CAR域前沿|侯健教授:优化结构,领创CAR-T疗法新突破
2023-10-30 来源:医脉通
关键词: CAR-T 多发性骨髓瘤

近年来,嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞疗法已成为免疫治疗中极具前景的疗法之一,但CAR-T细胞疗法仍存在局限性,存在引发针对自身的体液免疫和细胞免疫的风险。随着技术的成熟以及机制的创新,CAR-T细胞的免疫原性可显著降低。提高疗效和CAR-T细胞存续持久性的全人源CAR-T伊基奥仑赛应运而生,其在多发性骨髓瘤(MM)治疗领域中的应用正在如火如荼地进行中。本文特邀上海交通大学医学院附属仁济医院侯健教授精彩解读不同CAR-T结构设计的差异,并分析全人源CAR-T为MM患者带来的获益,以飨读者。


明原理,观前沿:

CAR-T细胞疗法的作用机制及设计研发进展


嵌合抗原受体(CAR)是通过基因工程技术获得的嵌合蛋白,主要由细胞外抗原识别域,通常是单克隆抗体的单链可变片段(scFv),铰链区CD8的跨膜结构域,以及细胞内信号转导结构域3个部分组成(图1)。目前临床上的CAR-T产品多为第二代产品。CAR-T细胞疗法是一种使用基因修饰的效应T细胞治疗肿瘤的新策略,其可以不受主要组织相容性复合物限制,特异性识别并杀死表达特定抗原的肿瘤细胞1-5


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图1 CAR结构


B细胞成熟抗原(BCMA)是一种Ⅲ型跨膜蛋白,属于肿瘤坏死因子受体家族。几乎所有的MM肿瘤细胞都表达BCMA,而正常组织的表达仅限于浆细胞和成熟B细胞的一部分,CD34+造血干细胞或大多数正常组织细胞表面不表达。因此,BCMA是MM免疫治疗的一个理想靶点5


目前,许多靶向BCMA CAR-T产品已处于不同的研究阶段。虽然这些CAR-T细胞的构建体存在相似之处,但其所使用的共刺激结构域(如4-1BB、CD28、OX40)、铰链区(CD8)、跨膜结构域(CD8、CD28)、用于产生抗BCMA的scFv的物质(来源于小鼠、人、美洲驼等)、用于增强CAR-T细胞疗法安全性的方法(截短的表皮生长因子受体或其他安全开关)、转导方法(逆转录病毒与慢病毒)以及用于离体富集和刺激CAR-T细胞增殖的培养基(涂有顺铂的顺磁珠)有所差异5


抓关键,知差异:

CAR-T常见共刺激信号分子的特征与区别


CD28和4-1BB是第二代CAR-T临床试验中最常用的两种共刺激信号分子6多项研究已证明,4-1BB为信号域的CAR分子相较于CD28为信号域的CAR分子具有更好的体内增殖能力和清除肿瘤能力7


既往多项研究揭示了二者之间的差异:①含有CD28或4-1BB的CAR-T均适用于髓外侵犯治疗。然而CD28 CAR-T细胞治疗仅实现了一名患者的部分缓解(PR),此后肿瘤残留物没有变化。而4-1BB CAR-T细胞表现出持续的抗肿瘤反应,并在输注5个月后消除了残留物。在更大队列中验证4-1BB CAR-T是否更适合那些髓外侵犯患者颇具前景。②与CAR-T持久性相关因素中,共刺激信号和T细胞亚群可能是两个主要因素。研究显示,CD28 CAR-T可在体内持续存在1-3个月,而4-1BB CAR-T在体内持续存在长达5年。③两种CAR-T的耐受性均良好,CD28组(第5-9天)的C反应蛋白(CRP)、IL-10和IL-6的峰值水平比4-1BB组(第9-15天)出现得更早,其他不良事件,包括疲劳、恶心、头痛、肌痛、骨痛和发冷,这些不良事件均较轻微且具有自限性6


析不足,促升级:

不同来源的scFv导致CAR-T有何差异?


scFv以分子量小(仅为完整抗体的1/6)、穿透力强、体内半衰期短、免疫原性低、可在原核细胞系统表达以及易于基因工程改造等特点备受关注,可与肿瘤特异性抗原结合,提高了靶向特定分子的准确性并避免了不良副作用。早期CAR设计更加关注scFv的亲和性以及其识别的抗原表位对细胞疗法的有效性,甚少关注动物源性scFv的抗原性。动物源性scFv片段可诱导机体产生免疫反应,降低治疗的有效性,同时大剂量输注可能导致更高的不良反应发生率。此外,有研究证明鼠源性scFv片段可限制CAR-T细胞扩增,降低治疗的持久性,人源性的scFv片段相较于鼠源性scFv片段在降低机体免疫反应的同时增加治疗的持久性5,8


以机制,铸疗效:

全人源BCMA CAR-T结构优势及疗效


为进一步提升BCMA CAR-T在MM治疗中的疗效和安全性,国内外血液领域不断上下求索。伊基奥仑赛作为中国首个且唯一获批的全人源BCMA CAR-T,以慢病毒为基因载体转染自体T细胞,CAR包含全人源scFv、CD8a铰链和跨膜、4-1BB共刺激域和CD3ζ激活结构域。其独特的CAR结构,有助于绕过宿主的抗CAR免疫原性,在降低免疫原性的同时保留抗肿瘤活性,提高CAR-T细胞在体内的持久性。另外,作为全人源CAR分子,其具有重链和轻链结合域,可天然较充分地覆盖人骨髓瘤细胞BCMA抗原表位。伊基奥仑赛的双重颠覆性作用机制,打破肿瘤免疫耐受,快速清除骨髓瘤细胞,有效改善免疫监视9


在2023年第20届国际骨髓瘤学会(IMS)年会上发布的长期随访结果中,伊基奥仑赛表现出了良好的有效性,FUMANBA-1研究共纳入105例复发/难治性MM(RRMM)患者,所有患者均接受伊基奥仑赛治疗,研究结果显示,中位随访时间18.07个月,总缓解率(ORR)为96.1%,≥完全缓解(CR)率为77.7%,≥非常好的部分缓解(VGPR)率为91.3%;既往未接受过CAR-T治疗的患者ORR更是高达98.9%,≥CR率也达到82.4%(图2);整体患者12个月无进展生存期(PFS)率为80.0%,其中达到≥CR的患者12个月PFS率为90.4%,既往未接受过CAR-T治疗的患者12个月PFS率为85.5%;94.2%的患者达到了微小残留病(MRD)阴性,≥CR者均达到MRD阴性;80.8%的患者在接受伊基奥仑赛治疗后MRD阴性状态持续时间超过12个月。


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图2 缓解情况


同时,在本研究中伊基奥仑赛表现出较低的免疫原性和良好的安全性,93.3%的患者发生CRS,其中99%为1~2级,包括免疫效应细胞相关神经毒性综合症(ICANS)在内的神经毒性发生率仅为1.9%(2/105),且均为1~2级10


总结及展望


医学发展日新月异,不断给临床治疗带来新的可能。在蓬勃发展的血液肿瘤治疗领域,CAR-T的研发与广泛应用无疑是一场“脱胎换骨”的变革,而全人源BCMA CAR-T的出现,更是进一步改善了免疫原性、存续持久性、疗效及安全性,为广大RRMM患者带来更深度的缓解、更长的生存获益以及更低的安全风险,帮助他们重拾人生的新希望。


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侯健 教授

上海交通大学医学院附属仁济医院血液科主任

国际骨髓瘤工作组(IMWG)委员

中华医学会血液学分会常委及浆细胞病学组组长

中国抗癌协会血液病转化专委会常委

中国医师协会血液科分会常委及骨髓瘤专委会副主委

中国医师协会肿瘤科分会委员

中国淋巴瘤联盟常委

中国抗白血病联盟副主委

中国病理生理学会实验血液学分会常委

中国免疫学会血液免疫分会常委

上海医学会第10届血液学分会主委

上海免疫学会血液免疫专委会主委 

中国医药创新促进会药物临床研究专委会副主委


参考文献
1.Zhang C, Liu J, Zhong JF, et al. Engineering CAR-T cells[J]. Biomark Res, 2017, 5:22.
2.Hartmann J, Schussler-Lenz M, Bondanza A, et al. Clinical development of CAR T cells-challenges and opportunities in translating innovative treatment concepts[J]. EMBO Mol Med, 2017, 9(9):1183-1197.
3.Long KB, Young RM, Boesteanu AC, et al. CAR T cell therapy of nonhematopoietic malignancies: detours on the road to clinical success[J]Front Immunol, 2018, 9:2740.
6.Li S, Zhang J, Wang M, Fu G, Li Y, Pei L, Xiong Z, Qin D, Zhang R, Tian X, Wei Z, Chen R, Chen X, Wan J, Chen J, Wei X, Xu Y, Zhang P, Wang P, Peng X, Yang S, Shen J, Yang Z, Chen J, Qian C. Treatment of acute lymphoblastic leukaemia with the second generation of CD19 CAR-T containing either CD28 or 4-1BB. Br J Haematol. 2018 May;181(3):360-371.
8.Li X, Chen W. Mechanisms of failure of chimeric antigen receptor Tcell therapy[J]. Curr Opin Hematol, 2019, 26(6):427-433.
10.Chunrui Li,et al.Updated long-term follow-up results of a phase 1b/2 study (FUMANBA-1) in patients with relapsed/refractory multiple myeloma (RRMM) treated with Equecabtagene.Autoleucel.Presented at the 20th International Myeloma Society Annual Meeting: September 27 - 30, 2023 - Athens, Greece.

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