異體CAR-T療法逐漸靠岸
時間：2022-09-19 作者：泰和醫(yī)藥
本文轉(zhuǎn)載自藥聞窗，作者東風(fēng)
異體CAR-T療法逐漸靠岸
01 CAR-T的概念
CAR-T是一種能夠表達CAR的T細胞，全稱是嵌合抗原受體T細胞免疫療法。T淋巴細胞在腫瘤的免疫應(yīng)答中収揮重要作用，對腫瘤細胞具有極強的殺傷力。正常的T細胞収揮功能需要識別靶細胞表面的主要組織相容性復(fù)合物（MHC），腫瘤細胞能夠降低表面MHC的表達從而逃脫T細胞的識別。
圖1 CAR-T細胞的作用機制
CAR（Chimeric Antigen Receptor）是嵌合抗原受體，能夠以非MHC限制性方式識別腫瘤細胞表面的抗原。CAR的組成是一個單鏈抗體（可特異性識別腫瘤細胞表面抗原），跨膜區(qū)（保證單鏈抗體在T細胞表面表達），共刺激信號片段（保證CAR-T細胞長期擴增活性，如CD28和CD137），還有T細胞激活片段CD3-ζ（保證信號傳導(dǎo)激活T細胞）。
圖2 CAR的結(jié)構(gòu)
CAR通過體外轉(zhuǎn)染技術(shù)轉(zhuǎn)到患者的T細胞內(nèi)，使患者的T細胞表達CAR形成CAR-T細胞。經(jīng)過改造后的T細胞能夠非MHC依賴的特異性識別腫瘤表面相關(guān)抗原，同時保證處于激活擴增狀態(tài)，長期對腫瘤細胞產(chǎn)生殺傷，從而達到抑制腫瘤生長、殺傷腫瘤的目的。
02 “異體”CAR-T的崛起
2018年8月，一位名叫蕾拉剛滿“百天”的英國女嬰被診斷為急性淋巴細胞白血病，對嬰兒來說這種疾病相當(dāng)難治療。
很快，醫(yī)生就開始對蕾拉進行了化療和骨髓移植，但可惜的是，僅僅7周后這些傳統(tǒng)治療手段就被宣告無效。當(dāng)醫(yī)生也束手無策時，一種新型的“基因編輯”細胞療法成為突破口。
在女孩父母的支持下，醫(yī)院開始采用由德國生物技術(shù)公司Cellectis所開創(chuàng)的全新細胞療法，其核心是將抗癌基因插入健康的捐贈者T細胞中，從而生成CAR-T細胞，并注入患者身體中。正是這5000萬個被基因編輯過的細胞收到了奇效，癌細胞被全面抑制，很快醫(yī)生就再次進行了骨髓移植以確保根除疾病。
蕾拉正是全球第一位由“異體”CAR-T療法治愈的癌癥患者，治愈她的是Cellectis公司的UCART19產(chǎn)品。由于注入她體內(nèi)的細胞來自健康的捐贈者，這也讓市場看到了同種異體CAR-T療法全面推廣的可能性。
“異體”CAR-T療法相當(dāng)于一種“通用型”的CAR-T技術(shù)。捐獻蕾拉細胞的是一位素未相識的美國志愿者，科學(xué)家經(jīng)過三次基因修改后，讓其成功化身為通用型CAR-T細胞。
03 同種異體CAR-T能夠解決自體CAR-T臨床應(yīng)用中的問題
自體CAR-T（autologous CAR-T）不是常規(guī)意義上的藥品，而是一種個性化治療技術(shù)，需要病人自身的T細胞在體外轉(zhuǎn)導(dǎo)-擴增-回輸，病人等待治療的時間長達3星期，而且部分病人不能產(chǎn)生合格的 T 細胞導(dǎo)致治療無法進行。
異體CAR-T（allogeneic CAR-T），也即通用型CAR-T，對來自健康捐贈者的T細胞進行改造。其生產(chǎn)成本更低，可靈活、多次給藥，使用、分發(fā)和存儲方式與抗體藥物類似。
圖3 自體和異體CAR-T治療流程對比
表1 異體CAR-T使用上的優(yōu)點
異體CAR-T作為外源細胞，最大的問題就是排異：異體CAR-T細胞上的TCR會識別接受者體內(nèi)的異體抗原從而引發(fā)移植物抗宿主病（GvHD），異體CAR-T細胞上的HLA表達會引起宿主免疫細胞排斥反應(yīng)（HvG）。因此，使用基因編輯工具敲除異體T細胞上的TCR、MHC I以及相關(guān)信號通路基因，從而防止異體CAR-T與宿主之間的排斥反應(yīng)，是實現(xiàn)異體CAR-T的關(guān)鍵。
圖4 常見異體CAR-T改造技術(shù)
1案例1：CRISPR/Cas9 改造異體CAR-T
CRISPR Therapeutics是異體CAR-T領(lǐng)域領(lǐng)軍公司，由諾獎得主Emmanuelle創(chuàng)辦，主要對供體T細胞進行了三項修改：
1）使用CRISPR/Cas9將CAR插入TRAC位點以得到更安全、更一致的產(chǎn)物；
2）敲除TCR降低GvHD風(fēng)險；
3）敲除MHC I降低宿主T細胞對異體CAR-T的排斥，提高持久性。
圖5 CTX110結(jié)構(gòu)
CTX110為CRISPR旗下進度最快的異體CAR-T產(chǎn)品，靶向CD19，其治療復(fù)發(fā)難治DLBCL的I期臨床試驗結(jié)果優(yōu)異：26例病人，在劑量超過108個細胞治療的患者中達到58%的ORR和38%的CR；治療6個月后，CR為21%，最長緩解時間超過18個月。
2案例2：靶向CD19的異體CAR-T（PBCAR0191）
PBCAR0191是Precision BioSciences研發(fā)的首款異體CAR-T產(chǎn)品，利用ARCUS技術(shù)敲除異體CAR-T細胞中編碼TCR的基因，以避免移植物抗宿主病，同時利用AAV轉(zhuǎn)入靶向CD19的CAR，插入ARCUS編輯位點，用于殺傷CD19+的腫瘤細胞。
圖6 PBCAR0191設(shè)計方案
2022年6月8日，Precision BioSciences公布了PBCAR0191最新的臨床試驗結(jié)果。對兩個隊列的分析結(jié)果顯示，截至2022年5月31日，共有11名CD19 CAR-T復(fù)發(fā)B-NHL患者可進行評估，第28天ORR達到100%（11/11），其中8例（73%）患者達到CR，6名可評估的患者中3例（ 50% ）患者DoR超過6個月，11例患者中仍有6例（55%）持續(xù)響應(yīng)。一例達到CR的患者維持時間已超過18個月。在New Cohort的5例可評估患者中，ORR為100%，CR為100%，一例患者死亡，其余4例仍維持CR狀態(tài)。
圖7 PBCAR0191臨床I期試驗療效數(shù)據(jù)
3案例3：亙喜生物的TruUCAR異體CAR-T技術(shù)
亙喜生物的TruUCAR技術(shù)利用CRISPR/Cas9敲除TRAC，裝載了靶向T細胞和NK細胞以及腫瘤細胞的雙靶向CAR。
圖8 亙喜生物TruUCAR技術(shù)
AACR2021上，亙喜生物公布了CD7異體CAR-T產(chǎn)品GC027治療復(fù)發(fā)難治急性T-ALL成人患者數(shù)據(jù)。截至2021年2月4日的最新數(shù)據(jù)，所有患者均接受了單次GC027的輸注，高中低三組劑量組(0.6/1.0/1.5×107細胞/公斤)的全部6名受試者均達到CR，其中5名患者達到了MRD-CR（83%）；安全性良好且未觀察ICANS或GvHD發(fā)生，所有患者都出現(xiàn)了3級及以上的CRS，但均得到有效控制。
4案例4：科濟藥業(yè)的THANK-uCART異體CAR-T技術(shù)
為了避免宿主T細胞對異體CAR-T細胞的排異，通常會敲除β2M基因。但缺乏β2M基因的異體CAR-T細胞又會被宿主的NK細胞排異，導(dǎo)致其增殖和持久性降低?？茲帢I(yè)將識別NK細胞表面蛋白（NKG2A）的CAR裝載到了異體CAR-T細胞上，以阻止宿主NK細胞的攻擊，也即THANK（Target to Hinder The Attack of NK cell）-uCART技術(shù)。臨床前數(shù)據(jù)顯示，在NK細胞存在的情況下，THANK-uCART細胞比TCR/β2M雙敲除的異體CAR-T細胞的存活和增殖能力更強。
圖9 THANK-uCART異體CAR-T技術(shù)
5案例5：傳奇生物的非基因編輯的異體CAR-T技術(shù)
目前大多數(shù)異體CAR-T療法都利用了基因編輯技術(shù)敲除引發(fā)免疫排斥反應(yīng)的蛋白，但也存在尚不明確的潛在風(fēng)險，包括基因編輯工具的脫靶效應(yīng)和潛在染色體異常等。
傳奇生物L(fēng)UCAR異體CAR-T技術(shù)共表達CAR和一種細胞內(nèi)與TCR亞基結(jié)合的蛋白，該蛋白與TCR的α和β亞基結(jié)合之后阻礙正常TCR復(fù)合體的形成，從而阻斷內(nèi)源性TCR信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)。這種策略不需要對細胞進行基因編輯，而且阻斷內(nèi)源性TCR信號的蛋白可以由攜帶CAR轉(zhuǎn)基因的病毒載體同步表達，僅產(chǎn)出TCR或CAR單陽性的CAR-T細胞減少了CAR-T療法的生產(chǎn)步驟。
利用LUCAR平臺開發(fā)的CD20異體CAR-T療法LUCAR-20S已經(jīng)進入I期臨床試驗。目前已經(jīng)有5名復(fù)發(fā)/難治性非霍奇金淋巴瘤患者接受給藥，其中3名患者（60%）獲得部分緩解，尚未發(fā)現(xiàn)劑量限制毒性。
圖10 傳奇生物L(fēng)UCAR-T技術(shù)
04異體CAR-T研究進展
國內(nèi)外有多家公司正在積極研發(fā)異體CAR-T，大部分從已得到驗證的血液瘤靶點CD19開始研發(fā)，目前公布的異體CAR-T臨床試驗結(jié)果中，未報告移植物抗宿主病，安全性得到驗證。
除了安全性問題之外，異體CAR-T產(chǎn)品最關(guān)鍵的難點在于避免宿主免疫系統(tǒng)的識別和清除，提升CAR-T細胞持久性，從而維持長期療效。各公司的異體CAR-T研發(fā)策略存在差別，并可能最終導(dǎo)致產(chǎn)品效果產(chǎn)生差異。
美國進度最快的異體CAR-T產(chǎn)品是CRISPR公司研發(fā)的CTX110，已進入關(guān)鍵性臨床；中國進度最快的異體CAR-T產(chǎn)品是北恒生物研發(fā)的CT103A，已于今年3月獲批IND，異體CAR-T漸行漸近。
表2 異體CAR-T的研究進展
需要注意的是，異體CAR-T的排斥問題仍未得到完全解決，因此療效持久性仍待觀察。
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