经多种改造的CART疗法抗癌效果翻倍,CART细胞疗法助力攻克实体瘤的治疗

　　免疫疗法已然成为人类对抗癌症新的希望，而CART疗法则是近年来最有前景的肿瘤免疫疗法之一。这项技术在治疗各种恶性肿瘤方面取得了巨大进展，已成功应用于多种血液恶性肿瘤的治疗。

　　目前国内外已上市的CAR-T细胞疗法

　　目前国内外已上市的CART细胞疗法

　　特别是2021年我国正式开启细胞免疫治疗元年，分别于6月份迎来首款CART疗法——阿基仑赛注射液;9月3日，迎来第二款获批的CART产品——瑞基奥仑赛注射液，这也是中国首款1类生物制品的CART产品。2022年我国的西达基奥仑赛被美国FDA批准上市，让这项技术在肿瘤研究领域被寄予厚望。

　　根据Clinical Trials.gov提供的数据，截至2021年4月，共有1358项活跃状态的细胞治疗试验;与2019年~2020年24%的增长相比，2020年至2021年增长了43%。这一增长的大部分是由于CART细胞临床试验，其自2019年更新以来增加了83%，以及更多试验测试了其他细胞疗法、TCR-T细胞疗法和TIL细胞疗法。而NK/NKT细胞的试验数量下降，尚未完全恢复。

　　处于活跃状态的细胞治疗试验汇总

　　然而对于细胞免疫疗法发展比较成熟的血液肿瘤来说，实体瘤才应该是抗癌的“主战场”!虽说是主战场，但是细胞免疫疗法在广阔的实体瘤领域发展可谓是捉襟见肘，举步维艰。如2021年最新的全球癌症数据指出，约90%的癌症发病率都是由实体瘤引起，但关于实体瘤的细胞治疗临床试验却很少(实体瘤占40%，且大部分处于早期阶段)。由此可见，实体瘤仍然是细胞免疫治疗的难点。

　　面临五大"困境",CART攻克实体瘤任重道远

　　CART治疗在实体瘤上的临床疗效差强人意。究其原因，主要在于实体瘤的细胞疗法存在不少难点，主要面临以下几大“困境”：

　　缺乏独特的肿瘤相关抗原作为CART靶点

　　血液肿瘤的靶点大多单一且具有特异性不同，以2021年最新的全球癌症数据为例，主要集中在CD19、CD20、CD22、BCMA等靶点。

　　而实体瘤的肿瘤特异性抗原(TSA)很少，目前发现的肿瘤高表达的抗原多为肿瘤相关抗原(TAA)，在正常组织中均有表达，这就表明会有脱靶的风险，脱靶风险高的话不仅安全性成问题，也会导致癌症的复发，病情反复难愈。

　　不同类型实体瘤的异质性大

　　实体瘤中用于CART细胞疗法的抗原为肿瘤特异性抗原(TSA)，如EGFRvIII、前列腺癌抗原PSA、黑色素瘤相关突变抗原1(MUM1)等，这些抗原虽然在肿瘤细胞中高表达，但是在同种肿瘤类型的不同患者身上却具有高度异质性，从而限制CART的疗效。

　　T细胞无法有效归巢到肿瘤部位

　　一些实体瘤会抑制某些趋化因子的分泌。趋化因子与其受体的相互作用会促进T细胞向肿瘤微环境的迁移。同时，CART细胞表面也缺乏与实体瘤分泌的趋化因子相匹配的相关受体，造成CART对肿瘤部位的归巢能力差。

　　T细胞衰竭

　　作为一种免疫细胞，T细胞帮助对抗感染和疾病，如癌症。但是据多项临床试验显示，CART细胞疗法的效果会随着时间的推移而减弱。T细胞会出现衰竭，当这种情况发生时，免疫系统的抗癌反应会受到限制。T细胞的衰竭很可能在哪些CART细胞失败案例中起主要作用。在肿瘤内，来源于患者并且用于CART生产的细胞、以及回输给患者的CART细胞中，均能在不同程度上检测到T细胞衰竭状态。

　　肿瘤内复杂的微环境对免疫有抑制作用

　　CART细胞在实体瘤中的疗效受到限制，部分原因是免疫抑制性肿瘤微环境。实体瘤中复杂的肿瘤微环境，有利于具有物理屏障、多种免疫抑制机制及多种生化因素的肿瘤进展，导致CART细胞疗法在癌症患者临床试验中的疗效有限。

　　抗癌效果翻倍!对CART疗法"下功夫"多种改造,助力攻克实体瘤

　　虽然对抗实体瘤的道路上存在多重困境，但近年来CART疗法在胃癌、肝癌、胰腺癌等领域都有着卓越的进步。国内外的学者更是针对CART进行了多种改造，不断地发现新靶点，以用于治疗多种实体肿瘤。

　　今天无癌家园小编就给大家大致介绍下国内外学者对CART疗法“下功夫”进行的多种改造，让大家了解医学研究者们开发治疗实体瘤的CART产品相关的前沿研究，到底取得了哪些进展和突破。

　　基因转入制备"超级CART细胞",抗癌效果翻4倍

　　在2018年3月5日，CART领域迎来一项重磅研究进展。国外的研究团队成功地开发出新一代CART，通过白介素7(IL-7)和趋化因子CCL19基因转入CART细胞制备出能够有效杀伤肿瘤的“超级CART细胞”，能够让患有肿瘤的小鼠几乎100%生存!

　　 CART疗法报道

　　这种细胞在体内存活时间更长并且能够有效地帮助树突细胞以及T细胞浸润到肿瘤组织内部一起杀伤肿瘤。

　　研究人员将这种超级CART细胞称为“7×19CART”，就是在常规CART基础上进行改造，使常规CART可以表达IL-7和CCL19两种趋化因子。

　　在多种实体瘤小鼠模型中，研究结果证实，全新CART治疗实体瘤的效果是目前常规CART的至少4倍，对于那些常规CART几乎无效的实体瘤，新一代CART也能实现肿瘤的完全消除。更重要的是，全新一代CART还解决了常规CART治疗后易复发的难题。即使在新一代CART消除实体瘤100天之后，再次接种癌细胞，这些癌细胞也无法生长出肿瘤。

　　上述的临床前实验的设想有幸在人体中得到实现!针对CART细胞进入肿瘤组织困难、CART细胞进入肿瘤组织后容易被其他免疫抑制性的分子或细胞所阻挡无法发挥作用等问题，我国的医学研究者想到的办法是让CART细胞同时分泌细胞因子和趋化因子。这些因子好比给CART细胞配置了一个自带的能量马达，能够增强CART细胞进入肿瘤内部的能力。

　　就在7月29日，国际知名杂志《Journal of Hematology & Oncology》刊登了我国医学研究者们的一项成功改造CART技术的临床研究，研究中提及的CART产品选择的靶点是glypican-3(GPC3，主要是肝癌)和mesothelin(MSLN，又称为间皮素，可以应用于多种上皮癌症，比如恶性间皮瘤、胰腺癌、胃癌、卵巢癌等)，为了使CART细胞具有更强的进入肿瘤内部的能力，研究人员特地加装了白介素7(IL-7)和趋化因子CCL19。

　　此次研究纳入的是6例具有GPC3或MSLN表达的晚期肝细胞癌(HCC)、胰腺癌(PC)和卵巢癌(OC)患者。治疗结果格外令人惊艳!

　　其中1例磷脂酰肌醇蛋白多糖-3(GPC3)表达的晚期肝癌患者接受了瘤内注射CART治疗，治疗后肝脏病灶代谢基本消失。

　　 CART细胞疗法治疗肝癌的效果

　　更绝的是1例间皮素(MSLN)表达的晚期胰腺癌患者，接受的是静脉回输的CART治疗，治疗后全身的病灶，基本都实现了代谢活性完全消失。

　　 CART疗法治疗肝癌的效果

　　除了常见的GPC3、MSLN等靶点外，国内外学者基于特定肿瘤微环境会选择合适的靶点来改造CART疗法，使其能够更精准地狙击癌细胞。如下图为不同癌症的CART靶点分类。

　　不同癌症的CAR-T靶点分类

　　不同癌症的CART靶点分类

　　目前无癌家园有多款实体瘤及血液肿瘤的CART临床试验正在进行招募，急招B细胞淋巴瘤、T细胞淋巴瘤、T细胞白血病(T-ALL)、急性白血病、非霍奇金淋巴瘤、肝癌、胃癌、前列腺癌、甲状腺癌等癌种!

　　想要评估病情是否能够接受CART疗法可将病理报告、治疗经历及出院小结等提交至无癌家园医学部进行初步评估!

　　创新细胞免疫组合!利用mRNA疫苗提高CART的疗效

　　众所周知，CART疗法能够精准狙击癌细胞归结于将患者体内分离出的免疫T细胞通过基因编辑的方法，装上了一种类似于定位导航仪似的“CAR”。而CART在实体瘤领域面临诸多瓶颈就源于实体瘤缺少让免疫细胞识别的“导航地址”，例如CD19、CD20、Claudin 18.2、GPC3等。

　　因此，在2020年国际期刊《Science》上发表的一项重磅研究中，研究人员将CLDN6作为实体瘤中的CAR靶标。

　　CLDN家族蛋白之前无癌家园小编提起过，比较熟悉的当属CLDN18.2。而CLDN6(Claudin6，重组靶向紧密蛋白连接蛋白6)是一种在正常成人健康组织中不表达，但是在卵巢癌、睾丸癌、肺腺癌、子宫癌等多种癌症类型中表达的蛋白。因此，Claudin 6很有可能是继Claudin18.2之后，Claudin家族中另一个癌症治疗的潜力靶点。

　　 CLDN6的相关介绍

　　▲CLDN6的相关介绍(图源BioNTech官网)

　　在此基础上，为了增强对癌细胞的感应，使T细胞大量扩增，该研究中还设计了一种纳米颗粒RNA疫苗——CARVac，这是一种独特的CART细胞扩增mRNA疫苗。它的设计原理是利用mRNA编码CART细胞靶向的抗原。CARVac能够选择性地让淋巴结中的抗原呈递细胞表达CART细胞靶向的抗原，从而在患者体内激发CART细胞的扩增。

　　增强CAR-T细胞

　　▲CARVac可以重复接种，增强CART细胞的扩增(图源BioNTech官网)

　　基于以上原理，靶向实体瘤的新一代CART疗法BNT211便就此产生。

　　临床前研究结果

　　BNT211在实体瘤模型中已显示出提高CART细胞扩增和效力的作用。

　　1.在肺肿瘤小鼠模型中，接受CART细胞和CLDN6-LPX疫苗的10只小鼠中有6只显示出大体积肿瘤的完全消退，中位生存期明显更高。

　　2. 在结肠癌小鼠模型中有同样的效果。

　　3.在晚期难治愈的卵巢癌小鼠模型中，CART细胞植入和CLDN6-LPX疫苗接种使晚期肿瘤完全消退。

　　在2021年癌症免疫治疗学会(SITC)年会上公布的初步临床试验结果显示，在5位可评估的CLDN6阳性癌症患者中，4例患者获得部分缓解，其中3例患者的初始肿瘤缩小了18%、21%和27%。

　　在2021年ESMO免疫肿瘤学大会上，研究人员报告了4例患者部分缓解，另外4例患者疾病稳定，靶病变缩小，1例患者没有临床活动迹象。值得注意的是，4例部分缓解中有3例均为近期大剂量化疗后全部复发的睾丸癌患者。

　　 CART治疗数据

　　此次I期临床试验分为3部分，第一部分为Claudin6 CART单药治疗，第二部分为CART+CARVac联合治疗，第三部分为扩大研究。

　　2022年AACR大会上公开的为第一部分和第二部分的数据，入组患者平均接受过4~5线治疗，为难治性Claudin6阳性实体瘤。

　　此项临床试验中纳入的16例复发难治性晚期实体瘤患者分别为睾丸癌8例，卵巢癌4例，子宫内膜癌、输卵管癌、肉瘤及胃癌各1例。

　　疗效数据方面，14例患者可评估，治疗6周后4例睾丸癌患者和2例卵巢癌患者出现部分缓解(PR)，5例疾病稳定(SD)，靶病灶缩小。1例患者与治疗前相比无变化，2例患者正在进展，客观缓解率达43%，疾病控制率高达86%。

　　在第12周，6例部分缓解(PR)的患者中有4例显示反应加深和持久，1例患者在输注18周后达到完全缓解。较高剂量水平的所有4例睾丸癌患者的疾病均得到控制，其中3例患者表现出客观反应。此外，1例睾丸癌患者在输注最低 CART 剂量水平并联合 CARVac 后表现出部分缓解。

　　综上，BNT211临床试验结果初步证实，CLDN6 CART细胞联合CART的RNA疫苗(CARVac)在剂量探索阶段显示出良好的安全性，并显示出令人鼓舞的疗效。mRNA疫苗(CARVac)可用于改善CART细胞的抗肿瘤作用，为利用CART细胞治疗难治性实体瘤提供了一种新的策略。

　　溶瘤病毒联手CART疗法,疗效势不可挡

　　溶瘤病毒与CART疗法两大“王牌”疗法联用是否会碰撞出“不一样”的火花呢?一项2020年9月2日发表于国外知名杂志《Science Translational Medicine》上的临床研究结果，对此进行了大胆的尝试!

　　在这项新的研究中，研究人员将两种强效的免疫疗法——溶瘤病毒(oncolytic virus)和嵌合抗原受体T细胞(CART)疗法结合起来，成功地靶向和根除单独用CART细胞疗法很难治疗的实体瘤。

　　溶瘤病毒联合CART疗法的报道

　　在此临床试验的临床前研究中，研究人员们早已通过对溶瘤病毒进行基因改造，使之进入肿瘤细胞，并诱导它们在肿瘤细胞表面上表达CD19蛋白。然后，他们能够使用靶向CD19的CART细胞来识别和攻击这些实体瘤。

　　溶瘤病毒

　　当溶瘤病毒被添加到癌细胞中后，它迫使大量的CD19在癌细胞表面上表达(紫色)。图片来自 City of Hope

　　参与这项研究的Saul Priceman博士说：“此研究表明溶瘤病毒是一种强大而有前途的方法，可以与CART细胞疗法战略性地结合起来，以便更有效地靶向实体瘤。两者的结合有强大的协同效果。”

　　在2022年4月13日，发表在《科学转化医学》杂志上的一项临床研究显示，溶瘤病毒介导的双特异性 CAR T 细胞扩增提高了小鼠对实体瘤的疗效。

　　科学转化医学杂志

　　此项试验中，CART疗法联合溶瘤病毒在多种实体瘤小鼠中发挥了作用，其中接受治疗的7只黑色素瘤小鼠，均表现出治疗反应;在第40天时，存活率100%，第60天时，有6只小鼠处于无瘤状态，治愈率高达85%。

　　那么，将两大“王牌”技术应用于临床研究会如何呢?就在近期，专注开发细胞疗法的Mustang Bio公司宣布开启一项CART细胞联合溶瘤病毒治疗复发性胶质母细胞瘤 (rGBM) 的1期临床试验。其中提及的MB-101是一种靶向IL13Rα2的CART细胞疗法。IL13Rα2是一种局限在GBM中表达的受体，在大多数GBM肿瘤中大量表达。

　　而MB-108属于第二代减毒1型单纯疱疹病毒 (HSV-1溶瘤病毒，相比于第一代在小鼠模型中改善了肿瘤中的复制，但其毒性特征与第一代相似。其优点是能够在肿瘤细胞中复制，从而杀死受感染的肿瘤细胞，并不断生产新病毒继续杀死肿瘤细胞。

　　此外，MB-109是上述两种药物联合用药的治疗方案。该组合旨在利用MB-108使冷肿瘤“变热”，从而提高MB-101细胞疗法的疗效。针对上述临床前研究结果，Mustang Bio公司计划在今年晚些时候提交新药临床申请，让我们拭目以待。

　　突破!实体瘤新型CART细胞只杀伤癌细胞,不伤正常组织

　　在许多癌症中，癌细胞表面都有大量特定的蛋白质，但是由于该蛋白质往往在正常组织中也有少量存在，就会导致CART疗法无法更好地区分癌细胞和正常组织，从而导致在治疗时正常的细胞和器官遭受攻击，进而导致与治疗相关的致命不良反应。因此，基于肿瘤相关抗原开发的CART疗法容易引起一些担忧。

　　基于此，2022年3月21日，美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的华人学者及其研究团队发现了一种新的肿瘤抗原CDH17，它是从一种源自美洲驼的纳米抗体中鉴定出来的肿瘤抗原。值得一提的是，CDH17在肿瘤组织和健康组织中都有表达，但靶向CDH17的CART细胞仅仅杀伤癌细胞，并不会伤害正常组织，因为CDH17被隔离并隐藏在正常细胞之间。这项研究中更是有“CART之父”Carl June参与其中!

　　 CART细胞疗法报道

　　这项研究的结果首次针对神经内分泌肿瘤中的 CDH17，表明肿瘤中的 CART 细胞可接触到一类新的肿瘤相关抗原，但与健康组织中的CART细胞隔离。

　　在CART治疗实体瘤方面，找到不影响健康组织的特异性靶标十分困难，缺乏合适的靶标是该领域面临的一大阻碍。CDH17虽然也在健康细胞中表达，但健康细胞仅限于人和小鼠小肠和结肠上皮细胞。

　　为此，该团队还对CDH17 CART是否会杀死健康的小肠或结肠上皮细胞进行了研究。研究结果显示，虽然CDH17也在正常肠上皮细胞表达，但CDH17 CART细胞不会攻击正常细胞，这可能是因为CART细胞无法到达或结合正常肠上皮细胞之间紧密连接的健康组织，从而产生“掩蔽”CART攻击对健康细胞的影响。

　　 CDH17 CAR-T攻击癌细胞