2022-05-01 11:00:00本文来源: Insight数据库
以 PD-(L)1 为首的免疫检查点疗法和 CAR-T 细胞疗法是近年来冉冉升起的明星。从商业表现来讲，2021 年度仅 K 药一款产品就为默沙东带来 171.86 亿美元的收入，CAR-T 疗法也全员保持超 20% 的涨幅；从新药研发上来讲，全球也已经有 905 个 CAR-T 项目和 482 个 PD-(L)1 项目在开发，仅 2021 年度就超过 100 个新项目首次启动临床。
对于中国企业而言，任何有潜力的好赛道最终都会引来资金涌入和项目扎堆，如何开发出真正具有差异化优势的好药就显得尤为重要。
CAR-T 疗法和 PD-1 抗体各有其利弊，从作用机制来看，又似乎存在一定协同性。将两者的优势相结合是否能够造就具有潜在疗效突破的重磅新药？Insight 数据库基于近期关注到的潜力新项目，为医药同仁们做分析介绍。战胜实体瘤的答卷？
免疫检查点这一概念的发现最早可以追溯到 1995 年，Jim Allison 发现了 CTLA-4 蛋白，他的工作促成了第一个免疫检查点抑制剂伊匹木单抗（ipilimumab，anti-CTLA-4 单克隆抗体）的开发和批准。而随后 PD-1/PD-L1 通路的发现更是成就了帕博利珠单抗（pembrolizumab，anti-PD-1 单克隆抗体）的问世。相比早些获批的伊匹木单抗，帕博利珠单抗在多个癌种中展现出了更高的安全性和令人印象深刻的临床结果。
目前，癌症治疗已经被免疫检查点抑制剂的快速发展和广泛使用彻底改变。作为领衔者，PD-1 单抗已经成为了多个实体瘤癌种的标准疗法。
而 CAR-T 细胞疗法则是近年来癌症免疫疗法中另一颗闪亮升起的新星。CAR-T 细胞通常来源于患者自身血液，经过基因工程改造的 T 细胞可以表达 CAR（嵌合抗原受体）。CAR-T 细胞可以在不依赖 MHC 分子的情况下和肿瘤细胞表面的抗原进行特异性结合，并通过 CAR 的细胞内信号结构域持续激活 T 细胞。目前，CAR-T 细胞疗法在治疗晚期复发或难治型血液肿瘤中展现出了前所未有的临床疗效。自 FDA 在 2017 年第一次批准了两款靶向 CD19 的 CAR-T 细胞产品之后，迄今全球已有 7 款 CAR-T 疗法获批上市，预示着 CAR-T 已经取得了巨大的临床成果，未来的前景十分美好。据 Insight 数据库显示，在全球 1000 多项 CAR-T 疗法临床试验登记中，超过 500 项在中国开展。中国企业正在 CAR-T 细胞疗法领域投入极大的资源和热情。尽管免疫检查点疗法和 CAR-T 疗法同属于癌症免疫疗法，但是两者在作用机制上有着显著的区别。免疫检查点抑制疗法通过阻止检查点蛋白与其伴侣蛋白结合重新激活已经耗竭的免疫反应，然而反应率依然有限。即便是在最具免疫原性的黑色素瘤中，免疫检查点抑制疗法的客观反应率也仅在 40% 以下 [1]。这种局限性的一大原因可能是这些免疫特征在无反应患者的肿瘤微环境中还不够显著，微环境需要对肿瘤相关抗原敏感的免疫浸润。而 CAR-T 细胞疗法恰恰就可以解决这个问题！其建立浸润的能力已经在临床上被广泛证实。而对于静脉给药的 CAR-T 细胞疗法来说，因为血液肿瘤和 CAR-T 细胞在同一个外周血环境中，CAR-T 细胞可以发挥出最优的疗效。但是实体瘤却往往被挤压在致密的器官组织中，免疫抑制的实体瘤微环境让 CAR-T 难以施展身手。而免疫检查点抑制剂却又可以有效地解除肿瘤对 T 细胞的免疫抑制！那么让免疫检查点抑制疗法联合 CAR-T 细胞，是否就是战胜实体瘤的答卷呢？CAR-T 细胞疗法联合 PD-(L)1 单抗示意图来源：doi.org/10.1016/j.ccell.2019.09.006
探索，突破
在患者体内联合 CAR-T 细胞疗法和 PD-(L)1 单抗是简单的做加法吗？并不是。多种因素需要被考虑到：如 PD-(L)1 单抗的半衰期较短，需要频繁给药；PD-(L)1 单抗的肿瘤渗透率和药代动力学；联合疗法潜在的副作用/安全性问题等等……如果想办法将二者合一的话，是不是就能解决潜在的给药频率问题呢？答案是肯定的。但是这意味着需要给患者提供一个能够自我复制且可以持续分泌 anti-PD-(L)1 抗体的 CAR-T 细胞疗法。目前，兼具 PD-1 和 CAR-T 疗法双重优势的新疗法开发主要在两个方向进行探索。
PD-1/CD28 CSR-T 细胞治疗 PD-L1+ B 细胞淋巴瘤来源：https://clincancerres.aacrjournals.org/content/27/2/473.long2020 年 10 月，浙江大学附属第二医学院血液科在《Clinical Cancer Research》期刊上发表了标题为「CD19-specific CAR T Cells that Express a PD-1/CD28 Chimeric Switch-Receptor are Effective in Patients with PD-L1–positive B-Cell Lymphoma」的文章，对 PD-1/CD28 嵌合开关受体的新型 CD19 靶向 CAR-T 细胞治疗 PD-L1 阳性弥漫性大 B 细胞淋巴瘤（DLBCL）的机制进行了探索。PD-1 DNR 受体可以在和 PD-L1 结合下不传递免疫抑制信号来源：https://doi.org/10.1080/2162402X.2016.1273302一项多中心的回顾性研究报道指出，之前接受过 Yescarta（已获批 CD19 靶向 CAR-T 疗法）治疗的 76 名 B 细胞淋巴瘤患者中，有 3 名 PD-L1 表达阳性的患者对 CAR-T 细胞治疗无效 [2]。为了克服 PD-L1 介导的免疫抑制，该研究采用了与使用外源免疫检查点抑制剂（如 anti-PD-1 抗体）联合 CAR-T 细胞疗法不同的思路：在表达 CAR-T 细胞中构建内源性 PD-1 显性阴性受体（dominant negative receptor, DNR）。PD-1 DNR 缺乏细胞内的抑制信号域（intracellular signalling domain）且可以和内源性野生型 PD-1 竞争，从而得以限制 PD-1 抑制信号的激活和 CAR-T 细胞的耗竭。而该研究团队将 DNR 的概念更进一步，在表达 PD-1 DNR 的 CAR-T 细胞的基础上，构建了一个表达靶向 CD19 的 PD-1/CD28 嵌合开关受体（CD19-PD-1/CD28-CAR），使得这种 CAR-T 细胞可以更有效的杀伤 PD-L1 阳性的肿瘤细胞：来源：https://clincancerres.aacrjournals.org/content/27/2/473.long; Figure 1.图中的下半部分是该研究团队使用的慢病毒质粒示意图，PD-1/CD28 转基因表达了一个嵌合受体（chimeric switch receptor, CSR），即含有 PD-1 受体的胞外结构和 CD28 的跨膜和胞内信号域。将 CD19-PD-1/CD28-CAR 质粒转染至 T 细胞内从而可以得到同时表达嵌合抗原受体（CAR）和嵌合受体（CSR）。除了本身可以识别表达 CD19 的肿瘤细胞以外，PD-1/CD28 嵌合受体与肿瘤细胞表面的 PD-L1 结合之后，不但不会抑制反而会通过 CD28 的胞内信号域激活 CAR-T 细胞，大大增强 CAR-T 细胞的疗效。来源：https://clincancerres.aacrjournals.org/content/27/2/473.long; Figure 3.在体外实验（Raji-PD-L1 细胞异种移植小鼠模型）中，研究团队观察到 CD19-PD-1/CD28-CAR-T 细胞与传统 CD19 CAR-T 细胞以及 CD19 CAR-T+外源性 anti-PD-1 抗体相比展现了更高的抗肿瘤活性。在随之展开的 Ib 期临床试验中，17 例 R/R 大 B 细胞淋巴瘤患者中有 10 例（58.8%）在 CD19-PD-1/CD28-CAR-T 细胞治疗 3 个月内达到客观疗效（OR），其中 7 例达到完全缓解（CR）。患者也对 CD19-PD-1/CD28-CAR-T 细胞疗法产生了良好的耐受性，且毒性较轻。这项 First-in-Human 研究展现出了 CD19-PD-1/CD28-CAR-T 在 PD-L1 阳性的 R/R 大 B 细胞淋巴瘤患者中良好的耐受性和安全性，以及令人兴奋的抗肿瘤活性。来源：https://jitc.bmj.com/content/9/2/e001162.long2021 年 2 月，由上海市第十人民医院许青团队和上海细胞治疗集团的钱齐军团队共同在《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》期刊上发布了全球首个自分泌 PD-1 抗体的 CAR-T 细胞疗法用于实体瘤治疗的临床数据成果，标题名为「αPD-1-mesoCAR-T cells partially inhibit the growth of advanced/refractory ovarian cancer in a patient along with daily apatinib」。治疗数据结果表明，自体 αPD-1-mesoCAR-T 细胞联合阿帕替尼治疗有效地抑制了晚期难治性性卵巢上皮癌的生长，患者获得了部分缓解并存活超过 17 个月。该团队是如何实现 CAR-T 联合免疫抑制疗法来克服实体瘤微环境中 PD-L1/PD-1 轴介导的免疫抑制呢？本次治疗使用的是来自患者自体的 T 细胞，在体外制备 CAR-T 的过程中，研究团队选择使用非病毒载体的 piggyBac 转座子系统构建了两个重组质粒：来源：Fang J, et al. J Immunother Cancer 2021; online supplementary figure 1C.pNB328-PD-1-Ab 编码了一个 anti-PD-1 的全长抗体；pNB328-meso-CAR 则用于表达靶向 MSLN（mesothelin，间皮素）的嵌合抗原受体（CAR）。两者被共转染至 T 细胞内从而制得αPD-1-mesoCAR-T。在回输至患者体内之前还会进行定量 ELISA 检测，为了确保激活的 mesoCAR-T 细胞可以正常分泌 anti-PD-1 抗体。来源：doi.org/10.1016/j.ccell.2019.09.006经过进一步改造的 CAR-T 细胞可以分泌靶向自身 PD-1 的抗体接受 αPD-1-mesoCAR-T 治疗的是一名患有晚期卵巢浆液性腺癌的女性。患者曾接受阿帕替尼治疗，但因肿瘤复发该患者于 2018 年 12 月首次接受 αPD-1-mesoCAR-T 细胞治疗，并在 26 天后接受了第二次细胞输注。来源：Fang J, et al. J Immunother Cancer 2021; Figure 3患者接受治疗后体内 CAR-T 细胞，PD-1 抗体和细胞因子水平的变化情况可以发现在患者体内的 CAR-T 细胞不仅实现了自我扩增，并且可以持续分泌 PD-1 抗体。即使在第 53 天时，还可以在患者血液中检测到高浓度的 PD-1 抗体。证实了在制备 CAR-T 时 PiggyBac 转座子技术不亚于传统的慢病毒载体系统。在此之上，患者体内的细胞因子水平也得到提升，表明体内的 CAR-T 细胞已经开始积极动员自身免疫系统来围剿肿瘤。在接受 αPD-1-mesoCAR-T 细胞治疗后的影像学数据也显示肿瘤病灶有明显缩小，甚至到无法探测。来源：Fang J, et al. J Immunother Cancer 2021; Figure 1除了疗效之外，评估不良反应也是一个很重要的环节。研究者发现，该患者只经历了 1 级高血压和乏力等轻微症状，无发热，寒战，呕吐和肌肉酸痛等其它副作用情况。该案例很好的说明了 CAR-T 细胞有能力携带免疫检查点抑制剂「杀入」实体瘤组织深处，改变并重新激活肿瘤组织的免疫抑制环境，可更持久的诱导抗肿瘤反应。而得以富集在肿瘤微环境中的 PD-1 单抗也展示出了相比全身给药更温和的不良反应。而在这项的研究中，有化疗失败史的患者在接受 αPD-1-mesoCAR-T 细胞联合阿帕替尼治疗后达到部分缓解（PR）且副作用轻微。该病例表明 CAR-T 细胞联合 PD-1 疗法治疗实体瘤非但可行，且具有值得期待的潜在前景。
潜力项目，蓄势待发
根据 Insight 数据库显示，目前全球共有 24 款药物联合了 CAR-T 细胞疗法和 PD-(L)1 疗法，在研适应症分布血液肿瘤和一些热门的实体瘤。而这 24 款药物如文中介绍的，分成了干扰内源性 PD-1 分子和表达自分泌 PD-1 抗体两派：PD-1 联合 CAR-T 疗法全球代表性新药项目来自：Insight 数据库全球新药（http://db.dxy.cn/v5/home/）
优卡迪生物医药科技有限公司是国内一家专注自主创新型 CAR-T 细胞产品研发的企业，Insight 全球新药库 收录了该公司 28 个项目，其中 7 款新药已经启动临床试验。2018 年，优卡迪向 CDE 递交「程序死亡受体 1 敲减的靶向 CD19 嵌合抗原受体工程化 T 细胞注射液」的临床试验申请 。在基因编辑技术还不够成熟的当时，优卡迪选择了 RNAi 技术敲减 PD-1 在 CAR-T 细胞内的表达。旨在降低与肿瘤细胞的 PD-L1「握手」的机会。优卡迪生物也在 21 年 3 月宣布完成数千万元的 B+轮融资，用来完善自身的 SMART 技术平台和推动更多 CAR-T 相关产品的 IND 申报和临床试验。而由诺奖得主 Jennifer Doudna 联合创始的 Caribou Biosciences 在 2021 年完成了 1.15 亿美元的 C 轮融资。该公司利用 CRISPR/Cas9 基因编辑平台搭建了一系列同种异体的 CAR-T 和 CAR-NK 疗法管线。来源：Caribou Biosciences 官网而目前 Caribou 最成熟的产品就是 CB-010，一种同种异体的 CD19 靶向 CAR-T 细胞疗法。与其它「现货型」CAR-T 相比，CB-010 被敲除了编码 PD-1 的基因。目的是提高 CAR-T 细胞抗肿瘤的活性和持久性。目前该药正在进行 1 期临床，旨在评估在复发或难治性 B 细胞非霍奇金淋巴瘤的成人患者体内的疗效。
挑战，未来
尽管靶向 MSLN 的αPD-1-mesoCAR-T 细胞展现出了非凡的疗效，但是如何高效地把 CAR-T 细胞运输到实体瘤组织一直是个难题。众所周知，实体瘤在新生成血管之前，肿瘤细胞的生长和分裂高度依赖糖酵解（Glycolysis），肿瘤组织会维持着一个缺乏营养（葡萄糖和氧气）且聚集了代谢废物（乳酸）的环境。这对 CAR-T 细胞的激活和增殖非常的不友好。不过来自南京大学医学院的研究团队在一个临床前模型中使用了肿瘤穿透肽 iRGD 联合 PD-1 敲除免疫疗法用来克服实体瘤的浸润难题，取得了不错的疗效 [3]。近年来，各类肿瘤免疫治疗正在快速发展。中国已然成为了世界上 CAR-T 细胞疗法临床试验开展最多的国家，如果免疫检查点抑制疗法和 CAR-T 这两个近十年来新药领域内最重要的技术能够取长补短、双剑合璧，未来有望成为显著提高实体瘤免疫疗法的安全性和有效性。[1] https://www.science.org/doi/abs/10.1126/scitranslmed.aad7118[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006497119361415[3] https://www.nature.com/articles/s41467-019-09296-6免责声明：本文仅作信息分享，不代表 Insight 立场和观点，也不作治疗方案推荐和介绍。如有需求，请咨询和联系正规医疗机构。投稿：微信 insightxb；邮箱 insight@dxy.cn
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