中國CAR-T細胞療法發展現狀及挑戰

作者：北北

近日，合源生物首個核心產品赫基侖賽注射液（擬定）（CNCT19細胞注射液，Inaticabtagene Autoleucel）的上市申請獲得國家藥品監督管理局（NMPA）受理，用于治療成人復發或難治性B細胞型急性淋巴細胞白血病（r/r B-ALL），這將是中國首個原創的靶向CD19的CAR-T（Chimericantigen receptor T-cell，嵌合抗原受體T細胞）產品，也是中國首個白血病治療領域獲得NDA受理的CAR-T產品，將補足現有白血病患者的CAR-T治療空白。

此事再次將大眾的視線聚焦到當下研究火熱的CAR-T領域。全球CAR-T療法的元年始于2017年諾華研發的全球第一款獲批的CAR-T藥物Kymriah的上市。自此之后，越來越多新藥物的獲批上市及適應癥的拓展，截至2022年前三季度 FDA共批準6款CAR-T藥物上市，NMPA也批準了兩款引進CAR-T產品用于淋巴瘤治療，全球范圍內CAR-T藥物年內實現了超18億美元的銷售額。

本文簡要概述中國CAR-T細胞臨床試驗的范圍（尤其是血液學惡性腫瘤領域），分析相關政策，總結企業和資本支持的特點，并探討CAR-T細胞治療在中國的成就和挑戰，為進一步促進細胞治療及其臨床應用的發展提供更好的理解。

CAR-T療法屬于過繼性T細胞轉移(adoptive T-cell transfer，ACT)的一種，CAR-T細胞技術的核心為能夠通過將識別腫瘤相關抗原（TAA）的scFv和胞內信號域“免疫受體酪氨酸活化基序”（ITAM，通常為CD3ζ）在體外進行基因重組，生成重組質粒，再在體外通過轉染技術轉染到患者的T細胞，使患者T細胞表達腫瘤抗原受體。

轉染后經過純化和大規模擴增后的T細胞，就是所謂的CAR-T細胞。完整的CAR-T結構包括抗原結合區、跨膜鏈接區和胞內信號區三個部分。從而使得T細胞實現了抗原特異性的非MHC限制的活化及其效應的增強。

圖1.?CAR結構

簡而言之，CAR（嵌合抗原受體）是一種基因工程技術制造的人工受體分子，它可以賦予免疫效應細胞（如T淋巴細胞）針對某個靶點抗原表位的特異性，從而增強T淋巴細胞識別抗原信號與活化的功能。繼而回輸淋巴細胞以實現抗腫瘤，抗病毒或抗炎作用。CAR-T細胞療法在血液惡性腫瘤的治療中取得了顯著的成功。

目前，CAR-T細胞療法已經實現了5次技術迭代，總結如下：

圖2.?CAR-T技術的迭代?

• 第一代的CAR僅依賴于CD3ζ介導T細胞激活，由于缺乏胞內共刺激信號，并不能提供長時間的T細胞擴增信號和持續的抗腫瘤效應，臨床療效有限；

• 第二代的CAR結合了激活和共刺激信號，如CD28/CD137；

• 第三代的CAR結合了兩個共刺激和激活信號，如CD28、CD137、CD134等;

• 第四代的CAR則是引入了粗鹽癥細胞因子IL-12等和共刺激配體，主要目的是克服腫瘤免疫微環境的抑制;

• 第五代的CAR是在第二代的基礎上，添加了激活其他信號通路的共刺激結構域，目前仍處于研發階段。

而隨著全球CAR-T治療技術的不斷推陳出新，資本的加速投入，我國CAR-T細胞治療賽道近年來也迎來告訴發展。

在過去9年中，CAR-T細胞療法在中國各地的使用逐漸增多：從2013年，首次進行CAR-T淋巴細胞臨床試驗；到2017年，已經成為CAR-T細胞相關臨床試驗數量全球第一；再到2021年，累計為細胞治療公司提供了23.7億美元的資金支持，CAR-T細胞相關臨床試驗和基礎研究的數量也借此顯著增加。

以上成績的取得是諸多因素的結果：強大的政府支持、資本流入、巨大的患者需求、獨特的醫療體系以及醫生和科學家的努力。

圖3.?與美國相比，中國CAR-T細胞療法臨床試驗的范圍和分布

A.每年新注冊的臨床試驗（左軸為條形，右軸為直線）；B.中國試驗的地理分布；C.中國臨床試驗階段；D.中國臨床試驗現狀；E.中國每年針對的疾病類型；F.每年新的研究出版數量

截至2021年 11月15日，中國已注冊714項CAR-T細胞治療臨床研究，其中，510項注冊在ClinicalTrials.gov, ?204項研究注冊在Chinese Clinical Trial Registry。

由于CAR-T細胞療法需要先進的設備和條件，進行CAR-T細胞治療的研究中心主要位于中國東部沿海經濟城市，如北京（n=84）、廣東（n=65）、浙江（n=65）、江蘇（n=59）和上海（n=54）。320項涉及CAR-T細胞治療的臨床研究正在進行中，大部分（約70%）仍處于臨床I期或臨床I/II期。由于進行了大量試驗，CAR-T細胞治療相關文章也出現了穩步增長態勢。與全球應用一致，CAR-T細胞療法在中國已廣泛應用于血液惡性腫瘤，尤其是B細胞惡性腫瘤。

此外，中國的研究人員一直在積極拓展CAR-T細胞的臨床應用范圍，342項試驗中有13項（3%）登記了惡性疾病以外的疾病，119項（23%）聚焦實體瘤。CAR-T細胞療法中最常選用的實體腫瘤包括肝癌、胰腺癌和腦癌，而非惡性腫瘤疾病主要包括自身免疫性疾病、傳染病和POEMS綜合征。具體而言，CAR-T細胞靶向自身免疫性疾病的試驗包括系統性紅斑狼瘡、硬皮病、腎炎、干燥綜合征、視神經脊髓炎譜系障礙和針對感染性疾病的CAR-T細胞試驗包括艾滋病、慢性活動性EB病毒感染和新冠肺炎。

圖4.?CAR-T細胞療法在中國臨床治療中的應用

A．血液學惡性腫瘤;? B.細胞血液學惡性腫瘤;? C.所有疾病; D.實體瘤; E.除了癌癥；CAEBV：慢性活動性EB病毒感染；NMOSD：神經脊髓炎光譜障礙。

隨著臨床試驗整體數量的增加，中國涉及CAR-T細胞的研究性新藥應用數量也在不斷增加。迄今為止，來自32家中國生物制藥公司的73份CAR-T細胞相關新藥研究申請已提交給NMPA，其中36份已被批準用于人體臨床試驗。鑒于CAR- T細胞療法對B細胞惡性腫瘤、急性淋巴細胞白血病和非霍奇金淋巴瘤的療效證據，是目前臨床研究中，CAR-T細胞療法臨床試驗最長選擇的適應癥。

表1. NMPA統計的臨床試驗涉及的靶抗原及其應用適應癥

CAR-T細胞療法在中國進展迅速的關鍵因素為積極的政策和法規刺激。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年計劃（2016—2020年）》中表示，計劃擴大基因組學和其他生物醫學研究領域的生物技術。

中華人民共和國國務院于2016年11月29日發布的《國務院關于印發國家“十三五”戰略性新興產業發展規劃的通知》明確強調，要加快包括細胞治療在內的生物技術產業的創新和發展步伐。在國家政策的指導下，相關部委頒布了相關法規以促進細胞療法的發展。

隨后，NMPA發布了一系列法規和指南，包括化學、制造和控制、臨床前研究和臨床研究。盡管有許多臨床研究正在進行，但很少有產品真正上市并獲得商業應用，特別是中國國內生產的藥物，這也反映了研究和產出之間的不平衡，中國CAR-T細胞療法仍任重道遠。

充足資本支持下的CAR-T細胞療法發展自2015年國務院關于改革藥品和醫療器械審評、審批流程的意見發布以來，中國生物技術行業已開始快速開發CAR-T細胞產品，資本和資金不斷增加。

圖5. 中國CAR-T細胞治療的資金支持和企業發展

A.公共和私人市場融資；B.全球專利申請人；C.中國專利申請人；D.與全球臨床試驗發展的比較

如上圖所示，2018—2021年，中國細胞治療公司累計籌集資金23.7億美元，年復合增長率為45%，公開宣布的金融交易109筆。龐大的患者群體和快速增長的臨床試驗系統（人口龐大、臨床試驗認知和參與度提高、臨床試驗和研究者增長）。

CAR-T治療在高速發展之際，也面臨著幾大局限性。CAR-T細胞療法的局限性包括：A. 抗原逃逸；B. 脫靶效應；C. CAR-T細胞轉運及浸潤；D. 免疫抑制微環境；E. CAR-T細胞相關的毒性。

上述的局限性可以概括為實體瘤領域難以攻克、CAR- T治療本身的毒副反應，而更為制約CAR- T治療廣泛應用的是CAR- T療法的高售價。如何有效從自體到異體的轉換，是核心所在。隨著中國CAR-T治療賽道的火熱，在以下的幾個方向中，也頗有建樹，對CAR-T目前面臨的治療局限性有一定的引導作用，總結如下：

圖6. CAR-T細胞療法在中國的進展

A. 血液學惡性腫瘤的靶點；B.實體瘤中的靶點；C.增強功能；D.精確調節；E.通用嵌合抗原受體細胞療法；F.iPSC（誘導性多能干細胞）技術與CAR-T結合

目前，越來越多的臨床試驗開始嘗試將CAR-T細胞療法用于實體瘤，關鍵點就是實體瘤靶點的選擇，下圖匯總了常用的靶點。其中值得一提的是，國內企業在胃癌中高度表達的Claudin18.2靶點上，CAR-T進度處于全球領先水平。

圖7. 實體瘤潛在靶點

Claudin18.2在所有胃癌患者中的陽性率可以達到近60%，具有更廣泛的患者獲益可能。從而在胃癌領域，針對Claudin18.2的治療性抗體理論上具有更大的抗癌潛力和更低的毒性。全球范圍內靶向Claudin18.2靶點的產品類型涉及單克隆抗體、雙特異性抗體、CAR-T以及ADC，幾乎包含了當下主要的產品形式，是潛在的明星靶點。

與抗PD-1單抗向雙特異性單克隆抗體轉變一樣，單靶點CAR-T細胞療效也受限于腫瘤抗原的異質性，開始向多靶點CAR-T細胞療法轉變。所謂的多靶點CAR-T細胞，主要是設計用于靶向不同的腫瘤抗原，包括具有兩個CAR的雙CAR-T細胞或具有多個單鏈抗體（scFv）的串聯CAR-T細胞。另外，鑒于免疫聯合其他治療方式存在的協同抗腫瘤效果，CAR-T細胞療法也開始與創新療法聯用：包括病毒或樹突狀細胞在內的疫苗、納米顆粒或溶瘤病毒。

我國學者在CAR-T細胞中引入“開/關”概念，精確調節其生物學功能，及時避免細胞因子釋放綜合征（CRS）、神經毒性綜合癥（ICANS）、移植物抗宿主病（GVHD）等毒副反應的發生。嚴重副作用仍是CAR-T細胞療法臨床廣泛應用的主要障礙，國內對CAR-T細胞精準調控的研究報道較少，因此精準調控設計是中國下一代 CAR-T細胞設計最重要的方向之一。

通用型CAR-T（UCAR-T）細胞具有健康供者來源、制備成功率高、適用性范圍廣等特點，我國學者研發的通用型CAR-T細胞在治療B-ALL和T-ALL中療效顯著，且CRS、ICANS、GVHD等毒副反應低。但是，仍存在一些局限性，其中GVHD是阻礙臨床應用的主要挑戰之一，因為現有技術仍無法完全敲除T細胞受體，且基因編輯會增加基因突變、克隆擴增和潛在的靶向、非腫瘤效應的風險。

人類誘導多能干細胞（iPSC）是用于細胞治療的可擴展制造的理想CAR-T細胞來源。iPSC細胞具有無限增殖能力，可以分化成身體所有特化的細胞類型，可以制造臨床規模數量的具有所需抗原特異性的T細胞。iPSC可以進行基因改造，使其具有增強的特異性和效應功能，在體外產生大量分化程度較低的腫瘤抗原特異性T細胞，實現體內回輸后的高持久性。因此，將人類腫瘤抗原特異性T細胞重新編程為iPSC，然后再分化為T細胞系具有產生恢復性腫瘤抗原特異性T細胞的潛力。

CAR-T細胞治療已發展了三十余年，在血液腫瘤領域一路高歌猛進，隨著CAR分子設計、轉導方法、靶點優化和創新聯合療法的應用，期望在不久的將來，CAR-T 細胞療法能夠在實體瘤領域帶來更多患者獲益。特別是在一系列國內利好刺激之下，我國的CAR-T細胞治療領域能夠有更多的里程碑事件涌現，造福全球患者。

參考資料：

1.?Hu Y, Feng J, Gu T, Wang L, Wang Y, Zhou L, Hong R, Tan Su Yin E, Zhang M, Lu P, Huang H. CAR T-cell therapies in China: rapid evolution and a bright future. Lancet Haematol. 2022 Dec;9(12):e930-e941. doi: 10.1016/S2352-3026(22)00291-5. PMID: 36455608.

2.?Gill, S., M.V. Maus, and D.L. Porter, Chimeric antigen receptor T cell therapy: 25years in the making. Blood Reviews, 2016. 30(3): p. 157-167.

3.??Abreu, T.R., et al., Current challenges and emerging opportunities of CAR-T cell therapies. Journal of Controlled Release, 2020. 319: p. 246-261.