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概述

近年來，嵌合抗原受體（CAR）T細胞療法治療血液惡性腫瘤成為細胞治療的一項重大突破。迄今為止，美國食品和藥物管理局（FDA）已經批準了六種CAR-T療法，用于治療非霍奇金淋巴瘤、B細胞急性淋巴細胞白血病和多發性骨髓瘤。

目前，注冊的大多數臨床試驗都基于所謂的第二代CAR，其由一個細胞外抗原結合區、一個共刺激域和一個CD3z信號域組成。不幸的是，盡管總體治療效果顯著，但仍有相當高比例的患者沒有從CAR-T治療中獲益，總體應答率在50%至100%之間，由于應答的持久性有限，后續復發率高達66%。此外，它還與細胞因子釋放綜合征和神經毒性等不良反應有關。

免疫學和分子工程的進展推動了新一代CAR-T細胞的構建，這些細胞武裝了各種分子機制，包括額外的共刺激域、安全開關、免疫檢查點調節、細胞因子表達或治療干擾分子的敲除等。從而可以克服CAR-T療法當前的局限性，增強療效并減少不必要的副作用。目前，許多臨床試驗目前正在評估新型CAR-T療法的安全性和有效性。

CAR的結構

隨著CAR-T細胞技術越來越成熟，CAR結構的組成，特別是細胞內結構域也在不斷進化。第一代CAR-T細胞結構包含腫瘤相關抗原的高親和力單鏈抗體（scFv）、跨膜結構域和唯一的細胞內TCR-ζ或FcR-γ結構域。G1 的臨床益處有限，主要是由于其增殖能力低和體內細胞毒性有限。為了克服這一缺點，第二代CAR結構配備了額外的細胞內共刺激結構域，最顯著的是CD28或TNFRSF成員4-1BB。這些CARs被證明是非常有效的，幾種CAR-T產品在治療血液瘤方面獲得了監管部門的批準。

第三代CAR-T結構包含了共刺激結構域的組合，而第四代和第五代CAR-T細胞包含額外的共刺激結構域，在抗原識別時誘導表達細胞因子（例如IL-12），或包含某些細胞因子受體的細胞內結構域（例如，截短的IL-2受體β鏈和STAT3結合部分）。

免疫檢查點調節的武裝CAR-T細胞 

CAR-T治療中的免疫檢查點調節旨在規避抑制性的腫瘤微環境。在血液腫瘤方面，評估該方法的所有臨床試驗都明確依賴于破壞程序性細胞死亡蛋白1（PD-1）途徑。盡管試驗數量相對較少（n=8），但個別研究顯示了調節PD-1信號的獨特方法。

在NCT03258047臨床試驗中，研究人員使用了一種創新方法，其中PD-1融合到細胞內CD28激活域。因此， PD-L1與PD-1的結合轉化為激活信號，預期會產生更有效的抗腫瘤效果。該研究涉及17名患有B細胞非霍奇金淋巴瘤的受試者。結果顯示，完全緩解率（CR）和客觀緩解率（ORR）分別為41.2%和58.8%。與已批準的復發/難治性（r/r）DLBCL的第二代CAR-T療法相比（CR52%，ORR 72%），沒有顯示出優勢。此外，NCT03932955臨床試驗正在研究相同的免疫檢查點調節方法，目前沒有任何結果。

破壞PD-1信號的另一種探索方法是重編程CAR-T細胞以分泌PD-1-Fc融合蛋白。目前，兩項研究正在評估這種方法在r/r多發性骨髓瘤（NCT04162119）和r/r B細胞淋巴瘤（NCT0416 3302）中的安全性和有效性。然而，目前尚未發表任何臨床數據。

在臨床試驗NCT04836507中，研究人員在r/r大B細胞淋巴瘤（LBCL）患者中測試了anbalcabtagene autoleucel (Anbal-cel)。這種新型CAR-T細胞產品敲除PD-1和TIGIT受體。Anbal-cel顯示出令人印象深刻的結果，CR為78%。此外，還在NCT03208556臨床試驗中評估了PD-1的敲除。

除PD-1通路調節外，NCT04037566臨床試驗正在評估另一種武裝CAR-T細胞構建。造血祖細胞激酶1（HPK1）表達降低的CAR-T細胞——一個陰性的細胞內免疫檢查點，顯示了有希望的初步結果。在所有入選患者中，72.7%的患者達到CR或CRi，與FDA批準的抗CD19療法相當。

TRUCKs–表達細胞因子的CAR-T細胞

重定向用于通用細胞因子介導殺傷的T細胞（TRUCKs）是新一代CAR-T細胞，被設計為表達某些細胞因子，以增強CAR-T細胞的抗腫瘤效力，提高其持久性，并改變腫瘤微環境的特征。

目前，六項臨床試驗正在評估TRUCKs治療血液系統惡性腫瘤。四項臨床試驗（NCT04381741、NCT03929107、NCT04833504、NCT03778346）正在評估表達IL-7和趨化因子CCL19的CAR-T細胞。IL-7促進T細胞的增殖和存活，而CCL19引導CAR-T細胞的腫瘤歸巢。研究結果顯示， r/r DLBCL的患者的CR率為4/7，ORR為5/7。此外，NCT03778346在r/r多發性骨髓瘤（MM）患者也探索了相同的方法，其中兩名入選患者獲得了CR（100%）。

另一種分泌細胞因子IL-18的CAR-T細胞正在NCT04684563臨床試驗中進行評估。IL-18在CAR-T細胞中表達以增強CAR-T細胞增殖和抗腫瘤活性。然而，IL-18也與腫瘤進展相關，因此，關于表達IL-18的CAR-T細胞在臨床中的安全性的長期結果有待觀察。

NCT03602157臨床試驗代表了在CAR-T細胞中利用細胞因子信號的不同方法。研究人員構建了一種表達CCR4的抗CD30 CAR-T細胞，用于治療r/r霍奇金淋巴瘤和皮膚T細胞淋巴瘤（CTCL）。該受體與CCL17結合，進而改善CAR-T細胞向腫瘤部位的運輸。霍奇金淋巴瘤隊列試驗的初步結果是樂觀的，6名入選患者獲得CR（75%），而所有患者均獲得ORR（100%）。不幸的是， CTCL組沒有人獲得緩解。

安全開關的CAR-T細胞

常規CAR-T療法伴隨的治療相關毒性促進了安全開關CAR-T細胞的構建。新技術使研究人員能夠結合安全開關，通過在給予外源藥物后誘導細胞凋亡、補體依賴性細胞毒性（CDC）或抗體依賴性細胞細胞毒性（ADCC）來清除CAR-T細胞。

將截短的表皮生長因子受體（EGFRt）結合到CAR-T細胞中是臨床試驗中常見的安全開關方法。EGFRt被cetuximab靶向，其能夠通過CDC或ADCC去除。截至2022年8月，20項臨床試驗正在研究多種血液系統惡性腫瘤中基于EGFRt的CAR-T細胞。目前，沒有關于在人體中啟動EGFRt安全開關機制的可用數據。缺乏此類報告的原因可能是調查期間沒有危及生命的不良事件。

在藥效方面，在CD19陽性的惡性腫瘤中，臨床試驗顯示了不同的初步結果。NCT03085173研究報告的總CR率為57%，DLBCL患者的CR率為88%，而CLL患者為22%。在關于B-NHL患者的臨床試驗中，NCT02706405的完全應答率為42%，NCT02153580中為45%，NCT01815749中為75%。

RQR8自殺基因是治療給藥后控制CAR-T細胞的類似方法。RQR8基因編碼源自CD20和CD34抗原表位的細胞表面蛋白。該策略能夠在給予rituximab后通過CDC或ADCC清除CAR-T細胞。目前，NCT03590574臨床試驗正在研究外周T細胞淋巴瘤（PTCL）中基于RQR8的CAR-T細胞。初步結果顯示，ORR為67%，56%的患者實現了完全代謝反應（CMR）。另一項試驗NCT03287804因治療多發性骨髓瘤的初步療效不理想而終止。

誘導型半胱天冬酶9（iCasp9）的加入是CAR-T安全開關的一種獨特方法。在給予AP1903后，特別修飾的胱天蛋白酶9發生二聚并觸發凋亡途徑。目前，17項臨床試驗正在評估基于iCasp9的CAR-T細胞，但其中只有4項提供了初始數據。NCT03016377臨床試驗報告了一例ALL患者在CAR-T輸注后出現神經毒性。AP1903給藥后，癥狀完全緩解，唯一的不良事件是持續三天的2級膽紅素升高。有趣的是，盡管消除了90%以上的CAR-T細胞，研究人員仍觀察到臨床上顯著的抗白血病反應。在NCT02274584試驗中，僅發表了一例霍奇金淋巴瘤患者的病例報告，顯示暫時部分緩解。此外，NCT03125577試驗報告了4名患者的數據，所有患者在CAR-T輸注后出現CR。

另一種可作為CAR-T療法安全開關的自殺基因是單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV-TK）Mut 2基因，其產物被前藥更昔洛韋（GCV）靶向。HSV-TK將GCV轉化為GCV三磷酸，通過破壞復制過程導致細胞死亡。在終止的NCT04097301試驗中評估了基于HSV-TK的CAR-T細胞。最終，只有兩名患者入選，且對治療無反應。由于缺乏T細胞相關毒性，安全開關未被激活。

通用CAR-T細胞

如今，傳統CAR-T產品是由來自符合治療條件的患者的自體T細胞制造的。該方法存在若干局限性，包括制造時間長、難以動員適當數量的T細胞以及嚴重治療患者的T細胞質量降低。然而，利用分子工程產生異基因CAR-T細胞可以克服上述障礙。為了構建通用CAR-T，需要從供體來源的細胞中去除主要組織相容性復合物（MHC）和T細胞受體（TCR）分子。

CRISPR/Cas9技術在T細胞工程中的初步安全性和可行性已在首次人體試驗NCT03399448中得到證實。截至2022年8月，在ClinicalTrials.gov上已注冊了5項評估抗自相殘殺CAR-T細胞的臨床試驗。在NCT04502446中，針對CD70抗原的CAR-T細胞被設計為消除TCR、MHC-I和CD70的表達，以消除自相殘殺并提高療效。結果顯示，ORR為47%，而CR為20%，未觀察到嚴重不良事件。此外，NCT04264078試驗提供了在r/r T-ALL患者中使用通用CAR-T細胞的數據。通過CRISPR/Cas9破壞TCR和CD7基因，以防止GvHD和自相殘殺。結果顯示，CR為80%（4/5），但所有受試者的治療均與嚴重CRS相關（4名患者為3級，1名患者為4級）。后續入選患者的結果證實了該治療的高療效，CR為83%（5/6），而安全性結果與先前觀察結果一致。

小結

隨著研究數據的積累和分子工程的廣泛應用，新一代CAR-T細胞治療在臨床上逐漸趨于成熟。最成功的新一代CAR-T細胞有可能是通用同種異體CAR-T細胞（使用CRISPR/Cas9技術制造），其特征在于免疫檢查點抗性，并表達將T細胞運輸到腫瘤部位的細胞因子。此外，這種結構將包含用于管理潛在毒性的安全開關機制。這種組合可能克服CAR-T細胞療法當前的局限性，并有助于改善患者的治療結果。

參考文獻：

1.Nextgenerations of CAR-T cells - new therapeutic opportunities in hematology? FrontImmunol.2022 Oct 28;13:1034707.

原文標題 : 新一代CAR-T

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