未来可期 | 通用型CAR-T细胞的研发进展

CAR-T细胞疗法过程示意图

嵌合抗原受体T细胞治疗（CAR-T therapy）因其产生显著而持久的临床反应，具有革命性意义。嵌合抗原受体（CAR，也称为嵌合免疫受体）是经过修饰的受体蛋白，使T细胞具有靶向特异性蛋白的能力。这种受体称为“嵌合”是因为它们在单个受体中结合了抗原识别和T细胞激活功能。当CAR-T细胞注射到患者体内时，它们可充当针对癌细胞的“活药物”。CAR与细胞表面的靶抗原结合并被激活，随后继续增殖并产生细胞毒性。

CART 的构建与迭代

基于自体CAR-T细胞药物所面临的局限和挑战，通用型CAR-T（universal CAR-T，UCAR-T）疗法展现显著优势。通用型CAR-T又称同种异体CAR-T，是从健康供者体内采集T细胞，并在体外通过基因工程技术改造后大规模扩增，制备成现货型的细胞药物。由于其来源于健康供者，不受患者T细胞数量和质量影响，制备成功率高，单批次可满足上百人份的需求，具有绝对的时间和价格优势，能够使更多的患者受益。因此近几年，通用型CAR-T细胞疗法也在细胞治疗领域掀起了研发热潮。然而，同种异体T细胞可能引起的移植免疫排斥反应始终限制着通用型CAR-T的发展，产品开发依然面临诸多挑战。

通用型CART流程

1. 通用型CAR-T面临的挑战及解决策略

移植免疫排斥反应是阻碍通用型CAR-T发展的主要挑战。一方面，供者T细胞抗原受体（T cell receptor，TCR）识别患者细胞表面人类白细胞抗原（human lymphocyte antigen，HLA），可引发移植物抗宿主病（graft versus host disease，GvHD），造成机体器官损伤。另一方面，供者T细胞表达的HLA被宿主免疫系统（T细胞和NK细胞）识别，即宿主抗移植物反应（host versus graft activities，HvGA）而被迅速清除，影响CAR-T在体内的存活，最终影响疗效。

1.1　GvHD 解决策略

为了解决异体CAR-T细胞GvHD风险的问题，目前主要有两种可行的开发策略（表1）：即对异体T细胞进行TCR基因编辑以及无需基因编辑-筛选T细胞来源。

VST：病毒特异性T细胞；HCT：造血干细胞移植；OCT：实体器官移植；iNKT：恒定自然杀伤T细胞

对异体T细胞进行TCR基因编辑：GvHD的主要病理机制是由于供体αβT细胞表面的TCR识别受体细胞表面的MHC/肽类复合物而被激活，然后通过进一步克隆性增殖和分化形成细胞毒T细胞，异常释放多种细胞因子，攻击受体靶器官，造成组织损伤。因而可以通过基因编辑手段敲除或敲减TCR的保守区基因，例如TRAC或TRBC等，从而降低GvHD的发生风险。目前通用型CAR-T细胞治疗的主流产品即是通过基因编辑手段改造的T细胞，已有多项临床实验证明其可行性（表2），目前基因编辑技术也已被广泛应用于细胞免疫治疗，为通用型CAR-T的开发带来了希望。RNAi可以通过靶向RNA，在转录后水平有效下调基因表达，而不会导致基因功能的完全丧失，为T细胞相关基因表达的调控增添了更多的可能。

除此之外，还可通过共表达人CD3ζ序列的截断形式——T细胞受体抑制分子（T-cell receptor inhibitory，TIM）来抑制供体T细胞的TCR信号通路，从而避免GvHD的发生。Celyad公司基于TIM开发了全球首个非基因编辑的同种异体CAR-T临床研究项目CYAD-101，其临床前研究表明，当TIM与NKG2D特异性CAR共表达时，CYAD-101细胞显示出降低的同种异体潜能，体内实验未观察到GvHD反应，同时并不干扰CAR-T细胞介导的抗肿瘤活性。

筛选T细胞来源：病毒特异性T（virus specific T，VST）细胞在临床上已广泛应用于同种异体造血干细胞移植（hematopoietic cell transplantation，HCT）或实体器官移植（solid organ transplant，SOT）后的抗病毒治疗，至今为止没有任何严重GvHD的报告。目前已可以从血清阳性供者、健康供者外周血或者脐带血中成功分离并生产获得大量可用的VST细胞。

不同于αβT细胞，γδT细胞能够直接识别非肽类肿瘤抗原（能够识别在肿瘤细胞内积聚的异戊烯焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸，进而激活γδT细胞），不依赖于特定的MHC，因而回输患者体内GvHD风险低，其临床安全性已在异体肿瘤的治疗中被多次证实。与自然杀伤（natural killer，NK）细胞类似，可通过其细胞表面表达的NKG2D受体作用直接快速杀伤肿瘤细胞，兼具固有免疫细胞和获得性免疫细胞的特点。此外，γδT细胞在对抗肿瘤症尤其是实体肿瘤浸润方面发挥着重要的作用。

Ⅰ型NKT细胞，或称恒定NKT（invariant NKT，iNKT）类似于γδT细胞，其细胞表面仅表达恒定保守的TCR，识别肿瘤不受MHC限制，亦不会介导GvHD，因而利用iNKT 细胞进行通用型CAR-T细胞药物的开发也是可行的研究思路。iNKT除了能够直接杀伤CD1d⁺肿瘤，亦具有免疫辅助作用，可进一步激活DC细胞、NK细胞、CD8 T细胞等多种免疫细胞，在抗肿瘤免疫过程中发挥着重要作用。临床研究证实，iNKT细胞比例与实体瘤患者良好的预后及延长的生存期具有很强的正相关性。

目前，国内外通用型CAR-T产品布局公司通过上述策略已经可以有效控制GvHD的发生，国内外通用型CAR-T未见任何3级以上严重GvHD不良反应报道，临床安全性良好。此外，临床经验数据显示，人体正常可耐受不超过5E4/kg异体T细胞而不引起GvHD，因而通用型细胞治疗企业据此对终产品制剂中异体TCRα阳性细胞比例和数量进行严格质量控制，亦可进一步避免GvHD的发生。

1.2　HvGA改善方案

造成自体和通用型CAR-T细胞体内存续时间差异较大的直接原因就是宿主免疫系统对于异体细胞的排斥作用。相比于临床可控的GvHD，直接影响CAR-T细胞体内疗效发挥的HvGA无疑成为了通用型CAR-T发展过程中最大的障碍。诺华公司针对CD19的自体CAR-T细胞产品Kymriah输注患者后，平均体内存续时间可达168 d；而Cellectis公司靶向CD19的通用型CAR-T细胞产品UCART19给药后，大多数患者体内存续时间不足30 d，最长仅为120 d。

目前改善HvGA的策略（表2）主要包括免疫清除或抑制，免疫逃逸以及HLA匹配方法。

免疫清除或抑制：由于导致HvGA的直接原因是宿主T细胞及NK细胞等免疫细胞对于供体细胞的清除，通过减少宿主本身的免疫细胞数量可以有效抑制HvGA。首先可以从CAR-T输注前的预处理方案着手，通用型CAR-T细胞比自体CAR-T细胞需要更加强烈的清淋措施，以给予异体CAR-T足够的存活和扩增时间。Cellectis公司通过在清淋方案中添加CD52单抗进一步清除患者自身的T细胞，临床研究结果证实给予CD52单抗的患者组相较于正常清淋组别呈现出更优的治疗效果。但是这种高强度的淋巴细胞耗竭可能给患者带来额外的感染风险，T细胞和NK细胞的持续缺乏甚至会威胁生命。因而最理想的免疫抑制策略是可以抑制免疫排斥反应，但保留部分免疫保护。Mo等通过在通用型CAR-T细胞上共表达一种可识别4-1BB的同种免疫防御受体（alloimmune defense receptor，ADR），以期达到选择性清除同种反应性淋巴细胞，而不影响静息T细胞和NK细胞的目的。临床前实验已证实这种独特设计极大的增强了通用型CAR-T在荷瘤小鼠体内的持续性和有效性。

免疫逃逸：另一种改善HvGA的策略是通过基因编辑手段帮助异体CAR-T细胞逃避宿主免疫细胞的识别及清除。供体T细胞表面的HLA-I类分子是宿主T细胞免疫排斥的关键介质，基于所有HLA-I类分子中都含有一个绝对保守的β2-微球蛋白（β2-microglobulin，β2M），因此可以通过基因编辑通用型CAR-T细胞上的β2M，阻断HLA-I类分子的表达，有效降低患者T细胞的免疫排斥作用。然而值得一提的是，HLA分子亦是NK细胞主要的配体抑制剂，若CAR-T细胞完全缺失HLA-I类分子，会导致患者体内的NK细胞将它们识别为“缺失自我”，无法再产生NK细胞抑制信号而导致NK细胞激活，从而造成受体NK细胞对异体CAR-T细胞的识别和杀伤更为敏感。为进一步防止NK细胞对异体CAR-T细胞的免疫排斥作用，可以使CAR-T细胞表达非经典HLA分子（如HLA-E和HLA-G），或过表达siglec 7和siglec 9配体，保护通用型CAR-T免受NK细胞的杀伤。尽管目前已经开发了多种策略来抑制或清除受体体内的反应性NK细胞，但由于NK细胞的异质性，采用广泛的策略来抑制所有NK细胞并不容易。

HLA匹配：最后，使用HLA-A/B/DR位点为高频单倍体的纯合子供体生成通用型 CAR-T 产品库，即筛选与大多数人群HLA等位基因相匹配的T细胞来作为制备通用型CAR-T细胞的原材料，也为避免排斥提供了一种额外的可能性。诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，IPSC）兼具无限自我更新以及可分化为多种细胞的优势，借助其建立“超级供体”细胞库具有可观的前景。另一方面，以IPSC为来源大规模制备CAR-T细胞的技术壁垒也已被研究者们攻克，FATE Therapeutics公司开发的首个源自IPSC的通用型CAR-T细胞疗法产品FT819已在小鼠模型中显示了对抗血液肿瘤的有效性。然而，IPSC的永生化也存在一定的风险，因为尚不能排除未分化IPSC的致瘤可能。

2 全球通用型CAR-T临床研究进展

通用型CAR-T已经成为细胞治疗免疫领域的必然趋势，具有明显的优势，国内外众多企业对其进行了布局，越来越多兼具安全性及有效性的通用型CAR-T产品涌现出来，为更多的肿瘤患者提供了希望。通用型CAR-T产品的代表企业及其优势产品的技术特点及临床治疗效果(表4)。总体来说，通用型CAR-T具有较好的临床相应，及可接受的安全耐受性。

参考文献：10.11665/j.issn.1000-5048.20211125001

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