2020年8月17日/医麦客新闻 eMedClub News/--8月16日，科济生物医药（上海）有限公司宣布，公司与上海市肿瘤研究所癌基因及相关基因国家重点实验室联合开发了一种可以显著增加CAR-T细胞抗实体瘤活性的新技术。相关研究于近日发表于著名学术期刊CLINICAL CANCER RESEARCH。
▲ 文章发表信息 图片来源 AACR Journals
本研究由科济生物公司董事长、首席执行官兼首席科学官、上海市肿瘤研究所癌基因及相关基因国家重点实验室研究员李宗海博士以及上海市肿瘤研究所癌基因及相关基因国家重点实验室研究员蒋华博士带领团队完成。本研究受到国家自然科学基金、国家重点实验室基金的资助。
治疗实体瘤：共表达细胞因子组合的CAR-T
第二代(传统)CAR-T细胞在治疗B细胞白血病和淋巴瘤方面的抗肿瘤活性已被证实。然而，在使用CAR-T细胞治疗实体瘤方面取得的成功有限。这是由于CAR-T细胞用于治疗实体瘤面临CAR-T细胞浸润、生存以及肿瘤抗原异质性等问题。
2018年3月，发表在Nature Biotechnology的一篇文章显示，在多种实体瘤小鼠模型中，将IL-7以及CCL-19基因导入CAR-T细胞制备出“7×19 CAR-T细胞”，对于那些常规CAR-T几乎无效的实体瘤，实现了肿瘤的完全消除并可预防其复发。其中，CCL19可以募集外周T细胞及树突状细胞（DC细胞）浸润肿瘤组织，而IL-7可以促进T细胞增殖同时维持T细胞稳定。
该组合在肿瘤免疫治疗中表现出显著疗效，但其他细胞因子组合是否同样或更有效仍有待探索。
趋化因子为白细胞提供特定的信号，使其从血液中溢出，并指导白细胞在组织内的运动和微环境归巢。
除CCL19外，CCL21是趋化因子(C-C基序)受体7 (CCR7)的另一种稳态趋化因子配体，在高内皮微静脉的内皮细胞和次级淋巴器官的T细胞区内的基质细胞中组成性表达，并强烈吸引幼稚T细胞和抗原呈递细胞(APC)，如DC细胞。
在结构上，CCL21与CCL19的不同之处在于它有一个额外的32个氨基酸C-末端，这些氨基酸可能介导了CCL21与其他分子的独特结合。CCL21还可以与具有血管稳定活性的受体CXCR3结合，从而抑制肿瘤生长，而不依赖于白细胞的招募。
先前的研究表明，CCL21/CCR7在协调成熟的DC细胞和幼稚T细胞之间的结合，启动病原体或肿瘤抗原特异性的T细胞介导的免疫应答中发挥核心作用。最近的研究表明，CCL21在肿瘤中的存在可诱导DC细胞的浸润CD8+ T细胞和促使免疫介导抑制实验动物的黑色素瘤、肺癌和结肠癌。CCL21的化学吸引特性也被用于DC细胞疫苗的开发。
在之前的研究中，由于肿瘤对CAR-T细胞的易感性和/或肿瘤生长速率的差异，应用环磷酰胺的清淋化疗预处理在体内有效地提高了7×19 CAR-T细胞的功能。然而，部分患者不耐受清淋化疗预处理，研究还表明，受者T细胞浸润以及肿瘤组织中T细胞和DC细胞的相互作用增强了7×19 CAR-T细胞的有效抗肿瘤能力。这些结果表明，CAR-T细胞与肿瘤中的免疫细胞相互作用时，没有清淋化疗预处理会更好。重症联合免疫缺陷(SCID)小鼠的肿瘤内注射重组CCL21并没有改变肿瘤生长，但在免疫能力强的小鼠中介导了肿瘤的消退，这证明了CCL21介导的抗肿瘤反应是淋巴细胞依赖的。CCL21缺失小鼠淋巴细胞归巢和树突状细胞定位存在缺陷，CCR7受体缺失小鼠淋巴结结构也存在缺陷。
总的来说，这些数据表明CCL21可能在免疫应答中发挥重要作用。因此，在环磷酰胺缺失的情况下，带CCL21装甲的CAR-T细胞可能会将效应细胞招募到肿瘤组织中，并与自然免疫系统协同增强抗肿瘤反应。
共表达IL-7和CCL21的CAR-T
为了提高CAR-T细胞的增殖和趋化性，最新研究采用CLDN18.2靶向的CAR-T细胞共表达细胞因子IL-7和趋化因子CCL21，所形成的CAR-T细胞简称7x21细胞。
Claudin18.2 (CLDN18.2)是一种胃特异性膜蛋白，被认为是胃癌和其他类型癌症的潜在治疗靶点。科济生物之前的研究显示，CLDN18.2特异性单链可变区片段(scFv) (hu8E5-2I)可以识别人与鼠的CLDN18.2。2020年5月17日，科济生物宣布自主研发的人源化抗Claudin18.2 (CLDN18.2)自体CAR-T细胞注射液（CT041）用于治疗CLDN18.2表达阳性、既往经系统治疗后出现进展或复发的晚期胃腺癌/食管胃结合部腺癌、胰腺癌的新药临床试验（IND）申请，获得美国国家食品药品监督管理局（FDA）许可。这也是国际上首个针对CLDN18.2的CAR-T细胞候选药品临床试验许可。该公司也已于近期向中国国家药监局递交了临床试验申请。
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CLINICAL CANCER RESEARCH上的研究结果表明，IL-7可以增强CAR-T细胞的增殖和存活，而CCL21可以促进淋巴细胞和DC细胞聚集到肿瘤部位，7X21细胞和普通的CAR-T细胞相比具有更强的增殖和趋化能力，可提高小鼠实体瘤的治疗效果，而不依赖于清淋化疗预处理。
在采用免疫健全小鼠的三种不同肿瘤模型中，7X21细胞不用联合清淋化疗预处理就具有高效的抗肿瘤能力，其抗肿瘤能力不仅优于普通的二代CAR-T细胞，也显著优于共表达IL-7+CCL19（7X19）的CAR-T细胞。
▲ 三种不同肿瘤模型中的抗肿瘤活性
另外，令人鼓舞的是，采用抗原异质性的肿瘤（一半肿瘤CLDN18.2阳性，一半肿瘤CLDN18.2阴性）模型进行治疗，结果仅有7X21 CAR-T细胞能够有效抑制肿瘤生长并使个别动物肿瘤完全清除。
▲ 抗原异质性肿瘤模型中的抗肿瘤活性
机理研究表明，7X21 CAR-T细胞可以大大促进CAR-T细胞和DC细胞浸润到肿瘤组织中，而且也可以更好地抑制肿瘤血管新生。
总之，这些研究结果表明，IL-7和CCL21共同表达可提高CAR-T细胞的抗肿瘤活性，7×21 CAR-T细胞可能是一种有前景的实体瘤治疗策略。
论文摘要链接：
https://clincancerres.aacrjournals.org/cgi/content/abstract/1078-0432.CCR-20-0777
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