Nature子刊：更安全有效CAR-T！未观察到神经毒性和1级以上CRS，且54.5％淋巴瘤患者完全缓解丨医麦猛爆料
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2019年4月23日/医麦客 eMedClub/--CAR-T细胞技术在安全性方面最受关注的是细胞因子释放综合征(CRS)，也就是常说的细胞因子风暴；另一个是神经毒性。CAR-T细胞技术的难度就在于培养它的特异性，能否识别和杀伤“敌人”，同时实现破坏性可控。减少副作用是未来能否广泛、常规应用CAR-T细胞治疗肿瘤的关键。
4月22日，发表在Nature Medicine的一项最新研究中，美国南加州大学(USC)、北京马力喏公司与北京大学的研究人员合作，设计了一种新型的CAR-T来消除这种副作用。这种CAR-T细胞疗法在25名难治性淋巴瘤患者中，没有产生严重的副作用。尽管该研究旨在考虑安全性而非有效性，但接受常用剂量的11名参与者中有6名完全缓解。
本文通讯作者为美国南加州大学Norris综合肿瘤中心终身教授、银河生物控股公司马力喏公司首席科学顾问陈思毅教授，以及北京大学肿瘤医院淋巴瘤专家朱军教授。
根据声明，研究人员计划在更大群体的患者中进行2期研究。“这是一项重大改进，”陈思毅教授说：“我们制造了一种新的CAR分子，它可以有效杀死癌细胞，并且起效更慢、毒性更小。”
2018年10月8日，马力喏与银河生物、四川大学联合提交的CAR-T细胞制剂(抗CD19分子嵌合抗原受体修饰的自体T淋巴细胞注射液)临床申请已正式获得CFDA核准颁发的药物临床试验批件(批件号：CXSL1700122)，这也是我国第六个进入临床试验的CAR-T细胞产品。
毒性 — — 临床应用的重要障碍
CAR-T细胞疗法包括从患者血液中收集称为T细胞的免疫细胞，然后在实验室中对其进行修改，以在其表面产生称为嵌合抗原受体(CAR)的特殊结构。通过将改造的T细胞重新注入患者体内，细胞的新受体使其能够识别并锁定癌细胞，杀死它们。
对一些白血病和淋巴瘤患者来说，CAR-T细胞疗法是真正的救命稻草，给濒临死亡的人带来持久的缓解。缺点是这种治疗通常会导致严重的副作用——其中一些危及生命——必须由有经验的专家管理。这意味着，患者通常需要接受住院治疗。当CAR-T细胞迅速增殖并释放大量称为细胞因子的物质时，就会出现这些副作用。严重的细胞因子释放综合征(CRS)可导致危及生命的多器官损伤和脑肿胀。
自从FDA于2017年批准两项CAR-T疗法以来，研究人员一直在测试不同的方法，使该技术更安全。去年，总部位于墨尔本的Cynata Therapeutics公司表示，它已开发出可以遏制CRS反应的间充质干细胞，在小鼠试验显示出了有希望的早期结果。弗雷德哈钦森癌症研究中心的科学家已经确定了能够预测CRS并正在试验不同种类和剂量的CAR-T细胞的生物标志物。
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改良型CAR-T
第二代抗CD19 CAR原型(CD19-BBz)，携带FMC63单链变体片段(scFv)以及由包含铰链和跨膜结构域的CD8α序列连接的细胞内4-1BB共刺激和CD3ζ信号传导结构域，最初由Imai等人于2004年开发。将该CD19-BBz CAR构建体克隆到慢病毒载体中用于临床前和临床研究，转导的CAR-T细胞随后称为CTL019(Kymriah)。
CTL019和其他抗CD19 CAR-T细胞可有效治疗复发或难治性B细胞淋巴瘤和白血病，但它们常引起严重毒性，包括CRS和神经毒性，这与血清炎症细胞因子水平显著升高有关。
USC的研究重点是找到比FDA批准的两种CAR-T疗法中使用的更安全的CAR(嵌合抗原受体)分子。
他们使用了三级结构预测程序(Phrye2)的指导，通过基因改造编码CD19-BBz CAR构建体原型(CD19-BBz(71))中CD8α分子胞外和胞内结构域的序列，创建了一组代表性CD19-BBz变异体，并鉴定了产生细胞因子能力降低的CAR变异体。
CD19-BBz(86) CAR-T细胞产生较低水平的细胞因子，表达较高水平的抗凋亡分子并且比原型CD19-BBz CAR-T细胞增殖更慢，使患者的身体有更多时间清除血液中的细胞因子；同时保留了有效的细胞溶解活性。
CD19-BBz原型及代表性变异体（图片来源：Nature Medicine）
CD19-BBz(86) CAR变体含有来自人CD8α的86个氨基酸的片段，包含更长的细胞外结构域片段(55个氨基酸 vs. CD19-BBz(71)原型中的45个氨基酸)和更长的细胞内序列(7个氨基酸 vs. CD19-BBz(71)中的3个氨基酸)。
1期试验显示安全有效
1期试验(ClinicalTrials.gov标识符: NCT02842138)中，研究人员测试了CD19-BBz(86) CAR-T细胞治疗难治性B细胞淋巴瘤患者的安全性和有效性。共有26名患者参加了该研究，25名患者接受了治疗(1名患者由于无法制造足够数量的CAR-T细胞而未接受治疗)。
临床试验设计（图片来源：clinicaltrials.gov）
每名患者的具体特征（图片来源：Nature Medicine）
低剂量：6名患者中有3名获得了治疗反应；每名患者接受3-6×10^6个CD19-BBz(86) CAR-T细胞；
中剂量：8名患者中的4名获得部分反应(PR)；每名患者接受6-19×10^7个CD19-BBz(86) CAR-T细胞；
高剂量：11例患者中有6例(54.5％)达到完全缓解(CR)，2例(18％) 达到PR；每名患者接受2-4×10^8个CD19-BBz(86) CAR-T细胞。
达到完全缓解的患者的临床反应持久，6名患者中的5名在最后一次就诊时持续完全缓解。一些达到部分缓解的患者的临床反应也是持久的。完成缓解的6名患者的中位反应持续时间>181天(范围162-290天)。
CD19-BBz(86) CAR T细胞治疗后每位患者的治疗反应和反应持续时间（图片来源：Nature Medicine）
研究中，CRS的严重程度根据共识标准分级。根据美国国家癌症研究所不良事件常见毒性标准(NCI CTCAE; 版本4.03)对神经毒性进行分级。
值得注意的是，在25名接受治疗的患者中没有观察到大于1级的CRS；在全部接受治疗的患者中均未观察到神经毒性。没有研究参与者需要药物治疗来缓解轻微的副作用(1级CRS)。没有患者出现剂量限制性毒性(DLT)，并且在该试验中未达到最大耐受剂量(MTD)。大多数患者发生细胞毒性淋巴细胞化疗预期的毒性，包括骨髓抑制。
CRS和神经毒性的不良事件与CAR-T细胞遇到CD19+肿瘤或正常B细胞后直接快速增殖产生的血清细胞因子水平显著升高密切相关，也与CAR-T细胞激活的髓样细胞间接产生的细胞因子水平升高密切相关。
进一步地，研究人员在患者血清中定量一组血清炎症和免疫调节细胞因子、趋化因子和T细胞效应蛋白。与此前有关抗CD19 CAR T细胞治疗后血清细胞因子浓度显著增加的报道相比，血清细胞因子和免疫调节因子，在所有接受治疗的患者中输注CD19-BBz(86) CAR-T细胞后的不同天数出乎意料地保持基础或低水平。
只有T细胞效应蛋白、颗粒酶A和颗粒酶B的血清浓度在达到完全或部分缓解的患者中比在患有进行性疾病的患者中显得更高。总的来说，这些数据表明CD19-BBz(86) CAR T细胞产生有效的抗肿瘤反应而不会引起主要负责CRS和神经毒性的血清细胞因子浓度升高。
CD19-BBz(86)细胞输注后血清细胞因子水平无明显升高（图片来源：Nature Medicine）
另外，研究人员还证明CD19-BBz(86) CAR-T细胞在体内持续增殖并分化成记忆细胞，这可能有助于持久的反应。
因此，使用新型CD19-BBz(86) CAR-T细胞进行治疗可产生有效且持久的抗淋巴瘤反应，而不会引起神经毒性或严重的CRS，代表安全有效的抗CD19 CAR-T细胞疗法。
“改善的CAR-T细胞在患者体内增殖并分化为记忆细胞，从而产生有效且持久的抗肿瘤作用而不会引起毒性，”陈思毅教授说：“毒性目前是使用CAR-T细胞治疗的最大障碍我希望这种更安全版本的CAR-T细胞疗法有朝一日能应用于门诊病人。”
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总之，本研究表明，改良版CD19-BBz(86) CAR-T细胞可有效治疗难治性B细胞淋巴瘤，并且不会引起神经毒性或严重的CRS，代表安全有效的抗CD19 CAR-T细胞疗法。
到目前为止，理解CAR如何指示T细胞功能输出仍然是基本的，仍需要进行全面的研究以机制地揭示CD19-BBz(86) CAR-T细胞中信号传导和激活的特征。下一步将是进行多中心2期测试，以证实在更多患者中的安全性和有效性。
参考出处：
https://www.nature.com/articles/s41591-019-0421-7
https://news.usc.edu/156066/car-t-cell-therapy-side-effects/
https://www.fiercebiotech.com/research/redesigned-car-t-eliminates-dangerous-cytokine-release-syndrome-lymphoma-trial
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