11月28日，FDA宣布要开展审查6款已上市CAR-T产品导致T淋巴细胞瘤的风险。次日，细胞治疗巨头Kite表示将裁员7%；一时间阴云笼罩着细胞治疗领域。但不可否认的是细胞疗法整体收益仍然大于风险，曾患白血病的Emily 接受CAR-T治疗后已经无癌生存长达11年，这让人们深深感受到了细胞治疗的神奇，更多的临床数据也让药物研发人员仍对细胞疗法信心满满。

细胞治疗又被称为“活”的药物，具备副作用相对较小、效果相对长久、个性化程度高等优势。随着技术进步和研究的深入，细胞疗法已经成为了生物医药领域中最具潜力的新兴技术之一。据Global Market Insights报道，预计到2025年，全球细胞治疗市场规模将超过220亿美元。

免疫细胞疗法的明日新星

细胞治疗可分为自体或异体来源的干细胞治疗、免疫细胞治疗及其他体细胞治疗。免疫细胞治疗是将细胞注入患者体内，通过激发或调动机体免疫功能，以实现杀伤肿瘤或控制疾病的目的，包括以T细胞、DC细胞和NK细胞等为基础的细胞药物开发。根据Drug Discovery报道，截止2022年4月15日全球共2756款细胞治疗药物在开发中，其中CAR-T细胞药物仍然保持领先位置，NK细胞疗法增长迅猛^[1]。

图1.  肿瘤细胞治疗类型变化^[1]

1.CAR-T

基因工程在细胞治疗中发挥了关键作用，主要有三个重要改造方向：1）对抗原受体的改造：包括嵌合抗原受体（CAR）及T细胞受体（TCR）；2）调节新陈代谢、存活及增殖等特性的细胞内途径基因的改造；3）引入为免疫细胞提供新功能的辅助基因，如细胞因子等。

CAR-T是最早获批上市的细胞治疗药物（Kymriah，一种CD19-CAR-T细胞，2017年批准上市，2022年销售额5.36亿美元），目前国内外共计9款上市产品。CAR是一种合成受体，装载到T细胞上使其获得不受MHC限制的特异性识别功能，随后杀伤肿瘤细胞。CAR-T技术经过了5代更迭，第二代和第三代增加1个和2个共刺激结构域，增强抗肿瘤活性和治疗持久性，第四代在胞内结构域中引入可诱导细胞因子结构域，第五代添加其他信号通路的共刺激结构域，并向通用型发展[2]。CAR-T细胞疗法在血液瘤领域尤其是B淋巴细胞肿瘤中发展迅速，CD19、BCMA、CD22等仍是研究的主流靶点，近年GPR5D、CLEC12A和CD7等新靶点有大幅增加。为了防止抗原逃逸，双靶点CAR-T或两种CAR-T的联合治疗也是研究趋势。与CAR-T细胞治疗相关的严重毒性事件仍然是一个挑战，如T细胞过度激活导致的CRS（细胞因子释放综合征）、B细胞再生障碍（限于CD19等B细胞相关靶点）、中枢神经系统毒性、凝血障碍等，此外CAR-T耐药性也是需要重点关注的。

图2.  5代CAR-T发展^[2]

2.TCR-T

与CAR-T相比，TCR-T可以通过天然的或者工程化的TCR特异性识别源自突变或过度表达的细胞内蛋白，扩宽了治疗靶点选择的空间，只需1-3个pMHC复合物就能触发T细胞效应器功能，具有更高的识别敏感度，可能会是实体瘤治疗更有效的选择^[3]。但是通常TCR-T细胞仅限于特定的HLA等位基因（常见的是HLA-A*02:01），应用范围受到一定局限性^[4]。目前尚无上市的TCR-T细胞疗法，但多个针对实体瘤的临床研究在进行中，主要靶向肿瘤相关抗原NY-ESO-1、MAGE-A、MART-1、CEA、gp100，肿瘤特异性抗原TP53、KRAS、PIK3CA等。合理亲和力的TCR筛选是一大挑战，高亲和力可能会导致自身免疫毒性发生，低亲和力可能会对靶向非肿瘤组织有潜在的毒性风险。

国际上，Adaptimmune正在开发基于TCR的免疫细胞疗法，靶向MAGE-A4的TCR-T细胞疗法afami-cel有望2024年获得FDA批准治疗滑膜肉瘤，临床前两款TCR-T细胞分别靶向PRAME和CD70，处于IND-enabling阶段。Immatics目前拥有三个处于临床开发阶段的ACTengine^®TCR-T细胞治疗项目，针对实体瘤靶向PRAME、COL6A3等。Medigene正在开发多种包含PD-1-4-1BB转换受体的TCR-T细胞疗法，以克服肿瘤微环境带来的挑战。国内香雪生命科学最早进行TCR-T疗法研究，天雅科、可瑞生物、华夏英泰等均有布局。TCR-T细胞治疗已经在一些晚期癌症患者中展现出了显著的治疗效果，有望成为未来癌症治疗的重要手段。

图3.  TCR 和 CAR 结构示意图^[3]

A.TCR和CD3分子在T细胞表面形成非共价TCR/CD3受体复合物，识别并结合MHC呈递的抗原肽。B.T细胞表面表达的转基因CAR识别肿瘤细胞上的表面抗原。

3.NK细胞疗法

NK细胞是一类先天免疫淋巴细胞，具有无需预先激活即可迅速对感染和肿瘤细胞进行杀伤的特性。这一特性使NK细胞成为免疫细胞疗法更有吸引力的选择。临床试验表明，CAR-NK细胞疗法对正常细胞的靶毒性/肿瘤外毒性风险较低，具有更高的安全性^[5]。此外，活化的NK细胞主要产生IFN-γ和GM-CSF，与CAR-T相比，CRS和神经毒性较少。同种异体NK细胞不会引起GvHD，降低了对于个性化需求，可以使用多种来源的细胞进行制备，如外周血或脐带血、iPSC、NK细胞系（NK-92），有成为通用型疗法的潜力。多数CAR-NK细胞靶向血液瘤常见靶点，如CD19、BCMA、CD22等，部分靶向实体瘤抗原，如PSMA、EGFR、NKG2D等, 此外可以通过共刺激信号、检查点抑制和加入细胞因子来增强NK细胞的效力和持久性。Fate Therapeutics、Nakarta等是最早一批研究CAR-NK的公司，Nakarta的通用型CAR-NK细胞NKX019（靶向CD19）处于临床I期阶段，治疗复发或难治性（r/r）非霍奇金淋巴瘤（NHL）患者的I期剂量递增研究取得了积极结果，10月17日，FDA批准了NKX019治疗狼疮性肾炎（Lupus nephritis, LN）的IND申请。国内布局CAR-NK赛道的包括英百瑞、星奕昂、国健呈诺、博生吉、恒润达生等。未来，NK细胞疗法的发展方向包括提高治疗的特异性，降低患者的免疫排斥反应，优化生产工艺以降低成本，并拓展其应用范围。

图4.CAR-NK设计演变^[5]

4.TILS疗法

TILs是利用来自实体瘤微环境的患者自身的免疫细胞来杀伤肿瘤。TILs由具有多个TCR克隆的T细胞组成，不仅可以直接作用于自身抗原，还可以作用于肿瘤特异性新抗原，能够更好的对抗肿瘤异质性。TILs通常含有大量的效应记忆T细胞，在体内受到肿瘤抗原刺激后表达趋化因子受体，这使得输注后更容易定位于肿瘤组织中^[6,7]。临床研究表明，TILs疗法对在黑色素瘤、宫颈鳞状细胞癌和胆管癌等多种实体瘤有良好的有效性。此外，TILs来自患者本身，未经基因改造，毒性低。今年5月，Lovance针对晚期黑色素瘤的TILs细胞疗法Lifileucel的BLA申请获FDA受理，有望在明年上市成为首款TIL产品。10月，百吉生物BST02的1/2期临床试验申请获FDA批准，这是全球首款进入临床阶段的肝癌TIL疗法。但TILs的分离扩增难和体内持久性弱仍然是一个挑战，还需要进行深入的探索。

5.DC疗法

树突状细胞 (DC) 被认为是最有效的抗原呈递细胞 (APC)，能够诱导适应性免疫并支持先天免疫反应，DC分为浆细胞样 DC (pDC) 和常规 DC (cDC)，后者进一步细分为 cDC1 和 cDC2。DC疫苗是DC细胞疗法的主要活跃领域，尤其是新抗原的DC疫苗安全、有效，将会是癌症治疗新的潜力^[8]。2010年，Dendreon 开发的PROVENGE^® (sipuleucel-T)是全球第一款获批用于治疗前列腺癌的DC疫苗，目前在中国进行III期临床试验。国内，今年1月启辰生物开发的治疗原发性脑胶质母细胞瘤的mRNA-DC疫苗-Survivin DC细胞注射液获得CDE批准进行临床试验，恒赛生物、中生康元等均有布局。

百奥赛图细胞治疗药物评估平台

百奥赛图药理药效平台具备丰富的动物模型和专业的技术手段，能够评估多种细胞治疗药物的药效和安全性，研究作用机制和功能效应，包括CAR-T、CAR-巨噬细胞、CAR-NK、TILs、TCR-T、DC等，为临床试验提供更多参考依据。

01、临床前体内药效评估能力

百奥赛图拥有B-NDG及系列重度免疫缺陷小鼠（重建或不重建人免疫系统），接种CDX或PDX模型可用于评估人CAR-T和CAR-NK药物药效。此外，公司开发了多种Luciferase标记的肿瘤细胞系，助力不同肿瘤类型的评价。体内药效评估技术包括：1）生物发光成像；2）流式细胞分析；3）组织学分析。

此外，我们还开发了系列HLA人源化B-NDG小鼠和HLA改造肿瘤细胞系，可用于评价TCR-T细胞疗法的有效性和安全性。

02、体外药理学评估能力

研究案例1.细胞毒性评估

研究案例2.CD19-CAR-T激活检测

研究案例3.CAR-T增殖检测

流式细胞仪检测B-NDG小鼠CAR-T细胞增殖及植入后 hCD3% (A)和 CAR-T细胞(B)的变化。

03、毒理学评估能力

1.安全性评价-GvHD评分

2.安全性评价-体外PBMC进行CRS检测

更多模型及药理药效服务能力请查看官网www.biomice.com.cn。

参考资料

[1]Saez-Ibañez AR, Upadhaya S, Partridge T, Shah M, Correa D, Campbell J. Landscape of cancer cell therapies: trends and real-world data. Nat Rev Drug Discov. 2022 Sep;21(9):631-632. doi: 10.1038/d41573-022-00095-1. PMID: 35650421.

[2] Safarzadeh Kozani P, Safarzadeh Kozani P, Rahbarizadeh F. Optimizing the Clinical Impact of CAR-T Cell Therapy in B-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia: Looking Back While Moving Forward. Front Immunol. 2021 Oct 28;12:765097. doi: 10.3389/fimmu.2021.765097. PMID: 34777381; PMCID: PMC8581403.

[3] Tsimberidou, AM., Van Morris, K., Vo, H.H. et al. T-cell receptor-based therapy: an innovative therapeutic approach for solid tumors. J Hematol Oncol 14, 102 (2021). https://doi.org/10.1186/s13045-021-01115-0

[4] Estelle Baulu et al. ,TCR-engineered T cell therapy in solid tumors: State of the art and perspectives.Sci. Adv.9,eadf3700(2023).DOI:10.1126/sciadv.adf3700

[5] Laskowski, T.J., Biederstädt, A. & Rezvani, K. Natural killer cells in antitumour adoptive cell immunotherapy. Nat Rev Cancer 22, 557–575 (2022). https://doi.org/10.1038/s41568-022-00491-0

[6]Tumor Infiltrating Lymphocyte (TIL) Therapy for Solid Tumor Treatment: Progressions and Challenges. Cancers (Basel).2022 Sep; 14(17): 4160.

[7]Zhao Y, Deng J, Rao S, Guo S, Shen J, Du F, Wu X, Chen Y, Li M, Chen M, Li X, Li W, Gu L, Sun Y, Zhang Z, Wen Q, Xiao Z, Li J. Tumor Infiltrating Lymphocyte (TIL) Therapy for Solid Tumor Treatment: Progressions and Challenges. Cancers (Basel). 2022 Aug 27;14(17):4160. doi: 10.3390/cancers14174160. PMID: 36077696; PMCID: PMC9455018.

[8]Galati D, Zanotta S. Dendritic Cell and Cancer Therapy. Int J Mol Sci. 2023 Feb 20;24(4):4253. doi: 10.3390/ijms24044253. PMID: 36835665; PMCID: PMC9968100.