免疫療法是當下腫瘤治療領(lǐng)域前景的發(fā)展方向之一。隨著(zhù)PD-(L)1等免疫檢查點(diǎn)抑制劑應用范圍逐漸擴大，CAR-T療法研究不斷出現新的進(jìn)展，CAR-T療法作為有別于傳統藥物的“活藥”，不僅對復發(fā)、難治性腫瘤患者表現出了突破性療效，其生產(chǎn)體系和使用場(chǎng)景也有別于普通藥物。鑒于當下生物技術(shù)的更新速度，預計CAR-T療法還將帶給市場(chǎng)更多驚喜。本報告擬從CAR-T療法技術(shù)基礎入手，分析CAR-T療法的局限性及研發(fā)方向、行業(yè)發(fā)展情況、研發(fā)情況與如何選擇國內標的、投融資情況及行業(yè)總結。

       一、CAR-T療法的局限性

       盡管CAR-T療法在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上具有顯著(zhù)的療效，為部分復發(fā)或難治性血液腫瘤患者帶來(lái)了新的希望，但CAR-T療法作為一個(gè)新興領(lǐng)域，目前也存在一些局限性。

       1.1 毒副作用

       目前已知CAR-T療法的毒副作用包括：細胞因子風(fēng)暴或細胞因子釋放綜合癥（Cytokine release syndrome, CRS）、神經(jīng)**和脫靶效應（On-target/off-tumor recognition）等。

       細胞因子風(fēng)暴CRS 主要表現為高燒、肌肉酸痛、嘔吐、心動(dòng)過(guò)速／低血壓、彌漫性血管內凝血、心肺功能障礙等臨床癥狀。輕度CRS副作用可通過(guò)輔助療法加以治療，如使用類(lèi)固醇藥物或者細胞因子阻斷性藥物。重度CRS還需依靠血管活性升壓藥、抗癲癇藥等藥物來(lái)緩解癥狀。

       神經(jīng)** 臨床上多呈現意識混亂、失語(yǔ)、腦水腫等癥狀，通常在CAR-T細胞回輸后的第4-5天產(chǎn)生，目前該副作用的發(fā)生機制尚不十分明確。通常，出現輕微臨床體征的患者可在幾天后自行緩解。嚴重情況下，需配合地塞米松（Dexamethasone）輔助治療，通常可在約4周內緩解。

       脫靶效應 指CAR-T細胞在攻擊腫瘤細胞時(shí)，誤傷了同樣表達靶點(diǎn)抗原的正常組織細胞，從而引起正常組織損傷或免疫缺陷，嚴重時(shí)會(huì )造成患者死亡。脫靶效應可謂是CAR-T療法最主要的副作用來(lái)源之一。

       1.2 血液腫瘤可能復發(fā)，實(shí)體瘤治療效果差

       僅從短時(shí)間內的治療效果看，CAR-T療法對某些血液腫瘤的治療效果十分顯著(zhù)，但若將觀(guān)察期限進(jìn)一步延長(cháng)則發(fā)現許多患者在經(jīng)過(guò)CAR-T治療幾個(gè)月或更長(cháng)時(shí)間后，會(huì )出現腫瘤復發(fā)的現象，影響患者預后。

       和血液腫瘤相比，CAR-T療法在實(shí)體瘤方面遇到的問(wèn)題更為棘手。一方面，實(shí)體瘤發(fā)生部位不像血液系統散布全身，CAR-T細胞需抵達實(shí)體瘤病灶，并浸潤到腫瘤內部；另一方面，即使CAR-T細胞能夠浸潤進(jìn)入到實(shí)體腫瘤內部，也會(huì )面臨其內部免疫微環(huán)境的抑制，影響T細胞正常作用的發(fā)揮；此外，實(shí)體瘤內部微環(huán)境存在偏酸、缺氧及營(yíng)養缺乏等情況，也不利于CAR-T細胞發(fā)揮作用。

       1.3 難以產(chǎn)業(yè)化

       治療費用昂貴 目前，已獲批的CAR-T產(chǎn)品和絕大多數CAR-T臨床實(shí)驗都是使用自體型CAR-T，其以病人自身的T細胞為起始材料，這種“私人訂制”療法的生產(chǎn)成本較高。諾華、Kite的獲批CAR-T產(chǎn)品定價(jià)分別為47.5、37.3萬(wàn)美元，高昂的價(jià)格限制了其市場(chǎng)潛力。諾華旗下的CAR-T產(chǎn)品在2018年第一季度取得1200萬(wàn)美元的營(yíng)收，只達到了預期的三成；Kite的CAR-T產(chǎn)品在獲批后兩個(gè)月內的銷(xiāo)售也不及預期。

       質(zhì)量穩定性差 患者自身的T細胞通常都存在質(zhì)量與數量的缺陷，不同批次產(chǎn)品之間質(zhì)量的穩定性較差，難以達到大規模的工業(yè)化生產(chǎn)以及標準化的質(zhì)量控制。

       二、CAR-T的研發(fā)方向

       基于CAR-T治療暴露出的局限性，目前有關(guān)CAR-T的研究和開(kāi)發(fā)，主要圍繞以下三方面展開(kāi)：

       2.1 降低CAR-T細胞**

       CAR-T療法表現出的毒副作用表明需要開(kāi)發(fā)一些控制程序來(lái)調控CAR的活性，目前已經(jīng)有大量的方法被探究用于控制CAR-T的安全性。

       自殺開(kāi)關(guān)（suicide switch） 通過(guò)安裝自殺開(kāi)關(guān)對移植細胞進(jìn)行快速清除，這種開(kāi)關(guān)可通過(guò)小分子或者抗體來(lái)控制。常用的自殺開(kāi)關(guān)包括：可誘導的caspase-9（iCasp9）、單純皰疹病毒中的胸苷激酶（HSV-TK）及自殺表位等。

       可誘導的CAR（Inducible CAR） 自殺開(kāi)關(guān)對于控制CAR-T細胞的**也許是有效的，但是它們也會(huì )清除治療性的CAR-T細胞，引發(fā)治療反應的不可逆終止。因此，不清除CAR-T細胞的非細胞**的可逆系統對于控制**反應也許是有用的。這種可逆系統可以通過(guò)可誘導的CAR來(lái)實(shí)現，主要有三種方式：可誘導的表達、藥物誘導的CAR組裝、可開(kāi)關(guān)控制的CAR（switchable CAR, sCAR）。

       “邏輯門(mén)” 目前CAR-T靶向的抗原大都為腫瘤相關(guān)抗原，在腫瘤細胞表面過(guò)度表達，在正常組織中也有低表達。因此CAR-T療法會(huì )出現脫靶效應，攻擊正常組織。“邏輯門(mén)”的設計可以減少對正常組織的殺傷，該設計主要有三種形式：基于Notch的組裝式受體（即SynNotch受體）、抑制性CAR（iCAR）、雙特異性CAR。

       發(fā)揮空間控制 CAR-T的安全性也可通過(guò)空間位置加以調控，主要是通過(guò)腫瘤微環(huán)境的感知，使CAR-T細胞只能在腫瘤位點(diǎn)激活，進(jìn)而殺傷腫瘤細胞。目前這種設計主要有三種方式：“蒙面”CAR（masked CAR）、“氧敏”CAR（oxygen-sensing CAR）、感知“危險信號”CAR。

       2.2 提高CAR-T治療的有效性，尤其在實(shí)體瘤中

       針對患者使用靶向CD19的CAR-T產(chǎn)品緩解后，血液腫瘤可能再次復發(fā)的問(wèn)題，可以設計同時(shí)靶向CD19與CD22分子的雙CAR-T。已有研究發(fā)現，在CAR-T治療過(guò)程中，一些原本表達CD19的癌細胞可能轉而表達CD22蛋白，因此CD19、CD22雙管齊下，理論上能增強CAR-T的效果。

       改善CAR-T療法在實(shí)體瘤中的治療效果面臨一些巨大的阻礙。一方面，腫瘤微環(huán)境中存在物理屏障、不利于T細胞效應功能發(fā)揮的生化和代謝環(huán)境、腫瘤細胞表達或分泌的抑制分子以及大量基質(zhì)細胞，T細胞必須克服腫瘤微環(huán)境中的這些障礙才能殺傷腫瘤；另一方面，在細胞功能失調或者耗竭前，T細胞激活還需維持，用于清除腫瘤。最理想的是，在腫瘤消除后CAR-T細胞仍能維持并形成能提供長(cháng)期保護的記憶性細胞。

       目前，已經(jīng)有一些功能性模塊用于CAR-T細胞的工程化，或者將這些模塊與CAR-T細胞聯(lián)合治療，可克服以上這些阻礙。

       用于改善CAR-T療法效率的功能模塊

       資料來(lái)源：Nature Biomedical Engineering-< Programming CAR-T cells to kill cancer >

       2.3 開(kāi)發(fā)通用型CAR-T的公司

       目前主要有12家公司從事通用型CAR-T的開(kāi)發(fā)，簡(jiǎn)要介紹如下：

       Gilead/Kite (Sangamo) 2018年2月，Gilead/Kite與Sangamo Therapeutics共同宣布，兩家公司已經(jīng)達成全球合作，前者將使用后者的的鋅指核酸酶（ZFN）技術(shù)平臺開(kāi)發(fā)下一代治療不同腫瘤的自體和異體細胞療法。作為編輯免疫細胞的工具，基因編輯的出現有希望開(kāi)發(fā)能潛在改善安全性、療效和效率的治療方法。

       Cellectis Cellectis在研的通用型CAR-T（UCART）療法是現在全球臨床進(jìn)展最快的，其基于TALEN基因編輯技術(shù)，開(kāi)發(fā)同種異體CAR-T技術(shù)平臺，用于治療急性淋巴性白血病（ALL）、多發(fā)性骨髓瘤（MM）、急性骨髓性白血病（AML）以及母細胞性漿細胞樣樹(shù)突狀細胞腫瘤（BPDCN）。

       CRISPR Therapeutics 致力于為嚴重疾病提供基因藥物，CRISPR技術(shù)先驅Emmanuelle Charpentier為其聯(lián)合創(chuàng )始人。由于CRISPR/Cas9系統可高效多點(diǎn)地進(jìn)行基因編輯，通過(guò)對CAR-T細胞的改造，有望解決CAR-T療法的應用難點(diǎn)，如實(shí)體瘤治療效果較差和無(wú)法現貨供應。

       與第一代ZFN和第二代TALEN技術(shù)相比，CRISPR/Cas技術(shù)具備簡(jiǎn)單、高效、價(jià)格低廉、易于編程等若干優(yōu)勢，并且可通過(guò)添加多個(gè)向導RNA而實(shí)現多重編輯。但是CRISPR-Cas9技術(shù)也有一些限制，比如脫靶的問(wèn)題。

       CRISPR/Cas與前兩代基因編輯技術(shù)的比較

       Celyad 2018年7月，Celyad宣布FDA已接受該公司的CYAD-101的IND申請，這是全球第一個(gè)非基因編輯的同種異體CAR-T臨床項目。FDA表明，允許進(jìn)行代號為Allo-SHRINK的臨床試驗，評估CYAD-101聯(lián)合化療在無(wú)法切除的結直腸癌患者中的安全性以及臨床有效性。

       Fate Therapeutics Fate Therapeutics公司開(kāi)發(fā)了一款off the shelf (現貨)、雙靶點(diǎn)的CAR-T細胞產(chǎn)品—FT819。不同于自體CAR-T細胞治療，FT819是從健康供試者的細胞開(kāi)始，而非患者自身細胞，然后創(chuàng )建一個(gè)主細胞系，并使用主細胞系生產(chǎn)大量不受患者限制的通用型CAR19 T細胞。具體來(lái)說(shuō)，用于生產(chǎn)制造FT819的主細胞系是誘導多能干細胞（iPSC）系。與自體（使用來(lái)自患者自身的細胞）和同種異體（使用來(lái)自捐獻者的細胞）方法相比，使用主iPSC系生產(chǎn)的CAR-T細胞具有明顯的優(yōu)勢。

       自體CAR-T（以諾華、Kite和Juno為代表）、同種異體CAR-T（以cellectis、CRISPR Therapeutics和Allogene為代表）和Fate Therapeutics的現貨CAR-T產(chǎn)品的比較

       Poseida Therapeutics 專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)新型CAR-T療法。2017年12月，Poseida公司在美國血液學(xué)協(xié)會(huì )（ASH）年會(huì )上公布了通用CAR-T—P-BCMA-ALLO1的臨床前進(jìn)展。Poseida公司將高保真NextGEN(NG) CRISPR基因編輯系統與非病毒piggyBac(PB) DNA轉座技術(shù)結合使用，主要在高度可取的記憶性干細胞樣T細胞亞群中產(chǎn)生CAR-T細胞，開(kāi)發(fā)了P-BCMA-ALLO1，這是一種現成的（off-the-shelf）同種異體CAR-T細胞產(chǎn)品。

       Allogene Therapeutics 核心技術(shù)由Cellectis提供，Cellectis專(zhuān)有的同種異體技術(shù)可將來(lái)源于健康供體的T細胞經(jīng)TALEN基因編輯技術(shù)改造，而不需要依據患者個(gè)體情況進(jìn)行相應修飾，就可以直接進(jìn)行工程化，這種免疫細胞可以治療任何符合條件的癌癥患者。公司的產(chǎn)品管線(xiàn)除了臨床I期的UCRT19外，還有一些臨床前的同種異體CAR-T療法正在開(kāi)發(fā)中。

       Sorrento (Celularity) 最讓人感興趣的是該公司的下一代CAR-T，基于CD38的一款“off the shelf”的細胞藥物，其是臍帶血來(lái)源的異體CAR-T細胞（CD38 CAR-T “CBA”）。其中CD38的表達與分布相當廣泛，無(wú)細胞系限制性，在定向髓系和淋巴細胞系祖細胞中的表達水平很高，在NK細胞、T細胞、B細胞等也有表達。

       Mustang Bio 2017年12月，該公司宣布計劃通過(guò)哈佛大學(xué)的授權，以及與Beth Israel Deaconess醫學(xué)中心（BIDMC）的研究合作協(xié)議，將哈佛大學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)辦公室的CRISPR/Cas9基因編輯平臺與該公司在研的用于血液腫瘤和實(shí)體瘤治療的CAR-T療法相結合，以開(kāi)發(fā)更有效的“off-the-shelf”的CAR-T細胞產(chǎn)品。

       Cartherics (Mesoblast) 開(kāi)發(fā)用于治療實(shí)體瘤的具有多種靶向受體的同種異體的現貨CAR-T細胞。Mesoblast和Cartherics技術(shù)平臺的結合旨在促進(jìn)大規模生產(chǎn)來(lái)源于誘導多能干細胞（iPSCs）的同種異體CAR-T細胞。臨床級的制造和儲存方法將用于將基因編輯的iPSCs轉化為潛在的無(wú)限數量的殺傷性T細胞，從而消除生產(chǎn)自體（患者自身）CAR-T細胞所需的昂貴資源，以為大量癌癥患者提供具有成本效益的“現成的”CAR-T細胞治療。

       Adicet Bio 開(kāi)發(fā)“off-the-shelf”的CAR-T療法，從而簡(jiǎn)化治療流程，避免患者等待自體免疫細胞擴增的時(shí)間，同時(shí)大幅度降低CAR-T療法高昂的成本，另外，Adicet也將研發(fā)針對實(shí)體瘤和自身免疫疾病的療法。

       TC BioPharm 2017年8月，因具有“off the shelf”功能的γδ T細胞技術(shù)—OmnImmune，TC Biopharm (TCB)獲得了科研領(lǐng)域的獎項，入選了歐盟委員會(huì )“Horizon 2020”計劃，并且獲得400萬(wàn)歐元用于開(kāi)發(fā)其針對各種癌癥的同種異體γδ T細胞療法。OmnImmune對健康供體提供的細胞進(jìn)行制備，可適用于病毒、細菌感染和多種癌癥的治療。

       三、結語(yǔ)

       為患者打造專(zhuān)屬的治療方式，價(jià)格不菲已是必然，必須正視的問(wèn)題是：無(wú)論是對商家來(lái)說(shuō)，還是對患者來(lái)說(shuō)，高成本的“個(gè)體化生產(chǎn)”以及“個(gè)體化治療”所具有的臨床效益都是有限的。因此，將CAR-T轉變?yōu)?ldquo;off-the-shelf”供應鏈，具備能規模化生產(chǎn)、劑量恒定、療效優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)才是大勢所趨。

       目前，雖然大多數通用CAR-T的研發(fā)還處在臨床前或臨床早期階段，但其極具吸引力的治療潛力足以作為強大的推動(dòng)力。此外，在抗擊癌癥的過(guò)程中從來(lái)都沒(méi)有一帆風(fēng)順，突破性創(chuàng )新療法的研發(fā)更是如此。因此，無(wú)畏向前的螺旋上升才是抗癌路上的主旋律。

       當前已經(jīng)有兩款CAR-T療法上市。如果通用型CAR-T療法能夠順利問(wèn)世，對于患者來(lái)說(shuō)又多了一條全新的治療方案。而且，如果異體CAR-T最終可行，單例治療價(jià)格有望大幅下降，生產(chǎn)效率也會(huì )大幅提升，CAR-T治療領(lǐng)域也將迎來(lái)重要變革。

       一文讀懂腫瘤免疫治療新貴——CAR-T

       一文讀懂腫瘤免疫治療新貴——CAR-T（二）