06.02 CAR-T細胞療法最新研究進展

CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受體T細胞免疫療法。該療法是一種出現了很多年但近幾年才被改良使用到臨床中的新型細胞療法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上有著顯著的療效，被認為是最有前景的腫瘤治療方式之一。正如所有的技術一樣，CAR-T技術也經歷一個漫長的演化過程，正是在這一系列的演化過程中，CAR-T技術逐漸走向成熟。

這種新的治療策略的關鍵之處在於識別靶細胞的被稱作嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor, CAR）的人工受體，而且在經過基因修飾後，病人T細胞能夠表達這種CAR。在人體臨床試驗中，科學家們通過一種類似透析的過程提取出病人體內的一些T細胞，然後在實驗室對它們進行基因修飾，將編碼這種CAR的基因導入，這樣這些T細胞就能夠表達這種新的受體。這些經過基因修飾的T細胞在實驗室進行增殖，隨後將它們灌注回病人體內。這些T細胞利用它們表達的CAR受體結合到靶細胞表面上的分子，而這種結合觸發一種內部信號產生，接著這種內部信號如此強效地激活這些T細胞以至於它們快速地摧毀靶細胞。

近年來，CAR-T免疫療法除了被用來治療急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，經改進後，也被用來治療實體瘤、自身免疫疾病、HIV感染和移植排斥等疾病，具有更廣闊的應用空間。基於此，針對CAR-T細胞療法取得的最新進展，小編進行一番盤點，以饗讀者。

1.CAR T療法新突破！Nat Med背靠背發表兩個研究團隊發現避免細胞因子風暴的新方法

doi:10.1038/s41591-018-0041-7; doi:10.1038/s41591-018-0036-4

兩個來自美國和意大利的研究團隊分別提出了避免CAR T細胞療法治療白血病患者過程中出現細胞因子風暴（CRS）的新方法。在第一項研究中，來自紐約紀念斯隆凱特琳癌症中心的研究人員發展了一種小鼠模型模擬發生CRS的情況，他們找到了涉及這種副作用的關鍵分子，併成功找到一種藥物抑制CRS；第二個研究團隊則使用不同的動物模型發現了同樣的分子，但是他們沒有抑制這個分子，取而代之的是對T細胞進行遺傳學修飾，從源頭防止了這種情況的發生。兩項研究成果於近日背靠背發表在《Nature Medicine》上。

為了治療白血病，科學家們已經開發出了給病人來源的T細胞修飾上嵌合抗原受體（CAR）後再進行回輸的技術，也叫作過繼細胞轉輸，這整個過程叫做CAR T細胞療法，已經被證明可以非常有效的治療白血病。但是其使用面臨著一個主要的障礙——幾乎1/3的病人會發生CRS，這需要極其精細的個性化治療才能避免病人死亡。一些病人還產生了神經毒性。這些綜合徵限制了這項技術的使用。而在這兩項最新研究中，研究人員找到了克服這些問題的新方法。

在第一項研究中，研究人員在創建動物模型之後，他們發現IL-1是導致CRS的關鍵因子——而過去的研究已經表明這個分子參與炎症的發生，進一步研究則幫助研究人員發現一種叫做阿那白滯素的藥物可以抑制這個分子。在第二項研究中，研究人員發現了相同的的分子，他們給CAR T細胞添加了一個抑制基因以防止CRS產生。

2.Haematologica：首次！無需預先化療，新型CAR T療法治癒急性髓性白血病！

doi:10.3324/haematol.2017.186742

嵌合抗原受體T細胞療法（簡稱CAR T療法）被美國臨床腫瘤學會評為2017年最大的研究突破。這種個性化基因療法使用病人自身的免疫細胞對抗癌症。目前FDA已經批准了CAR T細胞療法產品治療彌散性大B細胞淋巴瘤成年患者以及急性成淋巴細胞性白血病兒童和年輕成年人患者。現在莫菲特癌症研究中心的研究人員正在將這項革命性的療法擴展到其他癌症。

一種可能獲益的疾病是急性髓性白血病（AML），這是成年人最常見的急性白血病。超過一半的AML患者在化療後會消退。但是也有很多患者殘餘的癌細胞可以耐受化療並躲過免疫系統，因此會復發。一項新的1期臨床試驗（THerapeutic Immunotherapy with NKG2D，THINK）正在研究Celyad公司的新型CAR T療法（CYAD-01，對免疫細胞進行基因工程化修飾使之表達天然殺傷細胞受體）靶向白血病的療效。

根據一項最新發表在《Haematologica》上的案例研究，一個病人在接受CAD-01治療後再進行骨髓移植，9個月之後仍然沒有復發的跡象。

3.Cancer Immunol Res：CAR T細胞療法成功清除小鼠轉移性結直腸癌

doi:10.1158/2326-6066.CIR-16-0362

在一項最新研究中，來自美國賓夕法尼亞州費城托馬斯傑斐遜大學的科學家們在藥理學與實驗治療學系Adam E. Snook博士的帶領下使用人類特異性的GUCY2C導向的單鏈可變區作為靶向人類表達GUCY2C的轉移灶的CAR的構成基礎。研究人員通過檢測活化標記物上調、細胞因子分泌和在體外對錶達GUCY2C（而非GUCY2C缺陷）的癌細胞的殺傷表明靶向人GUCY2C的鼠源CAR T細胞可以促進抗原特異性的T細胞激活。

在同源小鼠模型中，研究人員發現GUCY2C CAR T細胞可以長期保護小鼠發生結直腸癌的肺部轉移。GUCY2C CAR T細胞可以識別並殺傷外源表達GUCY2C的人類結直腸癌細胞，使移植了人類腫瘤的免疫缺陷小鼠長期存活。

總體而言，研究人員在本研究中找到了一種人類GUCY2C特異性的CAR T細胞療法，或許可以發展成為治療表達GUCY2C的轉移性結直腸癌的有效療法。

4.Nat Med：CAR T療法新進展，Carl J領銜發現決定CAR T療效的生物標記物

doi:10.1038/s41591-018-0010-1

對自身抗原的耐受導致了人體免疫系統無法清除腫瘤細胞。為了克服這種免疫耐受並使腫瘤消退，來自賓夕法尼亞大學病理學和實驗學醫學部、細胞免疫治療中心的研究人員設計了一種嵌合抗原受體（CARs）治療慢性淋巴細胞白血病（CLL）病人。他們發現有部分病人的腫瘤消退了，但是大多數病人並沒有響應。

圖片來源：Penn Medicine。

而此前並沒有研究對病人來源的CAR T細胞進行綜合分析以判斷治療成功或者失敗的機理。為此，研究人員進行了基因組學、表型和功能評估找到了決定治療成功與否的決定因素，相關研究成果於近日發表在《Nature Medicine》上，研究通訊作者為J. Joseph Melenhorst教授，腫瘤細胞免疫治療先驅Carl H. June參與了該研究。

轉錄組學分析顯示完全響應的病人體內的CAR T細胞富含記憶相關基因，包括IL-6/STAT3信號，而無響應的病人體內的CAR T細胞中涉及效應細胞分化、糖酵解、耗竭和凋亡的信號出現了上調。

持續的腫瘤消退與CAR T細胞產生之前CD27+CD45RO–CD8+ T細胞數量升高相關，這些細胞具有記憶樣細胞的特性。來自病人的這些高度功能化的CAR T細胞會產生STAT3相關的細胞因子，而血清中的IL-6與CAR T細胞增殖有關。抑制IL-6/STAT3可以消除CAR T細胞的增殖。

研究人員進一步進行了機理研究，他們發現高表達IL-6受體的CD27+PD-1–CD8+ CAR T細胞意味著治療有效，也正是這群細胞負責控制了腫瘤的進展。

5.Cell重磅！美國科學家開發出通用型CART系統治療癌症

doi:10.1016/j.cell.2018.03.038

近日，來自MIT的科學家們開發出了一種通用型CAR T細胞系統，相關研究發表在《Cell》上 ，文章題目為“Universal Chimeric Antigen Receptors for Multiplexed and Logical Control of T Cell Responses”。

該研究亮點有開發了一種分離的、通用、可編程式（split, universal, and programmable，SUPRA）CAR 系統用於T細胞治療；SUPRA CAR可以很好地調控T細胞激活程度以消除毒性；SUPRA CAR可感知多種抗原並做出響應以對抗癌症復發；SUPRA CAR可以誘導控制細胞類型特異性的信號。

表達嵌合抗原受體（CARs）的T細胞是一種很有潛力的癌症治療性藥物，有著完全治癒癌症的潛力。為了擴大CAR T系統治療癌症的潛力，來自波士頓大學的Wilson W. Wong教授及其同事開發了一種SUPRA CAR系統，同時包含了多方面的升級，例如在不對T細胞再次重編程的情況下切換靶標，T細胞激活程度完全可控，可感知多種抗原並做出邏輯性響應等。這些特點可以用於對抗腫瘤復發，消除過度激活並增強CAR T細胞療法的特異性。研究人員在兩種腫瘤模型中對這種系統進行了測試，他們發現該系統展現出了廣泛的抗癌能力，因此在考慮將該系統進行人源化以降低免疫原性。

此外，研究人員還擴展出了一種正交的SUPRA CAR系統，可以獨立調節不同的T細胞亞群，表明這是一種雙重可誘導的CAR系統。

6.PNAS：CAR-T癌症免疫療法機制新突破

doi：10.1073/pnas.1713301115

最近一項研究表明CAR-T免疫療法不僅能夠用於治療血液疾病，還能夠用於治療實體瘤，其中一個例子就是難以治療的腦癌。

這項研究是由來自Walter and Eliza Hall研究所的Misty Jenkins博士等人做出的，該研究揭示了CAR-T療法快速殺傷癌細胞的關鍵機制，以及為何會引發嚴重的負面效應。

CAR-T療法是一種革命性的免疫療法，它利用工程化的T細胞誘導機體免疫系統殺傷癌症。目前美國FDA2017年批准了該療法用於治療血液癌症，例如兒童白血病以及特定類型的淋巴瘤。

7.PNAS重磅！研究人員開發出可以遠程控制的CAR-T細胞免疫治療系統！ doi:10.1073/pnas.1714900115

一個研究團隊已經成功開發出了基於超聲系統的遠程免疫治療系統，可以非侵入性地遠程控制活的免疫T細胞的基因表達情況，從而識別並殺傷癌細胞。研究人員認為，對於在動物和人體中的臨床轉化而言，非侵入性地遠程操縱細胞至關重要。

該團隊使用力學遺傳學開發出了一種新方法用於遠程控制基因表達和細胞活化，力學遺傳學是一個新的科學領域，聚焦於細胞和組織中的機械力及其變化如何影響基因表達。研究人員使用超聲擾亂T細胞，然後將這些力學信號轉化為細胞的基因控制。

在這項研究中，研究人員展示了他們遠程控制的力學遺傳學系統如何用於修飾出可以靶向並殺傷癌細胞的表達嵌合抗原抗體（CAR）的T細胞。這種工程化的CAR-T細胞具有力學傳感器及基因轉換元件，可以通過超聲放大氣泡進行遠程控制。

研究人員發現與鏈黴親和素結合在一起的微泡可以結合在細胞表面，這些細胞表達力學敏感的Piezo1離子通道。一旦超聲作用，微泡就會震盪並刺激Piezo1離子通道，使得鈣離子進入細胞。這就會觸發下游信號，包括鈣調磷酸酶激活、NFAT去磷酸化並轉移至細胞核內，這些NFAT會結合基因轉換元件的上游響應元件以啟動CAR基因表達，從而識別並殺傷靶向的癌細胞。

7.3個月響應率81%，12個月生存率76%！NEJM公佈CAR-T療法治療兒童白血病重磅結果！

一項全球、多中心的CAR-T細胞療法的關鍵二期臨床實驗結果於近日發表在《New England Journal of Medicine》上，也正是該研究促使了美國FDA批准首個基因/細胞療法。該療法名為tisagenlecleucel，通過使用基因工程化的患者自身白細胞靶向並殺傷癌細胞。該療法已於2017年7月被FDA批准用於治療兒童急性淋巴細胞白血病（ALL），該疾病是最常見的兒童癌症。該研究通訊作者包括費城兒童醫院Stephan A. Grupp博士和洛杉磯兒童醫院（CHLA）Michael A. Pulsipher博士。

圖片來源：VashiDonsk/Wikipedia。

Pulsipher還是小兒血液和骨髓移植協會主席，與Grupp及文章主要作者Shannon Maude（CHOP）以及英國、加拿大、歐洲、日本、澳大利亞的科學家們，攜手研究贊助商諾華一起組織並執行了該研究。該研究總計在全球25個地區、11個國家進行。

這篇研究報道了75例3-21歲之間患複發性或者難治療的B細胞ALL病人的數據。61%的病人在異體骨髓幹細胞移植後復發，已無其他療法可選。為了對比，該文章引用了另一個FDA批准的用於治療復發或難治癒的ALL的療法：它的響應率為20%，中位生存期為13周。

最新的數據顯示治療3個月後總消退率為81%。流式檢測顯示所有對治療產生反應的病人都沒有殘餘的癌細胞，而流式分析是最靈敏的檢測手段。6個月的總生存率達90%，12個月的總生存率達76%。目前還沒到消退中位期，而血液中的tisagenlecleucel已經持續存在達20個月。

當然這種療法也存在很大的副作用：73%的病人出現了3-4級嚴重副作用。最大的副作用包括細胞因子釋放綜合徵和神經活動紊亂（40%），而前者通常需要ICU護理。

8.傳奇生物宣佈針對多發性骨髓瘤的CAR-T免疫細胞療法 JNJ-68284528的臨床試驗申請獲FDA許可

2018年5月30日於紐約皮斯卡塔韋，金斯瑞生物科技（股票代碼HK. 1548）之子公司傳奇生物宣佈美國食品藥品監督管理局（FDA）授權傳奇生物的合作伙伴——Janssen Biotech， Inc. (“Janssen”)就其針對復發/難治性多發性骨髓瘤患者的CAR-T細胞療法LCAR-B38M (JNJ-68284528)開展1b/2期臨床試驗，以評估該產品的安全性和有效性。預計1b/2的臨床試驗將於2018年下半年開始招募病人。1b/2 期研究 (68284528MMY2001)是傳奇與Janssen在2017年達成的共同開發針對多發性骨髓瘤的CAR-T細胞療法全球戰略合作的一部分。

LCAR-B38M (JNJ-68284528)是一種以B細胞成熟抗原（一種在成熟B淋巴細胞和惡性漿細胞表面表達的分子）為靶點的自體CAR-T細胞療法。這一試驗中的療法所表達的嵌合抗原受體（CAR）與傳奇公司在中國多箇中心進行的首次應用於人體的臨床研究(Legend-2)上使用的嵌合抗原完全一致。

此次1b/2期所進行的非盲、多中心研究將評估JNJ-68284528對治療復發/難治性多發性骨髓瘤的成年患者的安全性和有效性。1b部分研究的主要目的是測試藥物的安全性以及確定JNJ-68284528的使用劑量，試驗的使用劑量來源於在Legend-2臨床研究中所使用的劑量。而2期研究的主要目的是評估JNJ-68284528的有效性（主要臨床終點為總體反應率（部分反應或更好效果）遵循國際骨髓瘤工作組(IMWG)定義的響應標準）。（生物谷 Bioon.com）