通用型CAR-T才是未来?头部企业盘点

CAR-T疗法目前已成为治疗血癌最有效的手段之一,已经有多款药物先后上市。不管是在疗效还是商业化上,都取得了巨大的成功。但是,CAR-T细胞通常需要定制化生产,以患者自体血液中T细胞为材料,这样导致了其成本高昂,国外CAR-T产品的售价高达37.3-47.5万美元,国内治疗费用也过百万元。如此昂贵的售价显然会为很多患者家庭带来沉重的负担。
与此同时,自体的CAR-T细胞制备时间较长,平均下来时间需要2-3周,这就意味着进行大规模的自体CAR-T具有难度。因此许多企业开始考虑同种异体CAR-T细胞,即通用型CAR-T。通用型CAR-T不再需要耗费时间和成本去完成一人一个批次,一年成百上千个批次这样大的工作量。当患者有需要时可以及时使用,极大地降低了金钱成本和时间成本。
从企业盈利角度而言,通用型CAR-T获得了批量生产、可灵活、多次给药和存储方式以及成本低廉的优点。这也是自体CAR-T难以具备的优势,但同样存在着必须克服的难点。其中移植物抗宿主病(GvHD)的免疫问题是最直接的问题。
当患者的CAR-T细胞是由人类白细胞抗原(HLA)不匹配的健康供体产生时,通用型CAR-T的移植会引起严重的血液学毒性。所以目前设计通用型CAR-T需要通过基因编辑的方式剪切其中的TCR基因或HLAI类基因以防止出现免疫问题。其中ZFN、TALEN和CRISPR/Cas9是比较常用的基因编辑手段。除了基因编辑之外,各大药企还研究出了不同的技术避免引发免疫排斥反应。
ZFN:锌指核酸酶:ZFN是一种特异性DNA核酸内切酶,针对目的基因序列设计并合成ZFN,使之对DNA进行特异性切割,从而形成DNA双链断裂区,通过非同源末端连接或借助同源重组等方式完成DNA的修复连接,从而导致靶基因表达丧失。
使用这种基因编辑技术,破坏T细胞中TCRα恒定区的表达,使TCR功能丧失,从而不能对TCR特异性刺激做出反应。使用相同的方法,破坏HLA基因从而不引起GvDH。
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TALEN:类转录激活因子效应物核酸酶:转录激活因子样效应物核酸酶(TALEN)是二聚的转录因子/核酸酶,将TALE蛋白中的DNA结合域与FokI核酸内切酶的切割域融合,设计和构建能在特定基因位点产生双链断裂的的技术。双链断裂可以极大的提高断裂位点周围的基因修复活性,利用易错修复(非同源末端联结)或者同源重组修复的方式实现特异位点DNA的改造,例如定点基因敲除(Knock-out)、基因敲入(Knock-in)或点突变修饰等等。
CRISPR/Cas9:规律成簇的间隔短回文重复序列:由于ZFN和TALEN都需要针对不同的基因设计特定的核酸酶对,导致该技术的广泛应用受到限制。CRISPR-Cas9系统于2012年被发现,科学家们利用靶点特异性的RNA引导Cas9核酸酶带到基因组上的具体靶点,从而对特定基因位点进行切割、修饰。通过CRISPR技术可以一次性切除内源性TCR和HLAⅠ类基因产生同种异体的通用CAR-T细胞。与ZFN和TALEN相比,CRISPR/Cas能够极快地测试任何新提出的基因改造。
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国内外领先通用型CAR-T企业
以http://clinicaltrials.gov公开信息可以看到(以CAR-T作为主题词检索)全球范围内约有900多项相关临床研究,其中中国占532项,美国342项。国内CAR-T的研究已经渐渐的成为全球主力,各大企业的对于CAR-T的布局已经包含多条管线。虽通用型具有更容易得到、成本可控等诸多优势,但就目前生物技术发展而言,自体CAR-T疗法的临床应用更多,通用型CAR-T细胞治疗仍需进一步发展,还处于探索之中。而目前国内外通用型CAR-T研发进展较快的企业都研发出自身独有技术,弥补通用型CAR-T的难点,其中包含以下几家企业。
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北恒生物:今年3月南京北恒生物自主研发的CTA101UCAR-T细胞注射液产品正式获得国家药品监督管理局(NMPA)的临床试验默示许可,用于治疗成人复发或难治性B细胞急性淋巴细胞白血病(r/rB-ALL)。
CTA101是基于CRISPR基因编辑技术的通用型CAR-T产品。其敲除TRAC基因以避免移植物抗宿主病(GvHD),同时敲除CD52基因并联合使用抗CD52单抗避免患者对CAR-T细胞的排异反应(HvGR),延长UCAR-T细胞的体内存续时间。
亘喜生物:其通过基于CRISPR基因编辑技术开发的TruUCAR平台,开发针对CD7和CD19的通用型CAR-T细胞疗法。TruUCAR平台的设计思路是以CD7CAR来应对HvG挑战,通过切换靶向不同肿瘤抗原的另一个CAR的结构,设计出针对各种肿瘤适应症的通用型CAR-T产品。
而对于敲除内源性TCR后,可能对CAR-T细胞在体内的持久性带来影响,亘喜生物将一个增强型分子嵌入到TruUCAR的基础结构中,让TruUCAR-T细胞在进入体内后快速扩增,延长了在体内的持久性。以上独特的设计,使患者在清淋后,无需为了防止HvG而使用额外的免疫抑制性疗法(如:抗CD52单抗),避免了患者感染的风险,也进一步降低了治疗成本。
‍其候选产品GC502在2021年9月至2022年1月期间成功入组并给药了4名r/rB-ALL患者;入组患者接受了两种不同剂量水平和两种不同配方的治疗。4名患者中有3名患者达到了微小残留病灶阴性的完全缓解/血细胞数量未完全恢复的完全缓解(MRD-CR/CRi);1名患者在1个月时达到了部分缓解。安全性方面,患者在治疗中出现了2级/3级的细胞因子释放综合征(CRS),但未观察到免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)或急性移植物抗宿主病(aGvHD)。
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传奇生物:目前大多数异体CAR-T疗法都利用了基因编辑技术敲除引发免疫排斥反应的蛋白,但也存在尚不明确的潜在风险,包括基因编辑工具的脱靶效应和潜在染色体异常等。
传奇生物LUCAR异体CAR-T技术共表达CAR和一种细胞内与TCR亚基结合的蛋白,该蛋白与TCR的α和β亚基结合之后阻碍正常TCR复合体的形成,从而阻断内源性TCR信号的转导。这种策略不需要对细胞进行基因编辑,而且阻断内源性TCR信号的蛋白可以由携带CAR转基因的病毒载体同步表达,仅产出TCR或CAR单阳性的CAR-T细胞减少了CAR-T疗法的生产步骤。
利用LUCAR平台开发的CD20异体CAR-T疗法LUCAR-20S已经进入I期临床试验。目前已经有5名复发/难治性非霍奇金淋巴瘤患者接受给药,其中3名患者(60%)获得部分缓解,尚未发现剂量限制毒性。
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科济药业:为了解决同种异体CAR-T细胞治疗的HVGR问题,科济药业提出THANK-uCAR技术,会通过敲掉B2M基因的方式来减少宿主T细胞的排异反应,但是B2M基因缺乏的同时,会导致同种异体CAR-T细胞丧失防止被NK细胞攻击的保护。
对此,THANK-uCAR®采取的方法是敲除B2M基因的同时,在同种异体CAR-T细胞表面装载一个能够识别NK细胞表面NKG2A蛋白的CAR作为反击NK细胞的工具,这样的组合设计应该可以起到对宿主T细胞和宿主NK细胞排异的双重保护,有望更好地解决HVGR问题。
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博生吉:去年5月,博生吉针对CD7靶点的同种异体CD7-CAR-T细胞注射液的临床试验申请(IND)获得NMPA受理。博生吉采用高度优化的全自动制备工艺,成本显著降低,
将有望成为移植后复发患者的新选择。。该注射液是利用患者干细胞移植供体的T淋巴细胞生产的一种靶向CD7的CAR-T细胞药物,适应症为成人异基因移植后复发/难治性CD7阳性血液淋巴系统恶性肿瘤。CRISPRTherapeutics:在国外CRISPRTherapeutics是通用型CAR-T领域领军公司,由诺奖得主Emmanuelle创办,主要对供体T细胞进行了三项的基因编辑:使用CRISPR/Cas9将CAR插入TRAC位点以得到更安全、更一致的产物;敲除TCR降低GvHD风险;敲除MHCI降低宿主T细胞对异体CAR-T的排斥,提高持久性。
CTX110为CRISPR旗下进度最快的通用型CAR-T(UCAR-T)产品,靶向CD19,其治疗复发难治DLBCL的I期临床试验结果优异:26例病人,在剂量超过108个细胞治疗的患者中达到58%的ORR和38%的CR;治疗6个月后,CR为21%,最长缓解时间超过18个月。
Cellectis:为数不多基于TALEN基因编辑技术开发同种异体CAR-T细胞产品,通过TALEN®介导的基因编辑和腺相关病毒(AAV)依赖的基因插入,赋予通用CAR-T细胞高效和特异性的免疫规避特性,并且可转移到不同的CAR构建和适应传统的CAR-T细胞制造过程,能够对抗多种恶性肿瘤。
两年前Cellectis曾在通用CAR-T的临床试验中致一例患者死亡,引起轩然大波,被FDA喊停。不过经过两年的沉淀已峰回路转,已有多款候选疗法获批临床(其中包括合作项目),其在研项目主要包括四个靶点,分别为CD19、CD123、CD22以及CS1。此事也提醒我们需要严谨科学的态度去对待细胞治疗。
总结
免疫疗法开启癌症自放化疗、手术之后的治疗新纪元,CAR-T疗法为癌症患者带来治愈的可能。而未来大概率将是通用型CAR-T的天下,批量生产、成本低廉才是企业盈利的方向。但通用型CAR-T存在的挑战性也大于自体CAR-T,其因为异体持久性往往不够,导致疗效较差,且容易复发,所以很多企业在CAR-T的制备上加入了增强性能的技术。CAR-T的发展将是一场长期的“马拉松”,随着中国公司在CAR-T上的不断布局,越来越多的CAR-T细胞临床试验,未来几年,很可能在免疫细胞治疗领域发挥主导作用,改变癌症治疗的格局。
参考资料:
1.https://mp.weixin.qq.com/s__biz=Mzg3OTE3NjA4Nw==&mid=2247539846&idx=5&sn=50b979e97259f0f6173b9986970c6b6e&chksm=cf0a6c7ef87de568502dff10e59a70a1da59c4397aaf1067e759fe07ed454b0debea18e3c057&scene=27
2.http://jushengwu.com/jbk-103/
3.https://new.qq.com/rain/a/20220117a0a1ll00
4.https://baijiahao.baidu.com/s?id=1730241270928270615&wfr=spider&for=pc
5.https://zhuanlan.zhihu.com/p/528638877
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