盖伦奖最佳生物技术产品CAR-T也遇滑铁卢:通用型细胞免疫疗法大势所趋

医药 来源: 火石创造 作者:周航

10月25日,首批上市的两款CAR-T产品获得了制药和生物医疗行业的最高荣誉“盖伦奖(Prix Galien Award)”的最佳生物技术产品奖。但CAR-T治疗中意外改造的癌细胞成为一颗随时爆炸的种子,在治疗后的九个月间迅速萌芽夺去了患者的生命。实现通用型的细胞免疫疗法不仅能够最大程度上避免此类问题的发生,还能大幅缩小CAR-T的生产成本及时间。

目前高效的过继细胞疗法(ACTs)主要可以分为两种:表达高度特异性的嵌合抗原受体(CAR)的CAR-T和识别肿瘤抗原的特异性T细胞受体(TCR)的TCR-T。高度特异性过继细胞疗法在彻底改变某些癌症的治疗方法的同时需要为每个病人提供“量身定做”的服务。

1. 美国FDA已批准上市的两款CAR-T产品

目前美国FDA已经批准的两款产品都是利用患者自身的T细胞进行修饰的:诺华的CTL019于 2017年初完成CTL019上市申请的提交工作,3月份获得了美国FDA优先审评资格,4月中旬获得了美国FDA颁发的突破性疗法认定,在2017年8月底获批上市,从申请到审批落地的整个过程仅用了七个月;2017年8月28日,吉利德通过119亿美元重金收购Kite Pharma,一跃成为美国CAR-T领域第一阶梯的成员,成为了诺华目前最大的竞争者。


图一 CAR-T细胞免疫疗法

2. 目前过继细胞疗法存在的缺陷

实体瘤效果差

实体肿瘤在慢性发展过程中可能在体内形成一个肿瘤微环境(TME, Tumor Microenvironment)的现象。里面有浸润性的调节性 T 细胞(Treg 细胞)、肿瘤相关巨噬细胞、PD-1高表达以及抑制性细胞因子(比如白介素10、TGFb),从而将肿瘤保护得非常严密。静脉回输 CAR-T细胞后,T细胞很难归巢到肿瘤位置,因此治疗效果较差。

无法标准化的个性化定制

CAR-T 作为一种个性化治疗,需要对每个病人进行定制化的治疗。由于来自不同的病人,采取的每批 T 细胞的质量可能参差不齐,其他科学和生产变量(嵌入外来 DNA 所用的载体、生长细胞的技术、以及它们如何运输等等)均会使结果难以预料。

《Nature Medicine》10月刊登了一篇有关癌细胞混入CAR-T回输的细胞中使得患者产生耐受而死亡,该事件将成为过继细胞疗法生产质量控制的一个重要警示案例。该事件讲述的是一个接受CAR-T细胞(靶向CD19)治疗的患者于9个月后复发的B急淋病历,主要原因是该患者体内出现了异常表达CAR元件的CD19阳性白血病B细胞:在制备T细胞的过程中,CAR基因被整合至单个白血病B细胞基因组中,并在白血病B细胞膜上高表达,与B细胞表面的CD19结合后实现了自我掩蔽,从而躲过了回输CAR-T细胞(CTL019)的追杀并赋予了白血病B细胞自身抵抗能力。


图二 CAR-T质控重要性的警示案例

同时,曾经有过细胞培养经验的人都知道,即使像是已经被“驯服”了几十年的昆虫细胞sf9或一些293T等真核细胞,在培养的过程中细胞的质量也是难以控制的(细胞的状态难以观察,细胞培养需要避免各种无处不在又极其顽强的细菌、真菌和病毒等威胁),并且极其耗费时间及精力,这都将给CAR-T未来实现大规模商业化带来巨大的生产成本。

在化药的生产过程中杂质的比例小于千分之一,并且通常不会造成任何影响。但在细胞过继疗法这类药品的生产中,一个毫不起眼的细胞就能将“救命良药”转变为“夺命利器”。

3. γδ+T细胞:有望实现通用型的细胞免疫疗法

T淋巴细胞在机体免疫应答及免疫调控过程中发挥关键作用。根据表达的TCR类型,T细胞可分为αβ+T细胞和γδ+T细胞两种。

αβ+T细胞

目前,上市或多数处于临床研究阶段的细胞过继疗法中均选取αβ+T细胞作为要改造的T细胞。αβ+T细胞细胞分布广泛,识别抗原具有主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)限制性,既可分化为辅助性T细胞(Th)也可分化为细胞毒性T细胞(CTL)。 它的特点主要为:

① 靶向细胞内外的多种抗原: 利用α和β肽链构成的异元二聚体来识别由MHC呈现在细胞表面的多肽片段,同时MHC分子能够呈现从细胞表面和细胞内捕获到的抗原。

② 一定的局限性:需要特定的HLA(人类白细胞抗原)配型及其MHC限制致使所有使用该类细胞的细胞过继疗法在细胞的制备过程中均需对每一位病人实行个性化定制。

γδ+T细胞

γδ +T细胞数量较少,约占人类外周血淋巴细胞的1%-10%,其作用介于固有免疫和适应性免疫之间。γδ+T细胞作为身体的第一道防线之一,具有靶向和破坏癌细胞和感染细胞的固有能力。主要特点为:

① 较低的限制性:不受MHC以及相关抗原肽配体的限制,也不依赖抗原的处理和呈递的过程,可直接识别抗原,通过分泌细胞因子和穿孔素、颗粒酶B等细胞毒活性物质,以及Fas/FasL途径溶解靶细胞来发挥其抗感染、抗肿瘤及自身免疫性疾病的作用,而对正常细胞无细胞毒作用。

② 快速应答:一旦γδT细胞识别出相应的生理异常现象,它们就能十分迅速地产生应答,而不需要通过抗原呈递细胞引发或淋巴系统中的克隆扩增,可以立即杀死转化或感染的细胞。

2018年7月,Gilead的Kite Pharma宣布已与荷兰的生物技术公司Gadeta签订议,合作开发基于Gadeta的γδ TCR技术的新型癌症免疫疗法。除此之外,TC Biopharm和GammaDelta Therapeutics也在利用这些独特的免疫T细胞——γδ+T细胞。

4. 小结

具有较低限制性及能够快速应答的γδ+T细胞有望能够实现通用型的细胞过继疗法,如果在该类药品中能够省去为每个病人单独进行定制化的服务,不仅能够大幅减少药企的生产成本,并且能够极大程度地提高质控的效率,从而避免更多类似于“细胞杂质”威胁患者生命的事件的发生。

来源:火石创造

作者:周航  

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