2021 年是中國細胞治療領(lǐng)域的元年,時至今日,6 款產(chǎn)品獲得 FDA 批準,3 款在中國上市?;谝寻l(fā)布的 2022 年上半年財報[1-4],CAR-T 細胞治療全球總銷售額已超 10 億美金。
CAR-T 細胞制備流程包括以下幾個步驟:
① 抽取血樣,白細胞分離;
② 在 GMP 環(huán)境下,準備 CAR 基因,進行 CAR 基因轉(zhuǎn)導(dǎo),獲取 CAR-T 細胞
③ CAR-T 細胞擴增,純化,并進行質(zhì)量控制檢查;
④ 運送回治療機構(gòu),病人先進行淋巴細胞清除化療,再輸注 CAR-T;
⑤ CAR-T 細胞識別并殺傷癌細胞。
Cancers 2021, 13, 5181(原始圖來自于 NCI-NIH)[5]
血液腫瘤
CAR-T 細胞治療,徹底改變了血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療結(jié)果。CD19 CAR-T 臨床適應(yīng)癥主要為難治性大 B 細胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤、急性淋巴細胞性白血病等,BCMA CAR-T 則針對多發(fā)性骨髓瘤。
CAR-T 總體反應(yīng)率在 52-85%,完全應(yīng)答率達到 33-59%[5-7],優(yōu)于單克隆抗體藥物(如Tafasitamab)、小分子抑制劑(如Selinexor)、ADC 藥物(如Polatuzumab vedotin)等。
目前 FDA 已經(jīng)批準了六款 CAR-T 細胞治療產(chǎn)品,具體數(shù)據(jù)參考下表。
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實體瘤
針對實體瘤(如肝細胞癌、胃癌、黑色素瘤、前列腺癌、卵巢癌等),目前雖然進行了數(shù)百項 CAR-T 臨床研究,比如 Mesothelin(29 項),HER2 和 GD(各 26 項),GPC3(23 項)CEA 和 CLDN 18.2(各 10 項),除去 CLDN 18.2(科濟 CT041)取得 ORR 48% 的療效,其余靶點大多無應(yīng)答[8]。
可及性
目前 CAR-T 細胞治療依然采用個體化生產(chǎn),產(chǎn)能有限、生產(chǎn)周期長,且成本高昂,影響患者可及性。
治療相關(guān)副作用
作為免疫治療產(chǎn)品,CAR-T 存在免疫相關(guān)一些副作用,包括細胞因子風暴(CRS)和神經(jīng)毒性等,如上表統(tǒng)計 6 已經(jīng)上市產(chǎn)品[5-7]。此外,脫靶毒性等也是不能忽略的問題。
原發(fā)性耐藥
部分腫瘤細胞對于 CAR-T 治療不敏感,無法產(chǎn)生消退。
復(fù)發(fā)問題
從長時間看,細胞治療產(chǎn)生消退的患者,如多發(fā)性骨髓瘤 50% 以上會復(fù)發(fā)(無進展生存期小于 12 個月)[7]。
實體瘤
目前 CAR-T 治療實體瘤,應(yīng)答率和有效率都極低,相關(guān)機制討論中,涉及缺乏特異性腫瘤相關(guān)抗原,物理屏障阻隔 CAR-T 穿透入實體瘤內(nèi)部,惡劣的腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo) CAR-T 功能耗竭等。
除了以上挑戰(zhàn)之外,CAR-T 細胞的質(zhì)量控制,臨床前試驗?zāi)P偷娜狈Φ纫彩茄邪l(fā)和臨床申報中廣泛面臨的問題。
現(xiàn)貨型CAR-T解決可及性問題
現(xiàn)貨型 CAR-T 的優(yōu)勢:
1. 可提前制備,直接使用;
2. 可批量生產(chǎn),降低成本;
3. 產(chǎn)品質(zhì)量與患者個體狀況無關(guān)。
現(xiàn)貨型 CAR-T 的開發(fā)策略:宿主同種異體 T 細胞識別未修飾 T 細胞上不匹配的人類白細胞抗原(HLAs),引起排斥反應(yīng)。一些宿主 NK 細胞也可能感覺到不匹配的 T 細胞上某些宿主 HLAI 類分子的缺乏,促進排斥。現(xiàn)貨型 CAR-T 主要開發(fā)邏輯是阻斷移植排斥反應(yīng)。常用的策略包括:
▲ 敲除引起移植排斥反應(yīng)的 HLA 分子;
▲ 過表達 HLA-E/G 或 CD47;
▲ 在現(xiàn)貨型 CAR-T 細胞上保留 HLA-C 和非經(jīng)典的 HLAI 類分子;
▲ 主動的方法可以通過非選擇性抑制宿主免疫(清除宿主淋巴細胞,包括 CD52/CD38 單克隆抗體和 FOLFOX);
▲ 選擇性消除激活的同種異體反應(yīng)性淋巴細胞。
但現(xiàn)貨型 CAR-T,基因敲除可能會引起 T 細胞染色體異常[13],存在安全性問題,該技術(shù)的先驅(qū) Cellectis 和 Allogene 多次被叫停臨床研究。
CAR-M、CAR-NK 等多種 CAR 細胞
除了 CAR-T 之外,使用 CAR 武裝另外一個免疫效應(yīng)細胞(NK 細胞)也成為研究熱點。CAR-NK 有多種優(yōu)勢,比如對移植排斥反應(yīng)天然抵抗,可以使用臍帶血干細胞分化產(chǎn)生 NK 細胞,因而天然具有現(xiàn)貨型 CAR 細胞的特征;體內(nèi)半衰期短,可以降低毒副作用的考量。不過,現(xiàn)在只有 30 多個臨床開展,還沒有獲得令人振奮的臨床結(jié)果,開發(fā)尚需時間。
CAR-M 巨噬細胞是抗原遞呈細胞,CAR-M 增加抗原遞呈能力,激活體內(nèi)的 T 細胞,從而發(fā)揮抗腫瘤活性。但其臨床有效性也同樣需要時間來檢驗。
無論是 CAR 基因改造還是在多種 CAR 細胞中尋找最優(yōu)答案,都對操作環(huán)境、設(shè)備及操作符合規(guī)范的要求尤其嚴格。Eppendorf 系列產(chǎn)品不僅可以實現(xiàn) CAR-T 細胞產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)中的安全性、質(zhì)量可控性、產(chǎn)品工藝一致性及數(shù)據(jù)合規(guī)性,更有高效節(jié)能和用戶友好的特點。
參考資料:
[1]https://s21.q4cdn.com/104148044/files/doc_financials/quarterly_reports/2022/BMY-Q22022-Earnings-Press-Release.pdf[2]https://www.novartis.com/sites/novartis_com/files/q2-2022-media-release-en.pdf[3]https://s29.q4cdn.com/585078350/files/doc_financials/2022/q2/Gilead-Sciences-Q222-Earnings-Press-Release-2-August-2022.pdf
[4]https://www1.hkexnews.hk/listedco/listconews/sehk/2022/0721/2022072101231_c.pdf
[5]Crees, Z.D.; Ghobadi, A. Cellular Therapy Updates in B-Cell Lymphoma: The State of the CAR-T. Cancers 2021, 13, 5181
[6]Nikhil C. Munshi et al, Idecabtagene Vicleucel in Relapsed and Refractory Multiple Myeloma, N Engl J Med . 2021 Feb 25;384(8):705-716.
[7]Jesus G Berdeja et al,Ciltacabtagene autoleucel, a B-cell maturation antigen directed chimeric antigen receptor T-cell therapy in patients with relapsed or refractory multiple myeloma (CARTITUDE-1): a phase 1b/2 open-label study,Lancet 2021; 398: 314–24
[8]Victor Moreno et al, Adoptive cell therapy for solid tumors: Chimeric antigen receptor T cells and beyond,Current Opinion in Pharmacology 2021, 59:70–84
[9]Mehmet Kemal Samur et al, Biallelic loss of BCMA as a resistance mechanism to CAR T cell therapy in a patient with multiple myeloma, NATURE COMMUNICATIONS | (2021) 12:868 | https://doi.org/10.1038/s41467-021-21177-5
[10]Xu X, Huang S, Xiao X, Sun Q, Liang X, Chen S, Zhao Z, Huo Z, Tu S and Li Y (2021) Challenges and Clinical Strategies of CAR T-Cell Therapy for Acute Lymphoblastic Leukemia: Overview and Developments. Front. Immunol. 11:569117
[11]Feiyan Mo et al, Taking T-Cell Oncotherapy Off-the-Shelf, Trends Immunol. 2021 Mar;42(3):261-272.
[12]Nahmad, A.D., Reuveni, E., Goldschmidt, E. et al. Frequent aneuploidy in primary human T cells after CRISPRCas9 cleavage. Nat Biotechnol (2022). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01377-0
[13]Larson RC, Maus MV.Recent advances and discoveries in the mechanisms and functions of CAR T cells, Nat Rev Cancer . 2021 Mar;21(3):145-161.