免疫療法是當下腫瘤治療領域前景的發(fā)展方向之一。隨著PD-(L)1等免疫檢查點抑制劑應用范圍逐漸擴大，CAR-T療法研究不斷出現新的進展，CAR-T療法作為有別于傳統(tǒng)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，其生產體系和使用場景也有別于普通藥物。鑒于當下生物技術的更新速度，預計CAR-T療法還將帶給市場更多驚喜。本報告擬從CAR-T療法技術基礎入手，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的療效，為部分復發(fā)或難治性血液腫瘤患者帶來了新的希望，但CAR-T療法作為一個新興領域，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：細胞因子風暴或細胞因子釋放綜合癥（Cytokine release syndrome, CRS）、神經**和脫靶效應（On-target/off-tumor recognition）等。

       細胞因子風暴CRS 主要表現為高燒、肌肉酸痛、嘔吐、心動過速／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副作用可通過輔助療法加以治療，如使用類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、抗癲癇藥等藥物來緩解癥狀。

       神經** 臨床上多呈現意識混亂、失語、腦水腫等癥狀，通常在CAR-T細胞回輸后的第4-5天產生，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?？稍诩s4周內緩解。

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

       1.2 血液腫瘤可能復發(fā)，實體瘤治療效果差

       僅從短時間內的治療效果看，CAR-T療法對某些血液腫瘤的治療效果十分顯著，但若將觀察期限進一步延長則發(fā)現許多患者在經過CAR-T治療幾個月或更長時間后，會出現腫瘤復發(fā)的現象，影響患者預后。

       和血液腫瘤相比，CAR-T療法在實體瘤方面遇到的問題更為棘手。一方面，實體瘤發(fā)生部位不像血液系統(tǒng)散布全身，CAR-T細胞需抵達實體瘤病灶，并浸潤到腫瘤內部；另一方面，即使CAR-T細胞能夠浸潤進入到實體腫瘤內部，也會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，實體瘤內部微環(huán)境存在偏酸、缺氧及營養(yǎng)缺乏等情況，也不利于CAR-T細胞發(fā)揮作用。

       1.3 難以產業(yè)化

       治療費用昂貴 目前，已獲批的CAR-T產品和絕大多數CAR-T臨床實驗都是使用自體型CAR-T，其以病人自身的T細胞為起始材料，這種“私人訂制”療法的生產成本較高。諾華、Kite的獲批CAR-T產品定價分別為47.5、37.3萬美元，高昂的價格限制了其市場潛力。諾華旗下的CAR-T產品在2018年第一季度取得1200萬美元的營收，只達到了預期的三成；Kite的CAR-T產品在獲批后兩個月內的銷售也不及預期。

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

       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CAR-T的研究和開發(fā)，主要圍繞以下三方面展開：

       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發(fā)一些控制程序來調控CAR的活性，目前已經有大量的方法被探究用于控制CAR-T的安全性。

       自殺開關（suicide switch） 通過安裝自殺開關對移植細胞進行快速清除，這種開關可通過小分子或者抗體來控制。常用的自殺開關包括：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） 自殺開關對于控制CAR-T細胞的**也許是有效的，但是它們也會清除治療性的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(tǒng)對于控制**反應也許是有用的。這種可逆系統(tǒng)可以通過可誘導的CAR來實現，主要有三種方式：可誘導的表達、藥物誘導的CAR組裝、可開關控制的CAR（switchable CAR, sCAR）。

       “邏輯門” 目前CAR-T靶向的抗原大都為腫瘤相關抗原，在腫瘤細胞表面過度表達，在正常組織中也有低表達。因此CAR-T療法會出現脫靶效應，攻擊正常組織。“邏輯門”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的安全性也可通過空間位置加以調控，主要是通過腫瘤微環(huán)境的感知，使CAR-T細胞只能在腫瘤位點激活，進而殺傷腫瘤細胞。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，尤其在實體瘤中

       針對患者使用靶向CD19的CAR-T產品緩解后，血液腫瘤可能再次復發(fā)的問題，可以設計同時靶向CD19與CD22分子的雙CAR-T。已有研究發(fā)現，在CAR-T治療過程中，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期保護的記憶性細胞。

       目前，已經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

       資料來源：Nature Biomedical Engineering-< Programming CAR-T cells to kill cancer >

       2.3 開發(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的開發(fā)，簡要介紹如下：

       Gilead/Kite (Sangamo) 2018年2月，Gilead/Kite與Sangamo Therapeutics共同宣布，兩家公司已經達成全球合作，前者將使用后者的的鋅指核酸酶（ZFN）技術平臺開發(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展最快的，其基于TALEN基因編輯技術，開發(fā)同種異體CAR-T技術平臺，用于治療急性淋巴性白血?。ˋLL）、多發(fā)性骨髓瘤（MM）、急性骨髓性白血?。ˋML）以及母細胞性漿細胞樣樹突狀細胞腫瘤（BPDCN）。

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

       與第一代ZFN和第二代TALEN技術相比，CRISPR/Cas技術具備簡單、高效、價格低廉、易于編程等若干優(yōu)勢，并且可通過添加多個向導RNA而實現多重編輯。但是CRISPR-Cas9技術也有一些限制，比如脫靶的問題。

       CRISPR/Cas與前兩代基因編輯技術的比較

       Celyad 2018年7月，Celyad宣布FDA已接受該公司的CYAD-101的IND申請，這是全球第一個非基因編輯的同種異體CAR-T臨床項目。FDA表明，允許進行代號為Allo-SHRINK的臨床試驗，評估CYAD-101聯(lián)合化療在無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公司開發(fā)了一款off the shelf (現貨)、雙靶點的CAR-T細胞產品—FT819。不同于自體CAR-T細胞治療，FT819是從健康供試者的細胞開始，而非患者自身細胞，然后創(chuàng)建一個主細胞系，并使用主細胞系生產大量不受患者限制的通用型CAR19 T細胞。具體來說，用于生產制造FT819的主細胞系是誘導多能干細胞（iPSC）系。與自體（使用來自患者自身的細胞）和同種異體（使用來自捐獻者的細胞）方法相比，使用主iPSC系生產的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產品的比較

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

       Allogene Therapeutics 核心技術由Cellectis提供，Cellectis專有的同種異體技術可將來源于健康供體的T細胞經TALEN基因編輯技術改造，而不需要依據患者個體情況進行相應修飾，就可以直接進行工程化，這種免疫細胞可以治療任何符合條件的癌癥患者。公司的產品管線除了臨床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哈佛大學的授權，以及與Beth Israel Deaconess醫(yī)學中心（BIDMC）的研究合作協(xié)議，將哈佛大學技術開發(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體瘤治療的CAR-T療法相結合，以開發(fā)更有效的“off-the-shelf”的CAR-T細胞產品。

       Cartherics (Mesoblast) 開發(fā)用于治療實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技術平臺的結合旨在促進大規(guī)模生產來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轉化為潛在的無限數量的殺傷性T細胞，從而消除生產自體（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 開發(fā)“off-the-shelf”的CAR-T療法，從而簡化治療流程，避免患者等待自體免疫細胞擴增的時間，同時大幅度降低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—OmnImmune，TC Biopharm (TCB)獲得了科研領域的獎項，入選了歐盟委員會“Horizon 2020”計劃，并且獲得400萬歐元用于開發(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行制備，可適用于病毒、細菌感染和多種癌癥的治療。

       三、結語

       為患者打造專屬的治療方式，價格不菲已是必然，必須正視的問題是：無論是對商家來說，還是對患者來說，高成本的“個體化生產”以及“個體化治療”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(guī)?；a、劑量恒定、療效優(yōu)越等優(yōu)點才是大勢所趨。

       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力。此外，在抗擊癌癥的過程中從來都沒有一帆風順，突破性創(chuàng)新療法的研發(fā)更是如此。因此，無畏向前的螺旋上升才是抗癌路上的主旋律。

       當前已經有兩款CAR-T療法上市。如果通用型CAR-T療法能夠順利問世，對于患者來說又多了一條全新的治療方案。而且，如果異體CAR-T最終可行，單例治療價格有望大幅下降，生產效率也會大幅提升，CAR-T治療領域也將迎來重要變革。

       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）