新一代CAR-T细胞疗法的突破性进展与临床应用前景

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新一代CAR-T细胞疗法的突破性进展与临床应用前景

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近年来，嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法在治疗血液恶性肿瘤方面取得了重大突破。目前，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。然而，尽管总体治疗效果显著，但仍有一定比例的患者未能从CAR-T治疗中获益，且存在细胞因子释放综合征和神经毒性等不良反应。新一代CAR-T细胞疗法通过引入各种分子机制，如额外的共刺激域、安全开关、免疫检查点调节、细胞因子表达等，有望克服现有疗法的局限性，提高疗效并减少副作用。

CAR的结构

随着CAR-T细胞技术的不断发展，CAR的结构也在持续优化。第一代CAR-T细胞主要包含肿瘤相关抗原的高亲和力单链抗体（scFv）、跨膜结构域和唯一的细胞内TCR-ζ或FcR-γ结构域。然而，第一代CAR-T细胞的临床效果有限，主要因为其增殖能力和体内细胞毒性不足。为了解决这一问题，第二代CAR-T细胞引入了额外的细胞内共刺激结构域，如CD28或4-1BB，显著提高了治疗效果。目前，已有多种基于第二代CAR结构的CAR-T产品获得监管部门批准，用于治疗血液瘤。

第三代CAR-T细胞进一步优化了结构，通过组合使用多个共刺激结构域来增强疗效。第四代和第五代CAR-T细胞则更进一步，不仅包含额外的共刺激结构域，还在抗原识别时诱导表达细胞因子（如IL-12），或包含某些细胞因子受体的细胞内结构域（如截短的IL-2受体β链和STAT3结合部分）。

免疫检查点调节的武装CAR-T细胞

新一代CAR-T细胞的一个重要发展方向是通过免疫检查点调节来克服肿瘤微环境的抑制作用。在血液肿瘤领域，大多数相关临床试验都集中在破坏程序性细胞死亡蛋白1（PD-1）途径上。例如，NCT03258047临床试验采用了一种创新方法，将PD-1融合到细胞内CD28激活域，使得PD-L1与PD-1的结合能够转化为激活信号，预期能产生更有效的抗肿瘤效果。该研究在17名B细胞非霍奇金淋巴瘤患者中进行，结果显示完全缓解率（CR）为41.2%，客观缓解率（ORR）为58.8%。

另一种策略是通过重编程CAR-T细胞分泌PD-1-Fc融合蛋白。目前，有两项研究正在评估这种方法在复发/难治性（r/r）多发性骨髓瘤和r/r B细胞淋巴瘤中的安全性和有效性，但尚未发表临床数据。此外，敲除PD-1和TIGIT受体的Anbal-cel在r/r大B细胞淋巴瘤患者中显示出78%的CR率。

TRUCKs——表达细胞因子的CAR-T细胞

TRUCKs（重定向用于通用细胞因子介导杀伤的T细胞）是新一代CAR-T细胞的重要分支，通过表达特定细胞因子来增强CAR-T细胞的抗肿瘤效力、提高持久性，并改变肿瘤微环境特征。目前，有多项临床试验正在评估TRUCKs在血液系统恶性肿瘤中的应用。

例如，表达IL-7和趋化因子CCL19的CAR-T细胞在多项临床试验中显示出良好的效果。IL-7促进T细胞增殖和存活，而CCL19引导CAR-T细胞向肿瘤部位迁移。在r/r DLBCL患者中，CR率为4/7，ORR为5/7；在r/r多发性骨髓瘤患者中，两名入选患者均获得CR。此外，表达IL-18的CAR-T细胞正在NCT04684563临床试验中进行评估，但长期安全性结果仍有待观察。

安全开关的CAR-T细胞

为了解决常规CAR-T疗法伴随的治疗相关毒性问题，研究人员开发了带有安全开关的CAR-T细胞。这些安全开关能够在给予外源药物后诱导CAR-T细胞凋亡或通过补体依赖性细胞毒性（CDC）和抗体依赖性细胞细胞毒性（ADCC）清除CAR-T细胞。

将截短的表皮生长因子受体（EGFRt）结合到CAR-T细胞中是常见的安全开关方法。截至2022年8月，已有20项临床试验在研究基于EGFRt的CAR-T细胞。RQR8自杀基因和诱导型半胱天冬酶9（iCasp9）也是常用的CAR-T安全开关策略。HSV-TK Mut 2基因则通过前药更昔洛韦（GCV）靶向，诱导细胞死亡。

通用CAR-T细胞

传统CAR-T产品主要采用自体T细胞制造，存在制造时间长、T细胞质量不稳定等问题。通用CAR-T细胞通过分子工程技术，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，有望克服上述局限性。CRISPR/Cas9技术在T细胞工程中的初步安全性和可行性已在首次人体试验中得到证实。

例如，NCT04502446试验中，针对CD70抗原的CAR-T细胞被设计为消除TCR、MHC-I和CD70的表达，以防止自相残杀并提高疗效。结果显示，ORR为47%，CR为20%，未观察到严重不良事件。NCT04264078试验在r/r T-ALL患者中使用通用CAR-T细胞，通过CRISPR/Cas9破坏TCR和CD7基因，以防止移植物抗宿主病（GvHD）和自相残杀。结果显示，CR为80%（4/5），但所有受试者均出现严重细胞因子释放综合征（CRS）。

小结

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细胞可能具备以下特征：使用CRISPR/Cas9技术制造的通用同种异体CAR-T细胞，具有免疫检查点抗性，表达将T细胞运输到肿瘤部位的细胞因子，并包含用于管理潜在毒性的安全开关机制。这种组合有望克服现有CAR-T细胞疗法的局限性，改善患者的治疗结果。

参考文献：