多发性骨髓瘤CAR-T治疗迎来突破，双靶点技术效果显著
多发性骨髓瘤CAR-T治疗迎来突破，双靶点技术效果显著
多发性骨髓瘤（MM）是一种浆细胞恶性增殖性肿瘤，近年来发病率大幅上升，已成为血液系统中第二常见的恶性肿瘤。虽然传统药物治疗取得了一定进展，但复发和耐药性问题仍然存在。CAR-T细胞免疫疗法作为一种新型治疗方法，通过改造患者自身的T细胞来识别和杀伤肿瘤细胞，为MM的治疗带来了新的希望。本文将详细介绍MM的CAR-T治疗研究进展，包括治疗原理、靶点选择以及最新的双靶点CAR-T技术。
CAR-T治疗
CAR-T细胞免疫疗法是一种新型的治疗方法，它利用患者自身的免疫系统来对抗癌细胞。具体来说，该疗法通过以下步骤实现：
- 从患者体内采集外周血中的T细胞
- 利用基因转导技术使T细胞表达嵌合抗原受体（CAR）
- 将改造后的CAR-T细胞回输到患者体内进行抗肿瘤治疗
CAR由四个部分组成：
- 来自单克隆抗体的单链可变片段（scFv）
- 来自CD8的铰链区
- 跨膜结构域
- 细胞内信号传导域
根据结构和功能的不同，CAR可以分为四代：
- 第一代仅包含一个细胞内信号传导域
- 第二代加入了共刺激结构域（如CD28或4-1BB）
- 第三代在第二代基础上进一步增加共刺激结构域
- 第四代在第三代基础上增加了细胞因子
最新研究开发了第五代CAR，这种新型构建体包含来自白细胞介素（IL）-2受体β链（IL-2Rβ）的截短细胞质结构域和STAT3结合酪氨酸-X-X-谷氨酰胺（YXXQ）基序，以及TCR信号转导（CD3ζ）和共刺激（CD28）结构域。这种设计在血液瘤和实体肿瘤模型中表现出优异的体内持久性和抗肿瘤作用。
CAR-T细胞输注入患者体内后，可以通过以下三种途径杀死表达特异性抗原的肿瘤细胞：
- 特异性识别并溶解肿瘤细胞
- 释放细胞因子
- 通过Fas/FasL途径诱导凋亡
值得注意的是，CAR-T治疗不受主要组织相容性复合体（MHC）的限制，具有更广泛的适用性。
图1：CAR结构示意图
MM的CAR-T治疗靶点
目前，B细胞成熟抗原（BCMA）、信号淋巴细胞激活分子家族成员F7（SLAMF7）和G蛋白偶联受体C类第5组成员D（GPRC5D）已被用作MM的CAR-T治疗靶点。以下是这些靶点的详细信息：
01 BCMA
BCMA是一种III型跨膜蛋白，属于肿瘤坏死因子受体（TNFR）家族。其主要特征包括：
- 在B细胞成熟末期表达上调
- 在浆细胞上选择性表达
- 在大多数MM细胞上高水平表达
- 在幼稚B细胞、记忆B细胞及其他正常组织细胞上基本不表达
BCMA通过与B细胞活化因子（BAF）结合，激活NF-KB和MAPK/JNK通路调节长寿浆细胞的存活。同时，它也可以通过结合增殖诱导配体（APRIL）促进骨髓微环境中MM细胞的增殖。
目前市面上已批准三款靶向BCMA的CAR-T产品：
- bb2121（蓝鸟生物）：在33名复发难治MM患者中，总体缓解率为85%，其中45%的患者达到完全缓解或严格完全缓解
- cilta-cel（强生公司）：在97名患者中，总缓解率（ORR）为97.9%，其中94.9%的患者达到非常好的部分缓解（VGPR），82.5%的患者达到严格完全缓解（sCR）
- 福克苏注射液（驯鹿/信达生物）
尽管anti-BCMA CAR-T疗法在MM治疗中取得了令人满意的临床疗效，但同时也观察到了较高的细胞因子释放综合征（CRS）和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）风险。如何进一步提高产品的安全性和有效性仍是需要考虑的重要挑战。
02 SLAMF7
SLAMF7又称CD319、CRACC、CSSLAMF71，是信号淋巴细胞激活分子（SLAM）家族的一员。其主要特征包括：
- 在正常组织中，SLAMF7的表达局限于造血系统，包括NK细胞、部分T细胞和B细胞、单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞
- 在正常B细胞的生命周期中，SLAMF7在前B细胞和浆细胞中高表达
- 在MM及意义不明的单克隆丙种球蛋白病和冒烟型骨髓瘤阶段的恶性浆细胞中都高水平表达
- 在新诊断（ND）骨髓瘤的恶性浆细胞上均匀表达，并且在强化放化疗后的复发性骨髓瘤中依然保留表达
- 在其他正常人体组织中并没有已知的SLAMF7表达
这些特征使得SLAMF7成为骨髓瘤CAR T细胞治疗中一个潜在的靶点。
03 GPRC5D
GPRC5D是一种跨膜受体蛋白，主要在浆细胞表面表达。其主要特征包括：
- 在MM细胞中表达水平显著升高
- 免疫组化显示GPRC5D在恶性骨髓瘤细胞上普遍表达，与BCMA分布类似但相互独立
- 在正常组织表达仅限于毛囊
基于这些发现，研究人员设计了一种包含七种靶向GPRC5D的人类scFvs的CAR-T，可以在异种移植MM小鼠模型中根除MM细胞，并使小鼠实现长期存活。在注射GPRC5D-CAR-T后100天，小鼠保持100%的存活率，并且没有出现脱发或皮肤损伤等副作用。这一研究结果为将GPRC5D作为MM免疫治疗的重要临床靶点提供了重要的临床前证据。
双靶点CAR-T
虽然MM患者接受CAR-T治疗后初期反应良好，但临床研究发现患者因抗原逃逸而复发的比例也很高。这可能与以下因素有关：
- CAR-T细胞在体内扩增和持久性不足
- 肿瘤相关抗原的丢失或下调
- 肿瘤微环境中存在的免疫抑制因子
针对这些问题，开发多靶点CAR-T被认为是解决抗原逃逸问题最显著的解决方法，尤其是双靶点CAR-T的开发。以下是双特异性CAR-T细胞的四种实现方式：
Cocktail/Sequential infusion：即单特异性CAR-T细胞联合治疗（鸡尾酒疗法）。这种联合治疗的弊端是两种不同靶点的CAR-T细胞在体内的扩增速率不同，最终会导致两种CAR-T细胞的比例失调，不能更好地清除肿瘤细胞。
Co-transduction：即两种病毒载体分别编码一种单特异性CAR分子，再将这两种病毒共同转导T细胞形成双特异性CAR-T细胞。但由于转导效率的不同，这种办法构成的CAR-T细胞上两种CAR分子的比例是不均衡的，且也会出现T细胞上仅表达一种CAR分子的情况。
Bicistronic CAR-T细胞：即使用一种病毒载体编码两个单特异性的CAR分子，使CAR-T细胞上有两种CAR分子。这种方法构建的双特异性CAR-T细胞可以靶向两种抗原且这两种CAR分子的比例是相等的。但这种方法的弊端是病毒载体载量有限。病毒同时编码两个CAR分子的效率较低，导致CAR-T细胞上CAR分子表达量较低且第二个CAR分子的表达可能不完整。
Bivalent CAR-T细胞：即一个病毒编码一个CAR分子，这一个CAR分子上含有两个抗原结合位点。Bivalent CAR-T细胞的结构又可以分为两种形式：线性串联（Tandem）或环状（Loop）构型。这两种bivalent CAR是目前研究最火热和应用最多的双特异性CAR-T细胞构型。
图3：双靶点CAR设计示意图
相较于传统的蛋白酶体抑制剂、单克隆抗体和免疫调节剂等治疗手段，CAR-T细胞疗法具有更显著的靶向性和更强的杀伤能力，使得患者的缓解程度及生存期得到持续改善。然而，由于肿瘤细胞免疫逃逸等问题导致的复发仍然是研究人员面临的巨大挑战。目前，针对这一问题，多靶点特别是双靶点CAR-T的临床研究已经初见成效。相信随着更多的研究和临床试验的开展，CAR-T细胞疗法的安全性和有效性将进一步提高，为多发性骨髓瘤患者带来更多的希望。
参考文献
[1] VAN DE DONK N W C J，PAWLYN C，KL Y.Multiple mye-lomalJ]. Lancet，2021， 397(10272):410-427.
[2] Kagoya, Y.; Tanaka, S.; Guo, T.; Anczurowski, M.; Wang, C.H.; Saso, K.; Butler, M.O.; Minden, M.D.; Hirano, N. A novel chimeric antigen receptor containing a JAK-STAT signaling domain mediates superior antitumor effects. Nat. Med. 2018, 24, 352–359.
[3] NOOPUR RAJE M D J B. Anti-BCMA CAR T-Cell Therapybb2121 in Relapsed or Refractory Multiple Myeloma[J]. TheNew England Journal of Medicine， 2019(380) :1726-1737.
[4] LIN Y，MARTIN T，BERDEJA J G,et al. Ciltacabtagene autoleucel, a BCMA-directedCAR-Tcell therapy, in patients withrelapsed/refractory multiple myeloma: 2-year post LPI resultsfrom the phase 1b/2 CARTITUDE-1 study[J]. HemaSphere,2022，6(Suppl) :851-852.
[5] Hsi ED, Steinle R, Balasa B, et al. CS1, a potential new therapeutic antibody target forthe treatment of multiple myeloma. Clin Cancer Res. 2008;14(9):2775-2784.
[6] Smith E L, Harrington K, Staehr M, et al. GPRC5D is a target for the immunotherapy of multiple myeloma with rationally designed CAR T cells[J]. Science translational medicine, 2019, 11(485): eaau7746.
[7] SHAH N N，MAATMAN T，HARI P，et al. Multi TargetedCAR-TCell Therapies for B-Cell Malignancies[J]. Frontiers inOncology，2019，9:146.
[8] TAHMASEBI S，ELAHI R，KHOSH E,et al. Programmableand multi-targeted CARs: a new breakthrough in cancerCAR-Tcell therapy[J]. Clinical and Translational Oncology, 2021, 23(6):1003-1019.
[9] Xie, B.; Li, Z.; Zhou, J., Wang, W., Current status and perspectives of dual-targeting chimeric antigen receptor T-cell therapy for the treatment of hematological malignancies. Cancers 2022, 14.