通用CAR-T簡介

簡介

抗癌治療中最有前途的方法之一是嵌合抗原受體(CAR) T細胞療法，其中T細胞在CAR工程化表達后被重定向至腫瘤。CAR T細胞代表了癌癥免疫治療領域的重大突破。

從免疫學的角度來看，自體CAR-T細胞治療與不存在同種異體反應有關，因此工程化的 T 細胞可以持續很長時間。然而，自體CAR T細胞療法需要在白細胞分離后為每位患者定制制造工藝。盡管這種方法迄今為止已經產生了出色的臨床數據，但它具有某些眾所周知的缺點，例如過程成本、一些患者的制造失敗以及當前大約 3周的制造過程，這意味著延遲了治療這種延遲在一些患有高度增殖性疾病（例如急性白血病）的患者中尤其成問題5，他們可能在自體CAR T細胞治療準備好使用之前顯示疾病進展，或者可能由于與疾病或其治療相關的其他原因而失去資格。由于T細胞功能障礙，自體 T 細胞可能對某些患者無效，這是許多癌癥的標志，并且與源自腫瘤微環境的多種免疫抑制機制有關。自體 T 細胞的生物學特性也受到先前治療的負面影響。由于這些和其他原因，在某些情況下，從自體 T 細胞生產 CAR T 細胞產品失敗7。最后，這種復雜的治療方法的成本仍然很高，對醫療保健系統來說是一個挑戰8。

使用來自健康供體的細胞（稱為“現成的”同種異體CAR T細胞）的能力可能會解決這些問題。同種異體CAR T細胞具有許多潛在優勢，例如由于實施工業化和規模化制造工藝而降低了成本，其中可以從單個供體生產大量CAR T細胞（圖 1）。

此外，制造同種異體CAR T細胞可生產成批冷凍保存的 T 細胞，使患者可以立即獲得治療。它簡化了在單個細胞產品中引入多種細胞修飾的過程，以及基于供體選擇和處理的CAR T細胞產品的標準化。

這里的一個關鍵區別是，給定的自體細胞集合通常是為該患者制造細胞產品的唯一機會，而同種異體細胞制造允許創建批量產品，如果需要重新給藥，可以使用這些產品。現成的同種異體CAR T細胞也可能允許針對不同靶點的CAR T細胞組合（表 1）。

圖 1：同種異體 CAR T 細胞的制造。

然而，同種異體方法與兩個主要問題有關。首先，施用的同種異體T細胞可能會導致危及生命的移植物抗宿主病(GVHD)。其次，這些同種異體T細胞可能會被宿主免疫系統迅速消除，從而限制了它們的抗腫瘤活性。

異體CAR-T細胞來源

目前用于CAR-T細胞制造的T細胞主要來自外周血單個核細胞(PBMC)，很少來自臍帶血 (UCB)。原則上，這些 T 細胞也可以來源于可再生干細胞，例如誘導多能干細胞 (iPSC) 或胚胎干細胞。

從健康供體收集的PBMC制造同種異體CAR T細胞與從單一單采產品制造多個小瓶的能力相關，因此可以快速獲得以前制造的產品。此外，還有機會生成表達人類白細胞抗原(HLA)復合物不同亞型的細胞庫，以潛在地選擇與患者HLA類型相匹配的批次。此外，由于同種異體CAR T細胞是由健康供體產生的，因此與來自患者的自體T細胞相比，它們是由不受癌癥免疫效應或暴露于化學治療劑影響的免疫細胞產生的。根據其免疫特征選擇供體可能是降低最終細胞產物異質性的關鍵因素，如下所述。

使用UCB衍生的CAR-T細胞移植可降低GVHD的發生率和嚴重程度，從而對HLA差異的數量進行不太嚴格的限制9。事實上，來自UCB的T細胞具有獨特的抗原初生狀態，這可能與UCB移植物的同種異體反應性降低有關。此外，UCB T細胞的特征還在于活化T細胞 (NFAT) 信號傳導的核因子受損和反應性降低 11，這也可以解釋 GVHD風險降低的原因。胎盤來源的干細胞可用于生成 T 細胞或自然殺傷 (NK) 細胞12。胎盤的特點是獨特的HLA表達模式。與所有其他組織不同，絨毛外細胞滋養層細胞僅表達HLA-C、HLA-E 和 HLA-G，而合體滋養層細胞是HLA陰性13。這些特異性對胎盤衍生T細胞的影響尚未見報道。

源自iPSC的T細胞也可以是CAR T細胞的來源14。從理論上講，主iPSC線具有無限的自我更新能力，可以無限期地存儲和使用14,15。可以生成具有常見HLA單倍型的iPSC庫，以最大限度地降低CAR iPSC T細胞同種異體排斥的風險。在HLA錯配的情況下，基因編輯也可用于消除TCR以避免GVHD，稍后將詳細討論。使用iPSC的一個優點是CAR T細胞是由一種克隆工程多能細胞系產生的，因此是同質的。值得注意的是，這種方法的安全性和有效性尚未經過臨床評估。

同種異體CAR-T細胞的開發策略必須考慮同種異體免疫的風險，這可能會排除使用相同的CAR-T細胞批次重新給藥的風險。供體特異性抗HLA抗體(DSA)的存在被認為是供體細胞成功移植的重要障礙，而抗體介導的移植排斥是實體器官移植中移植排斥和器官衰竭的公認原因16。DSA的存在也與半相合干細胞移植(SCT)中較高的植入失敗發生率相關17。因此，當使用同種異體T細胞方法時，需要對DSA進行評估，并且在證明免疫的情況下應討論來自另一個供體的CAR T細胞。

降低同種異體免疫風險的一種理論解決方案是選擇具有罕見HLA等位基因或與CAR-T細胞制造受體不同種族的供體。通過基因編輯消除供體細胞上的HLA分子也是一種可能。

‘Off-the-shelf’ allogeneic CAR T cells: development and challenges

https://doi.org/10.1038/s41573-019-0051-2