下一代CAR-T的应用前景

概述 

近年来，嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法治疗血液恶性肿瘤成为细胞治疗的一项重大突破。迄今为止，美国食品和药物管理局（FDA）已经批准了六种CAR-T疗法，用于治疗非霍奇金淋巴瘤、B细胞急性淋巴细胞白血病和多发性骨髓瘤。自2017年推出Kymriah以来，CAR-T市场在2021年已增长至17亿美元，预计到2026年销售额将达到75亿美元，年增长率约为33%。到2033年，CAR-T疗法的使用将增加10%，研发工作将主要集中在开发下一代CAR-T疗法。

目前，注册的大多数临床试验都基于所谓的第二代CAR，其由一个细胞外抗原结合区、一个共刺激域和一个CD3z信号域组成。不幸的是，尽管总体治疗效果显著，但仍有相当高比例的患者没有从CAR-T治疗中获益，总体应答率在50%至100%之间，由于应答的持久性有限，后续复发率高达66%。此外，它还与细胞因子释放综合征和神经毒性等不良反应有关。

免疫学和分子工程的进展推动了新一代CAR-T细胞的构建，这些细胞武装了各种分子机制，包括额外的共刺激域、安全开关、免疫检查点调节、细胞因子表达或治疗干扰分子的敲除等。从而可以克服CAR-T疗法当前的局限性，增强疗效并减少不必要的副作用。目前，许多临床试验目前正在评估新型CAR-T疗法的安全性和有效性。

下一代CAR-T细胞疗法 

CAR-T疗法的创新前景可以分为两个方向：细胞来源和工程方法。随着从患者来源的自体细胞向更具可扩展性的异基因治疗方法的发展，以及最终的原位递送，持续的改进可能有助于解决制造和管理、安全性和反应持久性方面的局限性。同时，应用基因编辑和合成生物学工具，对CAR-T疗法的作用时间、位点和强度进行额外的控制和调整，可能提高其安全性和有效性。

免疫检查点调节的武装CAR-T细胞

CAR-T治疗中的免疫检查点调节旨在规避抑制性的肿瘤微环境。在血液肿瘤方面，评估该方法的所有临床试验都明确依赖于破坏程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）途径。尽管试验数量相对较少（n=8），但个别研究显示了调节PD-1信号的独特方法。

TRUCKs–表达细胞因子的CAR-T细胞

重定向用于通用细胞因子介导杀伤的T细胞（TRUCKs）是新一代CAR-T细胞，被设计为表达某些细胞因子，以增强CAR-T细胞的抗肿瘤效力，提高其持久性，并改变肿瘤微环境的特征。

安全开关的CAR-T细胞

常规CAR-T疗法伴随的治疗相关毒性促进了安全开关CAR-T细胞的构建。新技术使研究人员能够结合安全开关，通过在给予外源药物后诱导细胞凋亡、补体依赖性细胞毒性（CDC）或抗体依赖性细胞细胞毒性（ADCC）来清除CAR-T细胞。

通用CAR-T细胞

如今，传统CAR-T产品是由来自符合治疗条件的患者的自体T细胞制造的。该方法存在若干局限性，包括制造时间长、难以动员适当数量的T细胞以及严重治疗患者的T细胞质量降低。然而，利用分子工程产生异基因CAR-T细胞可以克服上述障碍。为了构建通用CAR-T，需要从供体来源的细胞中去除主要组织相容性复合物（MHC）和T细胞受体（TCR）分子。

下一代CAR-T的临床前景 

对目前全球CAR-T临床管线的分析我们可以看到，虽然大多数依然在利用传统的单抗原自体方法；然而，也有更多的下一代CAR-T管线进入临床。

安全性

安全开/关、可切换和逻辑门控平台可以支持CAR-T改善的安全性，并将CAR-T的适用范围扩大到更多的患者。将截短的表皮生长因子受体（EGFRt）结合到CAR-T细胞中是临床试验中常见的安全开关方法。EGFRt被cetuximab靶向，其能够通过CDC或ADCC去除。截至2022年8月，20项临床试验正在研究多种血液系统恶性肿瘤中基于EGFRt的CAR-T细胞。目前，没有关于在人体中启动EGFRt安全开关机制的可用数据。缺乏此类报告的原因可能是调查期间没有危及生命的不良事件。

RQR8自杀基因是治疗给药后控制CAR-T细胞的类似方法。RQR8基因编码源自CD20和CD34抗原表位的细胞表面蛋白。该策略能够在给予rituximab后通过CDC或ADCC清除CAR-T细胞。目前，NCT03590574临床试验正在研究外周T细胞淋巴瘤（PTCL）中基于RQR8的CAR-T细胞。初步结果显示，ORR为67%，56%的患者实现了完全代谢反应（CMR）。另一项试验NCT03287804因治疗多发性骨髓瘤的初步疗效不理想而终止。

诱导型半胱天冬酶9（iCasp9）的加入是CAR-T安全开关的一种独特方法。在给予AP1903后，特别修饰的胱天蛋白酶9发生二聚并触发凋亡途径。目前，17项临床试验正在评估基于iCasp9的CAR-T细胞，但其中只有4项提供了初始数据。NCT03016377临床试验报告了一例ALL患者在CAR-T输注后出现神经毒性。AP1903给药后，症状完全缓解，唯一的不良事件是持续三天的2级胆红素升高。有趣的是，尽管消除了90%以上的CAR-T细胞，研究人员仍观察到临床上显著的抗白血病反应。在NCT02274584试验中，仅发表了一例霍奇金淋巴瘤患者的病例报告，显示暂时部分缓解。此外，NCT03125577试验报告了4名患者的数据，所有患者在CAR-T输注后出现CR。

有效性

武装CAR-T可以改善细胞归巢和向实体瘤的渗透，并可能使它们克服免疫抑制肿瘤微环境。同样，多靶向CAR-T解决了受体异质性和抗原逃逸挑战，使肿瘤类型的覆盖范围更广，并可能具有更持久的抗肿瘤活性。例如，Gracell的GC012F是一种自体BCMA/CD19双靶向CAR-T疗法，目前正在进行高危复发/难治性多发性骨髓瘤的Ib/II期试验。2023年美国临床肿瘤学会年会上的最新数据显示，29名患者的ORR为93%，残余病灶阴性率为100%，中位无进展生存期为38个月，有深刻而持久的反应。

通用性

异基因CAR-T可以通过简化制造和给药流程，实现成本和适用患者数量的提升。然而，对于同种异体方法，安全性仍然令人担忧，特别是移植物抗宿主病（GvHD）的风险。Caribou的CB-010是一种异基因抗CD19 CAR-T疗法，通过敲除T细胞受体α基因来降低GvHD的风险。在ANTLER I期试验的最新进展中，CB-010在16名复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤患者中显示出94%的总有效率和44%的6个月CRR。该方案也具有良好的耐受性，没有3级或更高级别的CRS或GvHD，与良好的自体CAR-T产品的安全性相当。

小结

随着研究数据的积累和分子工程的广泛应用，新一代CAR-T细胞治疗在临床上逐渐趋于成熟。最成功的新一代CAR-T细胞有可能是通用同种异体CAR-T细胞（使用CRISPR/Cas9技术制造），其特征在于免疫检查点抗性，并表达将T细胞运输到肿瘤部位的细胞因子。此外，这种结构将包含用于管理潜在毒性的安全开关机制。这种组合可能克服CAR-T细胞疗法当前的局限性，并有助于改善患者的治疗结果。

参考文献：

1.Next generations of CAR-T cells - new therapeutic opportunities in hematology? Front Immunol.2022 Oct 28;13:1034707.

2. The next-generation CAR-T therapy landscape. Nat Rev Drug Discov. 2023 Sep 6.