近年來，嵌合抗原受體(CAR)T細(xì)胞療法已經(jīng)發(fā)生了革命性的發(fā)展。CAR是合成的T細(xì)胞受體，其將腫瘤特異性結(jié)合結(jié)構(gòu)域融合至T細(xì)胞活化信號(hào)以賦予其腫瘤特異性細(xì)胞毒性?？梢允占颊邅碓吹腡細(xì)胞并離體轉(zhuǎn)導(dǎo)以表達(dá)CAR，然后返回患者以介導(dǎo)腫瘤根除。

經(jīng)過數(shù)十年的臨床前開發(fā)，靶向CD19的CAR-T細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了出色的臨床反應(yīng)，CD19是一種B細(xì)胞抗原，具有大多數(shù)B細(xì)胞惡性腫瘤的保守表達(dá)。CD19 CAR-T細(xì)胞的成功也大大推動(dòng)了這類療法的商業(yè)推出。

CAR-T細(xì)胞治療的進(jìn)展（圖片來源：Science Translational Medicine）

從CAR-T細(xì)胞療法的發(fā)展時(shí)間軸來看，早期CAR-T細(xì)胞臨床試驗(yàn)的成功推動(dòng)了該領(lǐng)域從小型早期試驗(yàn)到FDA批準(zhǔn)商業(yè)化細(xì)胞產(chǎn)品的快速發(fā)展。持續(xù)的進(jìn)展將需要解決生物學(xué)挑戰(zhàn)，包括限制CAR T細(xì)胞在非B細(xì)胞惡性腫瘤中的功效的障礙，以及解決目前限制這些療法對(duì)患者的可及性的制造挑戰(zhàn)。

1 挖掘CAR-T細(xì)胞的潛能

早期試驗(yàn)的成功促使FDA在2017年批準(zhǔn)了tisagenlecleucel(Kymriah)，一種CD19特異性4-1BB-ζCAR構(gòu)建體，用于治療兒童和年輕人的復(fù)發(fā)或難治性CD19+ B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)，一項(xiàng)2期多機(jī)構(gòu)試驗(yàn)結(jié)果顯示，輸注后3個(gè)月內(nèi)緩解率為81％。

此后不久，FDA批準(zhǔn)了axicabtagene ciloleucel(Yescarta)，一種CD19特異性CD28-ζCAR構(gòu)建體，用于難治性大B細(xì)胞淋巴瘤成人患者，2期實(shí)驗(yàn)顯示54％的患者表現(xiàn)出完全反應(yīng)(CR)。

近日，2019年的第一屆歐洲CAR-T大會(huì)上，賓大Carl June團(tuán)隊(duì)公布CD19特異性CAR-T療法CTL119聯(lián)合Ibrutinib(依魯替尼)治療復(fù)發(fā)/難治性慢性淋巴細(xì)胞白血病(CLL)的最新結(jié)果，13/19名患者在第12個(gè)月達(dá)到MRD陰性(治療后血液或骨髓中殘留的CLL細(xì)胞比例＜1/10000個(gè)白血細(xì)胞)。鑒于相關(guān)臨床試驗(yàn)的療效和安全性數(shù)據(jù)，CLL有望成為CAR-T療法的新適應(yīng)癥。

另一個(gè)具有極大潛力的適應(yīng)癥是多發(fā)性骨髓瘤(MM)，目前針對(duì)該適應(yīng)癥的BCMA靶向CAR-T研發(fā)正熱火朝天。國(guó)內(nèi)方面，南京傳奇、恒潤(rùn)達(dá)生和科濟(jì)生物均已獲批臨床。

2 CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增和持久性

剖析持久臨床反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)因素仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。關(guān)于CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增、持久性和臨床反應(yīng)之間的關(guān)系研究已有不同的報(bào)道。

CLL的經(jīng)驗(yàn)表明體內(nèi)擴(kuò)增與CAR-T細(xì)胞持久性和臨床反應(yīng)相關(guān)，大B細(xì)胞淋巴瘤的研究也表明擴(kuò)增與臨床反應(yīng)相關(guān)。兒童ALL中tisagenlecleucel的2期研究未發(fā)現(xiàn)應(yīng)答者和無應(yīng)答者之間CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增的差異，但持續(xù)性確實(shí)與持續(xù)的臨床反應(yīng)相關(guān)。

淋巴細(xì)胞清除(清髓)方案對(duì)輸注后允許穩(wěn)態(tài)CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增是至關(guān)重要的。

對(duì)接受基于環(huán)磷酰胺的淋巴細(xì)胞清除的非霍奇金淋巴瘤患者的CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增和臨床結(jié)果的比較顯示，加入氟達(dá)拉濱后存活率更高(8％的臨床反應(yīng)與50％的臨床反應(yīng)相比)。盡管在CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)化的早期階段，機(jī)構(gòu)間預(yù)處理方案變化很大，但基于環(huán)磷酰胺和氟達(dá)拉濱的方案是目前淋巴細(xì)胞清除的標(biāo)準(zhǔn)。

CAR設(shè)計(jì)和內(nèi)在特性也會(huì)影響CAR-T細(xì)胞的擴(kuò)增和持久性。

包含CD3-ζ信號(hào)結(jié)構(gòu)域和共刺激結(jié)構(gòu)域(通常為CD28或4-1BB)的第二代CAR仍然是臨床使用中最常見的構(gòu)建體，但顯示出不同的動(dòng)力學(xué)。

四代CAR-T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞共同靶標(biāo)的基本結(jié)構(gòu)示意圖。CAR構(gòu)建體由特異性針對(duì)細(xì)胞表面抗原的抗體單鏈片段(scFv, 胞外區(qū)段)以及來自天然TCR復(fù)合物和共刺激分子(胞內(nèi)區(qū)段)的一個(gè)或多個(gè)融合信號(hào)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域組成。不同的細(xì)胞內(nèi)區(qū)段代表各種CAR-T細(xì)胞世代。scFv：?jiǎn)捂溒?。TM：跨膜區(qū)。（圖片來源：Acta Pharmaceutica Sinica B）

CD28可以實(shí)現(xiàn)更快速的CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增，并可能更快地消除腫瘤，正如使用臨床前模型所證明的那樣，滴定以確定CAR-T細(xì)胞間的功效差異。

然而，共刺激也會(huì)影響CAR-T細(xì)胞的持久性和衰竭。慢性CAR信號(hào)模型證明，4-1BB共刺激可改善T細(xì)胞衰竭，這為為什么攜帶4-1BB的CAR-T細(xì)胞比攜帶CD28的CAR-T細(xì)胞更持久提供了生物學(xué)解釋。

第三代CAR，包括那些具有兩個(gè)共刺激結(jié)構(gòu)域的CAR，未顯示出超過第二代CAR的臨床優(yōu)勢(shì)。

    關(guān)于CAR-T細(xì)胞持久性，因疾病類型而影響臨床結(jié)果。 

4-1BB CAR-T細(xì)胞持久性與B-ALL的持續(xù)臨床緩解相關(guān)。攜帶CD28的CAR-T細(xì)胞，無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期持續(xù)存在，對(duì)淋巴瘤有效，但不是ALL。

預(yù)期CAR-T細(xì)胞的持久性降低可能是有效的，甚至可用于治療急性髓性白血病(AML)。CAR-T細(xì)胞的許多AML靶標(biāo)已進(jìn)入臨床轉(zhuǎn)化階段，但在造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞上表達(dá)保守，使得針對(duì)AML靶標(biāo)的CAR-T細(xì)胞長(zhǎng)期持久性可能不是研究者所期望的。

理想的CAR-T細(xì)胞特性似乎因疾病而異，因此不太可能出現(xiàn)一種構(gòu)型成為所有惡性腫瘤的最佳治療方案。

3 CAR-T療法毒性

細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)和神經(jīng)毒性，是CAR-T細(xì)胞療法的主要毒性副作用，其范圍從輕微到危及生命，風(fēng)險(xiǎn)與疾病負(fù)擔(dān)相關(guān)。

這些毒性的評(píng)估和分級(jí)在臨床試驗(yàn)和各機(jī)構(gòu)之間差異很大，因此難以比較不同產(chǎn)品的安全性，并且難以制定管理這些毒性的最佳策略。此外，這些分級(jí)系統(tǒng)可能難以跨中心實(shí)施。

累積經(jīng)驗(yàn)促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)化的臨床指南，以增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞的安全性。例如，為了協(xié)調(diào)CRS和神經(jīng)毒性的定義和分級(jí)系統(tǒng)，該領(lǐng)域的專家于2018年6月20日和21日在美國(guó)血液和骨髓移植協(xié)會(huì)(ASBMT)支持的會(huì)議達(dá)成共識(shí)建議，并提出客觀、易于應(yīng)用的CRS和神經(jīng)毒性的新定義和分級(jí)，并最終更準(zhǔn)確地分類這些毒性的嚴(yán)重程度。

目前，CRS治療使用托珠單抗(Tocilizumab)，這是一種針對(duì)IL-6受體的人源化單克隆抗體，2017年8月被FDA批準(zhǔn)用于CAR-T誘導(dǎo)的嚴(yán)重或危及生命的CRS。在大多數(shù)患者中施用托珠單抗后，已證實(shí)CRS的快速消退。在臨床轉(zhuǎn)化早期，尚不清楚中止CRS是否會(huì)同時(shí)破壞CAR-T細(xì)胞功效，因此這種干預(yù)通常會(huì)延遲到后期毒性階段。

研究表明，管理毒性的托珠單抗或類固醇不是影響臨床反應(yīng)率的獨(dú)立變量，并且這些藥物用于治療CAR-T細(xì)胞相關(guān)毒性的用途已經(jīng)放開。

4 CD19抗原丟失是主要的復(fù)發(fā)驅(qū)動(dòng)因素

眾所周知，CD19絕對(duì)稱得上是CAR-T治療靶點(diǎn)中的當(dāng)家花旦，已經(jīng)在復(fù)發(fā)難治性B細(xì)胞惡性血液疾病獲得了極大的成功，并且已經(jīng)有兩款商業(yè)化產(chǎn)品也都基于CD19特異性CAR。

CD19是一種特異性表達(dá)于B淋巴細(xì)胞各個(gè)分化階段的細(xì)胞表面抗原，絕大多數(shù)B系來源的惡性腫瘤包括B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病、慢性淋巴細(xì)胞白血病和非霍奇金淋巴瘤細(xì)胞表達(dá)CD19。

但并不是所有患者都能從CD19 CAR-T療法中獲益。盡管ALL患者CAR-T細(xì)胞治療后的初始臨床緩解率高達(dá)90％，但長(zhǎng)期隨訪的存活率顯著降低。在前面提到的2期兒科ALL研究中，盡管輸注后3個(gè)月的客觀緩解率達(dá)到81％，但12個(gè)月時(shí)的無事件生存率降至50％。此外，在該研究中復(fù)發(fā)的16名可評(píng)估患者中，15名患者出現(xiàn)了缺乏CD19的白血病，從而逃過了CD19 CAR-T細(xì)胞的識(shí)別。

5 除了CD19？

血液系統(tǒng)惡性腫瘤

CD19陰性B細(xì)胞白血病復(fù)發(fā)的現(xiàn)象促使科學(xué)家積極尋找其它的B細(xì)胞抗原靶點(diǎn)。

2017年底，斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院Crystal Mackall團(tuán)隊(duì)和美國(guó)國(guó)家癌癥研究所(NCI)在權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Nature Medicine上報(bào)告了CD22 CAR-T治療復(fù)發(fā)B-ALL患者的一項(xiàng)1期臨床試驗(yàn)結(jié)果。該試驗(yàn)中，15名疾病復(fù)發(fā)或?qū)Π邢駽D19的CAR-T療法沒有反應(yīng)的患者接受了靶向CD22的CAR-T治療，其中有10人曾接受過靶向CD19的治療但產(chǎn)生抗性。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，客觀緩解率達(dá)到73%，中位緩解時(shí)間為6個(gè)月，其中有3人分別在接受治療后的第6、9和21個(gè)月依舊保持完全緩解。此外，患者對(duì)這一療法的耐受性良好。臨床緩解率與CD19-CAR T細(xì)胞的比率相當(dāng)，但也觀察到抗原重構(gòu)和CD22下調(diào)。

值得一提的是，我國(guó)CAR-T研究領(lǐng)域也有相關(guān)進(jìn)展。針對(duì)治療時(shí)由于靶點(diǎn)丟失造成的高復(fù)發(fā)率問題，周劍鋒教授臨床團(tuán)隊(duì)以及武漢波睿達(dá)生物科技有限公司張同存教授技術(shù)團(tuán)隊(duì)做了大量的研究工作。該團(tuán)隊(duì)在2016年初設(shè)計(jì)、注冊(cè)并啟動(dòng)了CD19/CD22 CAR-T序貫回輸?shù)呐R床研究。

2017年12月，第59屆美國(guó)血液學(xué)年會(huì)(ASH)年會(huì)上，周劍鋒教授展示了全球首個(gè)采用兩種CAR-T細(xì)胞序貫回輸進(jìn)行難治復(fù)發(fā)B細(xì)胞血液腫瘤治療的臨床研究。針對(duì)B-ALL，完全緩解率(CR)達(dá)90%以上，部分緩解(PR)約7%。

目前，CD19/CD22或CD19/CD20雙靶點(diǎn)CAR-T也已顯示出前景，并且正在進(jìn)行用于規(guī)避抗原下調(diào)的雙特異性靶向的試驗(yàn)。例如，河北森朗生物正在進(jìn)行CD19/CD22雙靶點(diǎn)CAR-T研究。

針對(duì)其它B細(xì)胞惡性腫瘤的替代抗原還包括以下，仍處于早期臨床階段。例如，難治性霍奇金淋巴瘤：CD30；AML：CD33、CD123和FLT3；多發(fā)性骨髓瘤：BCMA。

實(shí)體瘤

將CAR-T細(xì)胞應(yīng)用延伸至實(shí)體瘤是近年的一大主題，然而，尚未實(shí)現(xiàn)與用于血液癌癥的CD19 CAR-T細(xì)胞療法相當(dāng)?shù)男Ч?。還面臨著多個(gè)必須解決的挑戰(zhàn)：

在實(shí)體瘤中CAR-T細(xì)胞治療的眾多挑戰(zhàn)中，一個(gè)主要障礙是缺乏真正的腫瘤特異性靶抗原，這迫使細(xì)胞免疫學(xué)家靶向在腫瘤上過表達(dá)的腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigens, TAAs)，但由于TAA也在正常組織和器官表達(dá)，具有安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外，實(shí)體瘤的腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment, TME)特別是免疫抑制劑，阻止有效的抗腫瘤免疫應(yīng)答。免疫抑制性TME含有多種成分，包括物理屏障，如致密的細(xì)胞外基質(zhì)；功能失調(diào)的上皮細(xì)胞；代謝檢查點(diǎn)，如缺氧；免疫屏障，如免疫抑制細(xì)胞因子/分子和免疫抑制性免疫細(xì)胞。

下一代CAR設(shè)計(jì)和瘤內(nèi)注射治療實(shí)體瘤可提高CAR-T細(xì)胞功效。

2016年12月29日，一項(xiàng)發(fā)表在臨床領(lǐng)域頂級(jí)期刊NEJM上的研究表明：顱內(nèi)遞送的IL-13Rα2特異性CAR-T細(xì)胞在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中實(shí)現(xiàn)了7.5個(gè)月的消退。而這是CAR-T療法首次在實(shí)體瘤治療中獲得的重大突破。

這一經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)了對(duì)實(shí)體瘤中替代劑量和給藥策略的可能需求，并激發(fā)了CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的希望。

越來越多的針對(duì)實(shí)體瘤抗原的CAR-T臨床試驗(yàn)相繼開展，以下是一些相關(guān)靶點(diǎn)：例如，通過靶向間皮素(meso)治療胰腺癌，通過靶向成纖維細(xì)胞活化蛋白(FAP)治療惡性胸膜間皮瘤，通過靶向神經(jīng)節(jié)苷脂GD2治療神經(jīng)母細(xì)胞瘤，通過靶向癌胚抗原(CEA)治療結(jié)直腸腺癌，通過靶向表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR)治療非小細(xì)胞肺癌，通過靶向δ樣蛋白3(DLL3)治療小細(xì)胞肺癌，通過靶向整合素相關(guān)蛋白(CD47)治療卵巢癌和結(jié)腸直腸癌等。

而在近日，科濟(jì)生物獲得了國(guó)內(nèi)實(shí)體瘤CAR-T的第一張臨床批件：GPC3靶向的CAR-T細(xì)胞用于治療GPC3陽性實(shí)體腫瘤。

6 設(shè)計(jì)下一代CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品

CAR的基本結(jié)構(gòu)是模塊化的，用于識(shí)別抗原的單鏈可變區(qū)(Single-chainvariable fragment, scFv)、鉸鏈、跨膜區(qū)域、共刺激域和一個(gè)T細(xì)胞激活域。

目前，科學(xué)家還在進(jìn)行進(jìn)一步的工程策略，以允許CAR-T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞因子遞送、檢查點(diǎn)阻斷部分的分泌、T細(xì)胞衰竭的調(diào)節(jié)和可調(diào)節(jié)的“安全開關(guān)”。

例如，2018年8月13日發(fā)表在Nature Biotechnology上的一項(xiàng)研究，MSKCC(紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心)聯(lián)合優(yōu)瑞科公司制作了“裝甲CAR”，新設(shè)計(jì)的CAR-T細(xì)胞分泌一種迷你版本的檢查點(diǎn)阻斷抗體；Bellicum公司擁有自主研發(fā)的GoCAR-T技術(shù)，使CAR包含兩個(gè)共刺激信號(hào)結(jié)構(gòu)域活化開關(guān)。

此外，利用精確的基因編輯技術(shù)開發(fā)現(xiàn)成(同種異體)的CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品，包括CRISPR介導(dǎo)的供體CAR-T細(xì)胞上的內(nèi)源性T細(xì)胞受體的消除，以預(yù)防移植物抗宿主病，并生成不易被宿主異體免疫反應(yīng)排斥的CAR - T細(xì)胞。

在國(guó)內(nèi)，邦耀生物、北恒生物、克?；虻仍诜e極布局通用型CAR-T。

迄今為止，大多數(shù)臨床研究使用CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品中混合的T細(xì)胞群，其在患者個(gè)體之間差異很大。目前正在研究可變T細(xì)胞亞群組成的結(jié)果，以確定是否可以鑒定定義的和有效的子集。

7 正在面臨的挑戰(zhàn)

盡管與CAR-T細(xì)胞療法優(yōu)化相關(guān)的科學(xué)挑戰(zhàn)是多方面的，但讓這些治療變得更便宜、更容易獲得的需求也同樣迫切。

該領(lǐng)域最初起源于各個(gè)學(xué)術(shù)研究中心，現(xiàn)已發(fā)展成為商業(yè)分銷的集中模式。這些產(chǎn)品的價(jià)格很高，axicabtagene ciloleucel的價(jià)格為37.3美元，tisagenlecleucel為47.5美元。盡管ALL中的CAR-T療法有時(shí)可以替代干細(xì)胞移植，但通常被用作移植的橋梁，從而導(dǎo)致兩種療法的成本。

預(yù)計(jì)制造過程的改進(jìn)和商品成本的降低，最終可能促使價(jià)格降低和支持可擴(kuò)展性。目前，處于早期臨床試驗(yàn)階段的現(xiàn)成CAR-T細(xì)胞是解決個(gè)體化CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品的制造復(fù)雜性和高成本的替代策略。

CAR-T細(xì)胞療法在十年內(nèi)從學(xué)術(shù)中心的研究迅速轉(zhuǎn)化為全球商業(yè)化生產(chǎn)，這是一個(gè)了不起的成功故事。

未來的科學(xué)和臨床進(jìn)展將擴(kuò)大這些療法對(duì)更多患者的影響。釋放這種強(qiáng)效治療的全部潛力將取決于提高我們對(duì)血液癌癥和實(shí)體腫瘤中原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥基礎(chǔ)的理解，開發(fā)利用CAR工程改進(jìn)的下一代產(chǎn)品，以及克服與成本和可擴(kuò)展性相關(guān)的主要障礙。（生物谷世聯(lián)博研Bioexcellence）

小編推薦會(huì)議 2019（第十屆）細(xì)胞治療國(guó)際研討會(huì)

http://meeting.世聯(lián)博研Bioexcellence/2019cell-therapies?__token=liaodefeng