全球CAR-T疗法研发图鉴

来源 ：药渡

撰文：煎茶小肆     编辑：安非他命

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前言

嵌合抗原受体（CARs）T细胞进行过继免疫治疗是改善癌症患者预后的一种非常有前景的方法。虽然CAR-T细胞对于血液系统恶性肿瘤很有效，但克服实体瘤依然困难重重，需要提高这种治疗方法的疗效。

目前，提高CAR-T细胞的抗肿瘤活性的方法有：

1、靶向多种抗原；

2、提高T细胞的增殖/持久性；

3、增强肿瘤部位的归巢以及使CAR-T细胞对免疫抑制肿瘤微环境（TME）产生抵抗。

通过转基因表达细胞因子或工程化的细胞因子受体来增强T细胞活化的信号已成为一种很有前途的策略，因为它不仅能提高CAR-T细胞的扩增和持久性，而且还能增强它们在免疫抑制性TME中的功能。

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发展历史

CAR-T疗法属于过继免疫疗法（ACT）的一种，其家族中还包括TIL（药渡对应文章传送门：抗实体瘤“黑科技”——TIL疗法全球研发全景图）、TCR-T、CAR-NK（药渡对应文章传送门：重磅！全球CAR-NK细胞疗法全景图）等历史或未来有希望的方法。

医学研究就好像股市一样，不能说哪种方法好，哪种不好。不同的方法，不同的适应症，不同的适用对象，今天的效果不佳，可能会随着相关学科的发展，成为明日的黑马，正如mRNA技术一样，随着新冠疫苗的热门而被搬向台前。

最早成功的癌症过继免疫疗法案例是1956年E. Donnall Thomas教授通过双胞胎间骨髓移植治疗白血病，避免移植物抗宿主病（GVHD）——即供体特异性免疫细胞由于未经过受体抗原免疫耐受而发动攻击，对受体造成多脏器损伤甚至引起死亡。同时，导致移植失败。（这就好像两军对战，虽然都是同类，但由于各为其主，一定要斗个鱼死网破，两败俱伤。）

随后，Miller等人发现了T细胞起源——源于造血干细胞（胎儿骨髓和心脏），成熟于胸腺。直到1986年Steven Rosenberg报道了一项关于肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的研究，才将人们的目光锁定在“通过患者自身的免疫细胞可以对抗自身癌症”的理念上。  

1992年，Sadelain等人成功地创立了逆转录病毒介导的基因转移到T淋巴细胞的疗法，使基因修饰成为在实验或治疗环境中控制免疫的手段。这些都为CAR-T技术的产生做了铺垫。

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关于CAR-T疗法

CAR-T治疗，即通过对患者的免疫细胞进行改造，导入能编码识别肿瘤特异性抗原的受体基因和帮助T细胞激活的各基因片段，形成CAR-T细胞，这些细胞既携带了识别肿瘤的“导航头”，又增强了自己杀伤肿瘤的“弹药库”，改造后的T细胞经体外扩增培养后，被回输到患者体内，一旦遇见表达对应抗原，便会被激活并再扩增，发挥其极大的特异杀伤力，致肿瘤于死地。     

图1. 嵌合抗原受体（CAR）的结构   

图2. CAR-T治疗

标准的CAR-T治疗流程主要分为以下七个步骤进行：

• 1、评估病人是否符合CAR-T治疗的适应症；

• 2、分离T细胞：通过外周血血细胞分离机从肿瘤病人血液中分离出单个核细胞，进一步磁珠纯化T细胞；

• 3、改造T细胞：用基因工程技术，把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞；

• 4、扩增CAR-T细胞：在体外培养以大量扩增CAR-T细胞。一般一个病人需要几千万，乃至几亿个CAR-T细胞，体重越大，需要细胞越多；

• 5、CAR-T细胞回输入人体：把扩增好的CAR-T细胞通过静脉回输到病人体内，开始进行肿瘤细胞免疫治疗。

• 6、监控反应：严密监护病人身体反应，尤其是细胞输入体内后一至两周内可能发生剧烈不良反应。

• 7、评估治疗效果：多在回输CAR-T细胞后第15天和第30天评估对原发病的治疗效果。

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CAR-T细胞治疗面临的挑战

了解CAR-T细胞治疗面临的挑战，明确导致局限性的机制并克服这些障碍，能使CAR-T细胞更好地发挥其潜能，优化治疗策略，改善患者预后。目前发现的可影响CAR-T细胞治疗疗效的几个关键因素包括CAR-T细胞的制造、毒副作用的管理以及耐药复发等。

1CAR-T细胞制造中的问题

CAR-T细胞制造面临的挑战涉及T细胞的获取、分离筛选、转导、培养扩增、起始T细胞表型选择等多个环节，通过各环节方法的优化，可以实现CAR-T细胞产品更高的临床疗效与更小的毒副作用。目前FDA批准的CAR-T细胞都是自体来源的，没有同种异体排斥和移植物抗宿主病（graft-versus-host disease，GVHD）风险，但获取难度较大，且细胞质量往往得不到保障。使用健康捐献者的细胞生产CAR-T产品是解决低质量CAR-T细胞来源问题的一种方案。

2CAR-T细胞治疗的毒副作用

几乎所有接受靶向CAR-T细胞治疗的患者都出现了不同程度的毒副作用，包括细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（immune effector associated neurotoxicity syndrome ，ICANS）等，后者也称神经毒副作用。

美国移植和细胞治疗学会（American Society for Transplantation and Cellular Therapy，ASTCT）制定并发布了关于CRS和ICANS的标准化分级建议，对管理和治疗CAR-T毒副作用具有指导意义。

CRS的临床症状常始于发热，严重者可导致全身炎症反应、低血压、缺氧和器官功能衰竭；

ICANS主要表现为中毒性脑病，严重者可导致癫痫发作、脑水肿和昏迷。发生ICANS的患者多数都有CRS病史，提示CRS可能作为ICANS的启动因素或促进因素。

毒副作用是目前限制CAR-T疗效的重要因素，阻碍了通过增加CAR-T细胞剂量或提高效应活性增强CAR-T细胞的抗肿瘤作用。高肿瘤负荷、高龄、接受高强度淋巴清除预处理等被认为与免疫毒副作用的发生有关。

随着治疗病例的增多和随访时间的延长，更多的毒副作用显现，如噬血细胞性淋巴组织细胞增多症/巨噬细胞激活综合征样毒性反应、B细胞再生障碍性贫血相关的免疫功能受损状态并发致命感染、致命性脑水肿等。

现有研究发现，在CAR中加入自杀基因，如诱导型caspase-9或单纯疱疹病毒胸苷激酶是降低CAR-T细胞毒副作用的可能手段，但会造成CAR-T细胞不可逆的清除，降低抗肿瘤疗效。

3CAR-T细胞治疗后的耐药复发

尽管CAR-T细胞治疗血液系统恶性肿瘤取得了巨大突破，但在随访时间相对较短的情况下，超过一半接受过BCMA CAR-T治疗的患者在一年内复发。导致疾病复发/耐药的确切机制仍不明确，但目前提出了如下几种可能：

• 1）CAR-T细胞的存续；

• 2）抗原逃逸；

• 3）肿瘤免疫微环境。

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研发进展

据上图数据统计，截至21年底全球已批准6款CAR-T细胞疗法上市，其中FDA批准了5款，包括四款靶向CD19和一款靶向BCMA的CAR-T细胞疗法。2021年，FDA先后批准了Breyanzi和Abecma的上市申请，前者是一款CD19 CAR-T，后者为一款BCMA CAR-T；NMPA批准了2款CAR-T细胞疗法。（传奇生物已在2月11日收到美国FDA的邮件通知，暂停了旗下CAR-T产品LB1901的I期临床试验，据了解临床试验并非是被FDA叫停的，而是受试的患者出现了状况。）

1国际进展

国际领先企业也在不断更新进展，相互竞争。如：Allogene、Atara、Precision、Poseida、Adicet Bio、Cellectis、武田制药，等等。

2国内进展

国内例如亘喜生物、北恒生物、茂行生物、邦耀生物、隆耀生物等领先企业依然保持开发势头，同时也增加了一些新入场的后起之秀。

 亘喜生物 

2021年1月13日，亘喜生物宣布GC007g注射液已于2020年12月获得中国国家药品监督管理局 (NMPA) 批准开展1/2期临床试验，其中II期临床试验数据将作为关键临床研究用于支持上市。GC007g是国内首个供者来源异基因CAR-T细胞疗法，用于治疗以往接受过同种异体移植（HSCT）后复发的 B-ALL 患者。

2021年4月2日，亘喜生物宣布GC007g的1/2期注册性临床研究完成首例患者入组。

2021年4月，亘喜生物在美国癌症研究协会（AACR）年会上以电子海报形式公布其基于TruUCAR平台开发的通用型CD7 CAR-T候选产品GC027治疗复发或难治急性T淋巴细胞白血病（r/r T-ALL）成人患者的最新长期随访数据。

 北恒生物 

2020年12月时，北恒生物在ASH年会上公布了其通用型CD19/CD22双靶点CAR-T产品CTA101治疗复发性或难治性B细胞急性淋巴细胞白血病的研究数据。其结果于2021年4月在Clinical Cancer Research上以论文形式发表。

或许是基于积极的试验结果，2021年3月，北恒生物宣布完成了5.2亿人民币B轮融资，加快通用型免疫细胞治疗研发及临床转化。

2021年12月，据国家药监局药品审评中心（CDE）官网显示，北恒生物自主研发的CTA101 UCAR-T细胞注射液产品新药临床试验申请获受理（受理号：CXSL2101509），是药审中心受理的首项“现货型”异体来源的CAR-T产品。

2021年6月，北恒生物的抗CD7通用型CAR-T（UCAR-T）细胞治疗产品CTD401获得FDA孤儿药资格认定（Orphan Drug Designation，ODD），用于治疗T细胞急性淋巴细胞白血病（T-cell Acute Lymphoblastic Leukemia (T-ALL)）。

2022年1月，北恒生物开发的抗claudin18.2自体CAR-T细胞治疗产品CTB001收到美国食品药品监督管理局（FDA）授予的孤儿药资格认定（Orphan Drug Designation，ODD），用于治疗胃癌（Gastric cancer）。

 瑞顺生物 

2021年10月，广东瑞顺生物技术有限公司（简称“瑞顺生物”或“公司”）宣布完成1.37亿人民币A轮融资。本轮资金将用于瑞顺生物全球首创通用型DNT细胞药物RC1012注射液的注册临床试验；CAR-DNT、Gene Editting CAR-DNT、iPSC-CAR-iDNT等系列产品管线的临床前研究及IND申报；和研发中心和制备中心等场所的建设以及后续项目团队扩充等方面。

茂行科技 

2021年8月，茂行科技有限公司（以下简称茂行科技）宣布完成数千万元天使+轮融资，本轮融资由海邦医疗基金领投，宏沣投资跟投，浩悦资本担任本轮融资的独家财务顾问。

该公司的候选产品已在一项研究者发起的临床试验中治疗了3例复发晚期胶质母细胞瘤患者，呈现了100%的客观有效率。

 博生吉 

2021年5月，博生吉针对CD7靶点的同种异体CD7-CAR-T细胞注射液的临床试验申请（IND）获得NMPA受理。该注射液是利用患者干细胞移植供体的T淋巴细胞生产的一种靶向CD7的CAR-T细胞药物，适应症为成人异基因移植后复发/难治性CD7阳性血液淋巴系统恶性肿瘤。

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小结

CAR-T细胞免疫疗法给血液系统恶性肿瘤患者带来了新的希望，让难治性、复发性血液系统恶性肿瘤有了治愈的可能。尽管CAR-T细胞治疗在当下仍然存在诸多挑战，如免疫原性、耐药性、毒性等，但是随着基因编辑技术的发展以及其他免疫靶点药物的开发，通过设计上的不断优化以及与其他免疫疗法的联合使用，相信CAR-T细胞仍然是最有前景的癌症免疫治疗手段之一，并有希望在未来突破实体瘤限制，扩大适应证，治愈更多疾病。

*声明：本文中数据统计截至2021年12月31日，且因笔者水平有限，内容及统计中如有不足之处，欢迎补充及指正。

参考资料：

[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] 研发客《通用型细胞治疗研发公司优赛诺生物完成1.6亿元A轮融资 | 新闻稿》。

[6]中国癌症防治杂志，2021年12月第13卷第6期。

[7]各个公司官网

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