近期CAR-T细胞疗法安全性问题频发，这些策略积极应对
2022年5月30日/医麦客--星耀研究院新闻 PharmaBIGStar News/--上一篇我们介绍了CAR-T细胞疗法在实体肿瘤领域具有潜力的靶点及血液肿瘤靶点研发趋势，本篇我们聊聊CAR-T毒副反应引发的管线事件及提高安全性的研究进展、策略。
涉及患者生命安全，谁都不曾松懈。尽管如此小心翼翼，近两年包括Poseida、Tmunity、Allogene、Atara Biotherapeutics等细胞疗法新秀均遭受过FDA的“红灯”警告。事后调查结果大多集中在受试者个体差异、先前经历过多种方法治疗、肿瘤已进入终末期等方面。CAR-T本身在患者发生意外中的机制及占比，目前来说还很难确切知晓。
另一方面，我们对于CAR-T导致的毒副反应认知在不断发展，从研究者发现并报道CRS、神经毒性开始，解决策略历经监测生物标志物、改进CAR结构、优化靶点筛选及关注肿瘤微环境等阶段。现今这些毒副作用通常可控、可逆，随着CAR-T细胞疗法规范专业医疗人员操作、临床实践不断经验积累，CAR-T临床应用被毒副反应“束缚”的情况已大为改善。
毒副反应相关事件带来的改变
2020年8月，Poseida Therapeutics的候选药物P-PSMA-101因患者肝功能衰竭死亡而终止，Poseida通过分析症状，初步判断患者出现了巨噬细胞活化综合征（MAS）。事后Poseida更改了试验方案以保证药物安全性，近期Poseida在2022 ASCO-GU上公布了P-PSMA-101的Ⅰ期临床试验结果，安全性方面已有所改善：≥3级CRS=14.28%（2/14）。
2021年6月，Tmunity Therapeutics因发现2例由免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）导致死亡的前列腺癌病例，终止了TmPSMA01 CAR-T的临床研究。事后Tmunity改进了CAR结构设计，近期更是引入Agilent xCELLigenceRTCA系统，并通过多平台构建了创新的正交检测的方法，用于全面评估CAR-T细胞表征，以保证CAR-T产品安全性。
2021年10月，Allogene Therapeutics的ALLO-501a在ALPHA2研究中，因发现一名患者给药后（先后发生1级CRS及2级ICANS）活检细胞具有“染色体异常”被FDA叫停。Allogene调查后宣布此事件与制备及基因编辑无关，历经3个月的进一步调查后，FDA也解除了ALLO-501A所有的临床限制，本次风波的平息得益于当下更完备的CAR-T监测手段。
2022年2月，Atara Biotherapeutics的ATA2271因在Ⅰ期临床试验发生一例患者死亡的严重不良事件（SAEs），一名患者接受三剂高剂量（6×106个细胞/kg）给药后死亡。事后拜尔结束了与Atara仅维持了18个月的合作，此次事件让业界重新审视创新CAR结构与临床应用安全性的问题，这也是CAR-T一直以来面对的两难选择。
▲ Atara在2020年宣布与拜尔合作时的官方宣传
（图片源自：Atara官方账号）
CAR-T细胞疗法的毒副反应常出现得让人措手不及。相较常见的CRS及神经毒性，CAR-T对实体肿瘤发起冲击的这几年，其他毒副反应出现的概率也增加了。相应地，我们的对抗手段、对免疫系统的认识也在增加，从基础研究到解决策略都以令人兴奋的速度成长！
研究进展从机制到结构
1. 机制方面：
2. 结构方面：
2.1 取其精华、去其糟粕：朱军与陈思毅教授利用CD19-BBz（86）对现有Kymriah 进行改造，之后应用于一项早期临床试验中，结果显示：在低剂量和中等剂量治疗的患者中，一半出现了临床缓解，在11名接受高剂量治疗的患者中，8人实现了临床缓解（其中6人完全缓解，2人部分缓解），安全性更为喜人，所有接受治疗的患者均未出现CRS或神经毒性；
▲ CD19-BBz（86）六名病情持续完全缓解患者的PET结果
（图片源自：PMCID: PMC7518381）
2.2 CAR链接结构重塑：James N. Kochenderfer团队通过对FMC63-28Z CAR-T结构中的铰链区域和跨膜结构域改造，创造了Hu19-CD828Z CAR-T，结果表明：除更低水平的细胞因子分泌外，20例B细胞淋巴瘤患者完全缓解率（CRR）较FMC63-28ZCAR-T提高了5%，严重的神经毒性下降了60%。
多领域、多视角的解决策略
1. 非基因编辑技术：通用型CAR-T（同种异体）已经成为研发趋势，研究人员近期为进一步减少基因编辑技术带来的脱靶风险以及其他安全性问题，对非基因编辑的通用型CAR-T细胞疗法发起挑战。据悉Celyad全球首款非基因编辑的同种异体CYAD-101在Ⅰ期临床研究中除治疗效果获得认可外，治疗过程中没有观察到与治疗相关的3级以上不良事件及移植物抗宿主反应（GvHD）。
2. 基因编辑技术：针对CRS中发挥重要作用的细胞因子，通过沉默其shRNA抑制细胞因子的释放，从而降低CRS的影响、提高CAR-T安全性；采用CRISPR/Cas9基因编辑技术选择性地删除负调控基因或创建内源性受体，可以提高CAR-T细胞的存活率和抗肿瘤活性，以减少GvHD的发生。Allogene Therapeutics和CRISPR Therapeutics的疗法都涉及编辑内源性基因，从而避免GvHD和内源性T细胞受体(TCR)的同种异体反应。
3. 新材料的应用：北卡罗来纳大学Yevgeny Brudno等制造了一种含海藻酸盐的凝胶MASTER，通过凝胶作为媒介，混合T细胞和载体病毒便可在1天内制备完成CAR-T，在对淋巴瘤小鼠的治疗中，相较传统CAR-T提高了34.4%的生存率，且无不良反应发生。此外，凝胶生物可将CAR-T固定于肿瘤区域，立体支架可帮助CAR-T定植，减少正常组织被CAR-T浸润的风险。
▲ iCas9系统诱导CAR-T细胞凋亡示意图
（图片源自：Journal of Medicinal Chemistry）
4. 改造CAR结构：CAR从结构上进行革新的策略正变得越来越多，在提高CAR-T疗法的安全性及控制毒副反应上都有质的飞跃，如：iCasp9i/CID系统可通无生物活性的小分子药物改变嵌合蛋白质iCasp9的结合结构域发生交联，使iCasp9发生二聚化，进而激活下游的Caspase3通路激活，引发细胞凋亡；此外还有多抗原识别组件、增加掩盖肽上蛋白酶切链接子等方法；双特异性嵌合抗原受体的研发，不仅减少复发的发生风险、增加特异性，还能阻止副作用的发生。
5. 非病毒载体应用：如何实现高效地生产慢病毒并实现稳定放大，是创新药企业普遍面临的难题。目前已报道多种基于转座子的系统用于CAR-T制备，Precigen的PRGN-3005 正是利用了非病毒Sleeping Beauty系统进行制备，经过该系统改造后的质粒DNA可稳定插入T细胞，可进行快速编辑。在实验动物的验证中，PRGN-3005相较传统CAR-T具有更明显的持久性应答。国内由上海细胞治疗集团研发的首个非病毒载体制备的CAR-T细胞治疗产品BZ019目前正处于Ⅰ期临床试验。
结 语
CAR-T可以说是“以毒攻毒”的疗法，早期患者对于CAR-T也曾有毒性越强、疗效越强的误解。诚然，疗效和毒性的制衡历来都是研发人员的困扰和无奈，随着近年对毒副反应的深入了解，这种不可控、不可预知、不能两全其美的状况正在改变。本篇的起稿思索了很久，因为CAR-T细胞疗法毒副反应的报道写重了会成为惶恐，写轻了又有误导读者的嫌疑。直到读到一篇乔伊·约翰逊医师的网络日志才有所领悟，她的日志文末写道：“C”字母对于患者来说是Cancer，对医师来说是抗击肿瘤的希望“CAR-T”。
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