設計上的不斷優(yōu)化以及與其他免疫療法的聯(lián)合使用，相信CAR-T細胞仍然是最有前景的癌癥免疫治療手段之一，并有希望在未來突破實體瘤限制，擴大適應證，治愈更多疾病。

       *聲明：本文中數(shù)據(jù)統(tǒng)計截至2021年12月31日，且因筆者水平有限，內容及統(tǒng)計中如有不足之處，歡迎補充及指正。

       參考資料：

       [1] Batlevi Connie Lee,Matsuki Eri,Brentjens Renier J,Younes Anas. Novel immunotherapies in lymphoid malignancies.[J]. Nature reviews. Clinical oncology,2016,13(1).

       [2] Teresa R. Abreu, Nuno A. Fonseca, Nélio Gonçalves, João Nuno Moreira,Current challenges and emerging opportunities of CAR-T cell therapies,Journal of Controlled Release,Volume 319,2020,Pages 246-261.

       [3] Larson RC, Maus MV. Recent advances and discoveries in the mechanisms and functions of CAR T cells. Nat Rev Cancer. 2021 Mar;21(3):145-161.

       [4] Teresa R. Abreu, Nuno A. Fonseca, Nélio Gonçalves, João Nuno Moreira,Current challenges and emerging opportunities of CAR-T cell therapies,Journal of Controlled Release,Volume 319,2020,Pages 246-261.

       [5] 研發(fā)客《通用型細胞治療研發(fā)公司優(yōu)賽諾生物完成1.6億元A輪融資 | 新聞稿》。

       [6]中國癌癥防治雜志，2021年12月第13卷第6期。

       [7]各個公司官網(wǎng)