2022-06-29
一、CAR-T細胞療法
CAR-T細胞療法是指嵌合抗原受體T細胞。CAR-T細胞免疫療法是新型治療腫瘤的精準靶向療法，也是未來攻克癌癥腫瘤疾病的關鍵性技術之一。作為腫瘤免疫治療的一種特異性療法，CAR-T是通過細胞基因工程，利用識別腫瘤相關抗原抗體的嵌合蛋白與患者體內提取到的T細胞進行修飾，經過純化和大規模擴增之后的T細胞導入回患者體內后能特異性識別腫瘤細胞相關抗原靶點，激活人體免疫反應，殺滅腫瘤細胞。
利用基因工程改造T細胞進而影響人體免疫反應的理念早在20世紀就被提出，但在2012年隨著CAR-T療法在臨床實驗中成功治療了急性白血病。而迅速成為全球研究熱點，并于2017年首次獲批上市。CARs根據胞內共刺激結構域的發展已經衍生至5代，目前大多數公司的上市產品都屬于基于二代CAR-T技術進行探索開發。
近年來CAR-T全球研究數量逐步增加，但大概有80%的CAR-T療法臨床試驗處于臨床前和臨床I期。CAR-T 細胞免疫療法的出現改變了血液腫瘤傳統以化療和放療為主的治療方式，目前大部分該療法主要應用于血液腫瘤，而究其在治療血液惡性腫瘤中取得的顯著療效，和血液惡性腫瘤具有特異性靶點之間的密不可分。其中，最成功并且研究最多的是表達在大多數急性淋巴細胞白血病（ALL），慢性淋巴細胞白血病（CLL）和 B 細胞淋巴瘤中的 CD19 靶點，其他熱點靶點還有 CD20、CD30、BCMA、CD174 等。
圖1：血液瘤涉及的主要靶點
截止到今日，全球范圍內共8款CAR-T產品上市。其中2款產品于國內上市。在歐美等國家已被廣泛應用于臨床。在美國，44% 的急性淋巴細胞白血病兒童患者接受 CAR-T 細胞治療的臨床應用，治愈率達到 60.6%；46% 的彌漫性大 B 細胞淋巴瘤成人患者接受CAR-T 細胞治療，治愈率超過70%。
圖2：已上市的CAR-T細胞治療產品
二、CAR-T細胞療法的治療優勢
血液腫瘤是起源于造血系統的一大類惡性腫瘤，主要包括多發性骨髓瘤、白血病和淋巴瘤，其中淋巴瘤可分為非霍奇淋巴瘤和霍奇淋巴瘤。血液瘤中以非霍奇淋巴瘤發病率最高，彌漫性大B細胞淋巴瘤是非霍奇淋巴瘤最常見的一種病癥。IARC發布的數據顯示，2020年世界血液瘤新發病例約128萬，死亡病例數達到65萬。同時血液腫瘤一線治療后復發率較高，以彌漫性大B細胞淋巴瘤為例，30%-40%的患者會出現耐藥或疾病復發情況。
在CAR-T細胞治療出現之前，血液腫瘤的治療方式多以放化療為主，對比傳統療法，選擇CAR-T療法治療血液腫瘤，無論是從治療潛力還是治療效果來說，都為更佳選擇。
3、優異的治療效果。CAR-T 細胞療法已顯示出比其他治療方案更適合靶向特定疾病或按所需功能定制的潛力。CAR-T 細胞通過其 CAR 結構，能夠特異性靶向多個腫瘤相關靶點，進而更精確地靶向不同腫瘤細胞。
三、CAR-T細胞療法的局限性
目前CAR-T細胞療法目前主要應用在末線血液惡性腫瘤治療中，對于傳統治療手段已經失效的末線患者來說彌補了治療空缺。與傳統血液瘤治療相比，CAR-T療法因具有只需一次注射，一次用藥，治療周期短，對患者的創傷小，副作用小，治療周期短，治療精準度高等特點備受矚目，但同時CAR-T細胞療法也面臨著諸多問題與挑戰。
首先是市場化方面，一個“貴”字足以涵蓋CAR-T細胞療法目前的困局。首先這個“貴”是指價格，目前全球共有8款CAR-T細胞治療產品上市，其中在國內上市的兩款CAR-T產品阿基侖賽注射液和瑞基奧侖賽注射液，分別定價為120萬元（人民幣）和129萬（人民幣），相對于國外上市的產品，已經算得上是“良心價格”。但拋去其他可能會產生的影響來說，以這個價格來說，對于大部分家庭，已經是相當昂貴的費用，而且這僅為藥品價格，CAR-T細胞治療整體費用包括藥品費用、治療護理費用、重癥監護室費用以及其他費用，其中治療護理費用也包括預防/治療在整個療程中出現的副作用及配套治療方案，比如常見副作用（細胞因子風暴CRS和毒副作用ICANS），非藥品和藥品的費用基本相當，這也導致CAR-T細胞治療產品不太能走進“尋常百姓家”。
其次，凡事都要講究一個“兵貴神速”，目前已上市CAR-T細胞療法均源于自體，使用患者自身特定的 T 細胞需要時間，目前已上市產品進行制造生產周期在半個月到一個月之間。此外患者由于身體健康狀況，可能無法提供足夠的T細胞。因為病人在接受CAR-T治療之前，大部分都會接受過化療等細胞毒性治療，導致T細胞數量下降，進一步增加了周期長度。長期的制備時間，也是CAR-T細胞治療產品的局限之一。
除了以上兩種局限，CAR-T細胞療法作為新型療法，影響其發展的因素還有很多，安全性、癌種局限性、相關政策的成熟度、規模化等痛點也是十分清晰。
2、癌種局限性。盡管 CAR-T 療法在治療血液惡性腫瘤上取得了可喜進展，但其在治療實體瘤過程中仍面臨諸多巨大挑戰，CAR-T 細胞治療實體瘤的療效目前不如在血液腫瘤中效果顯著。主要原因有兩點：第一，實體瘤異質性高，缺乏適合CAR-T治療的細胞表面靶點；第二，實體瘤具有強烈抑制免疫的微環境。
圖3：CAR-T藥物實體瘤治療局限性
在監管方面，中國對于CAR-T療法是屬于藥品還是醫療技術，監管權屬于國家藥監局還是國家衛健委研討多年，2020年國家藥品監督管理局CDE發布《人源性干細胞及其衍生細胞治療產品臨床試驗技術指導原則（征求意見稿）》，明確了將干細胞療法按照藥物管理，為CAR-T療法的監管進一步明確方向。但相對來說，由于CAR-T細胞療法屬于新興技術，在生產與監管方面依舊存在諸多問題，值得探討與改進。
4、規模化。目前，不同公司的自體CAR-T細胞產品在生產制備中使用的方法各異，但基本的生產流程大體類似，主要包括T細胞篩選與富集、T細胞活化、T細胞基因轉導、T細胞擴增以及T細胞冷凍保存等5大步驟。CAR-T細胞的生產流程環環相扣，任何一環的疏忽都會對最終產品的安全性、純度以及效力產生深遠影響。目前，CAR-T產品的每個生產環節都具有許多技術方法可供選擇，難以建立標準化的工藝參數及條件，因此如何制定具有自動化、規模化且一致化的生產方案任重道遠。
四、CAR-T細胞療法如何破局
自CAR-T療法上市以來，產品銷售額持續增長，以2017年上市的兩款產品為例，2017-2020年諾華公司的Kymriah全球銷售額年復合增長率達329%，凱特公司的Yescarta全球銷售額的年復合增長率達到331%。全球CAR-T細胞治療市場從2017年的0.1億美元增長到2021年的18億美元。但對于CAR-T細胞治療產品的投入來說，依舊是“入不敷出”。
作為潛力熱門賽道，越來越多的企業加入了競爭。但如何直擊痛點，成功破局，成為了大家討論的熱點。
首先依舊是咱們之前討論過的“貴”，CAR-T細胞治療產品的價格上的貴，主要受兩方面影響：一是目前已上市的產品數量少，缺少競爭，其他治療血液瘤的產品的效果不及CAR-T細胞治療產品，在競爭少、效果好的強效光環加持下，會造成產品價格偏高，無法用于更多患者的治療中；二是CAR-T細胞治療產品屬于新型療法，從采集患者的免疫細胞、體外細胞培養、轉染、擴增和回輸等制備和治療。由于試劑等耗材成本、CAR-T細胞的質控檢測成本、細胞產品GMP廠房運營成本、第三方認證和質檢的費用都很高，目前終端成本很難下降，而且CAR-T產品并沒有進入醫保，相關的商業保險項目也是少之又少，這也導致了其價格居高不下。
不過，目前國內有越來越多的企業進入到了CAR-T產品的研發之中，如復星凱特、藥明巨諾、傳奇生物、永泰生物、科濟生物、上海細胞集團等，相關臨床試驗也呈井噴之勢。
圖4：國內靶向CD19的CAR-T產品管線
就像是PD-1一樣，之前也有著“神藥天價”之名，隨著越來越多的產品成功上市，且有4款國產PD-1藥物陸續進入醫保目錄，曾經的“天價藥”逐漸為更多患者帶來“福音”。而且在19年，美國國家醫保機構Medicare于就確定了CAR-T產品的門診報銷方案，特定患者自費比例降低80%，成為CAR-T推廣的重大利好。如果CAR-T也能有更多的產品進入市場，且能成功進入醫保，將惠及到更多的腫瘤患者，這也將更好地推動CAR-T產品的市場發展。
而根據弗若斯特沙利文預測，2021年中國CAR-T市場規模約為2億元，到2024年將增長至53億元，至2030年市場規模有望達到289億元，中國有望在未來短時間內彎道超車，占據大一部分全球市場份額。
圖5：CAR-T細胞療法中國市場規模預測（十億元）
除了價格上的“貴”，速度上的“貴”也未來可期。
從 2002 年起，許多科學家致力于修飾、改造 CAR-T 結構的胞內信號轉導區，以進一步提高治療效果。根據“共刺激分子序列”結構的不同，CAR-T 細胞分為五代，目前已上市產品均為第二代，特點是添加了共刺激結構域 CD28或 4-1BB。
而第三代含有兩個共刺激結構域、三個胞內信號組分（CD3ζ、CD28、4-1BB或 OX40）。三代 CAR 結構使細胞具有更強的腫瘤抑制、裂解能力。第四代添加了自殺基因，可在具有免疫抑制性的腫瘤微環境中釋放促炎性因子，從而招募并活化更多的免疫細胞、增強免疫反應。
當然最終目的還是第五代——通用型 CAR-T 細胞，突破個體限制，實現規模化生產和治療。包括：通用 CAR 設計和通用 T 細胞設計。
圖6：CAR-T技術發展歷程
目前處于研究中的解決方案是通過生產 “通用型”CAR-T 產品降低成本，異體的問題是會產生免疫排斥以及宿主移植病，解決方案是通過 CRISPR Cas9 等基因編輯工具敲除或者破壞 HLA 和 TCR 相關功能基因。生產周期方面，歷經從病人取樣、運輸、生產及擴增、質量檢測及放行，時間一般長達 3 周以上。從產品特性來看，通用型CAR-T療法不受限于細胞來源，并且具備規模化效應，理論上能夠解決大部分障礙。
圖7：“通用型”CAR-T問題及解決方案
對于一些晚期嚴重疾病患者而言，延遲治療通常也會造成一定的問題。目前的階段方案均處于臨床階段，比如諾華的 TCharge 平臺和亙喜生物的 FasTCAR 平臺通過簡化激活和轉導步驟，并把主要增殖階段轉移到人體內，實現僅需兩天左右的制備期。制備時間大大縮短，也可以更及時地應用到治療之中。
除了以上兩個方面的“破局之法”，在其他方面，CAR-T細胞治療產品也有著許多需要改進的地方，例如：副作用怎么降低、適應癥的拓展等。目前也取得了部分成果。
1、降低副作用
CAR-T 細胞療法的相關安全性問題主要是脫靶毒性和細胞因子風暴。目前遇到此問題主要解決方案為：輕度 CRS 通過退熱治療及時評估以排除其他病因，并進行抗生素治療以避免感染；重度 CRS 采用皮質類固醇、托珠單抗及抗 IL-1 治療（如阿那白滯素）；神經系統事件用抗癲癇藥物處理；感染并發癥用抗菌藥物治療，防止中性粒細胞減少。
除了目前的解決方法，尋找更為嚴格的腫瘤特異性抗原作為靶點，顯然是更好的處理方式，目前諾華申請多個和CAR-T細胞治療的脫靶問題處理、減少細胞因子風暴等相關專利。
2、實體瘤研發進展
由于 CAR-T 在治療血液腫瘤方面表現突出，被普遍認為是人類最有希望最終攻克癌癥的創新療法之一。盡管目前沒有針對實體瘤的 CAR-T 產品上市，在臨床研究階段部分產品有了不錯的進展，在攻堅實體瘤方面，各國生物技術公司都在不斷努力。
①胃癌、胰腺癌等。2022年5月9日，科濟藥業針對 Claudin18.2的CAR-T細胞產品CT041，治療消化系統腫瘤的研究結果發表在國際頂級期刊《Nature Medicine》雜志上，這也算是首個發表于頂級學術期刊的迄今為止最大樣本量的CAR-T細胞治療實體瘤的臨床研究。在療效方面，36例具有腫瘤靶病灶的患者中，31例患者觀察到不同程度的目標病灶縮小，總客觀緩解率（ORR）為48.6%，疾病控制率（DCR）為73.0%。所有胃癌患者總客觀緩解率為57.1%，疾病控制率達75.0%，這個成績可謂是相當亮眼。此外，CLDN 18.2活化還可見于食管癌、卵巢癌和肺腺癌中，因此是具有潛力治療癌癥的熱門靶點。
圖8：CT041研究結果在《Nature Medicine》發表
②肺癌。目前已進入肺癌治療臨床試驗的CAR-T療法的靶抗原包括CEA、DLL3、EGFR、GPC3、HER2、MSLN、MUC1、PD-L1、PSMA和ROR1等，大多尚處于臨床I期研究階段。除此之外，靶向CD47、EphA2、LunX和MAGE-A1的CAR-T也在臨床前研究中展現了對肺癌細胞的強大殺傷能力。
圖9：CAR-T細胞治療肺癌的臨床試驗
③肝癌。HCC中的CAR-T療法靶點有GPC3、AFP、c-Met、MUC1、EpCAM、CD133、CD147、NKG2D、CEA等。
上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院所開展的兩項連續的I期研究對GPC3 CAR-T療法在HCC中的應用進行了探索，研究共納入13例晚期HCC患者，3年、1年和6個月總生存（OS）率分別為10.5%、42.0%和50.3%，其中1例患者在44.2個月后仍存活。9例患者發生細胞因子釋放綜合征（CRS），其中8例為1-2級，1例為5級，未發生3級或4級神經毒性。其他數項評估GPC3 CAR-T單獨治療或聯合免疫檢查點抑制劑或聯合抗血管生成藥物在HCC中療效與安全性的研究正在進行中。
之前有研究團隊構建了CD133特異性CAR-T細胞（CART-133），并發現CART-133細胞具有較強的細胞裂解能力，并可顯著抑制體內腫瘤生長。隨后，該團隊進行了一項開放標簽單臂I/II期臨床試驗，以評估CART-133細胞對晚期HCC等癌癥患者的抗腫瘤作用。該研究I期納入23例患者，包括14例HCC患者，其中9例患者病情穩定，6個月疾病控制率為43%[6]。該研究的II期階段共納入21例HCC患者，患者中位OS為12個月（95%CI，9.3-15.3個月），中位無進展生存期（PFS）為6.8個月（95%CI，4.3-8.4個月）。1例患者達到部分緩解（CR），14例達到疾病穩定（SD）。患者發生3級貧血2例，3級高膽紅素血癥4例，未見4級AE[7]。
此外，其他靶點均有相關臨床研究正在進行中。
④結直腸癌。2022年4月19日，斯丹賽生物宣布，FDA已授予GCC19CART快速通道資格。斯丹賽介紹的2個劑量爬坡試驗組21例患者的數據，驗證了GCC19CART產品的安全性和初步療效。其中13患者以1級劑量(1x106 cells/kg)入組，8名患者以2級劑量(2x106 cells/kg)入組。根據實體腫瘤療效評價標準（RECIST1.1），1級劑量組客觀緩解率(ORR)為15.4%(2/13)，2級劑量組客觀緩解率為50%(4/8)。受試患者最常見的不良反應事件是細胞因子釋放綜合征(CRS)和腹瀉，2例患者出現神經中毒，經皮質類固醇治療后得到緩解。總的來說，GCC19CART在復發/難治性結直腸癌患者中顯示出與劑量相關的良好的臨床初步療效以及可接受的安全性。
⑤腦瘤。近期，CAR-T細胞療法的臨床試驗結果再次登上國際頂級期刊《Nature》雜志。針對致命的實體腦瘤，CAR-T細胞療法再次帶來治療曙光：接受治療的患者，75%可以從治療中獲益，癌癥癥狀得到緩解。研究人員表示，如果將靜脈注射改為腦室內注射，有望進一步降低患者全身性的副作用發生率，比如降低CAR-T細胞治療最常見的副作用細胞因子風暴的發生率等。
圖10：《Nature》雜志刊登CAR-T細胞療法治療腦瘤臨床試驗
⑥卵巢癌。2021年，中國的創新性的CAR-T細胞療法治療實體瘤的治療成果登上了國際一流學術期刊《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》（《癌癥免疫治療雜志》）。在這項研究中，上海細胞治療團隊打造的白澤T細胞治療技術，通過讓CAR-T細胞自分泌PD-1抗體，成功幫助一名晚期卵巢漿液性腺癌女性患者延長了生存期，患者總生存時間達到17個月。在此次治療中患者并未出現諸如發熱、寒戰、嘔吐和肌肉酸疼等副作用，僅出現了高血壓1級和乏力等輕微副作用。
除了以上幾種實體瘤，黑色素瘤、膠質母細胞瘤、乳腺癌、胰腺癌等不同部位的實體瘤也有不同程度的進展。相信隨著研究的不斷進展，CAR-T 細胞療法會在實體瘤治療領域有更多新的突破。
CAR-T細胞療法作為“后起之秀”，已經有源源不斷的企業正在投身其中，隨著全球CAR-T技術研發的不斷深入、支付體系逐步完善、以及通用型細胞療法的不斷發展，未來CAR-T的臨床適應癥將不斷擴充，作為未來的發展方向之一，希望CAR-T細胞療法可以通過正在進行的研究，降低毒副作用，降低醫療成本，增加有效性和范圍，提高安全性并有效生產，突破實體瘤的瓶頸，讓越來越多的晚期癌癥患者可以從中獲益，給更多的人帶來“生”的希望。
想了解更多，請關注夸克醫藥微信公眾號
地址：北京豐臺區麗澤商務區平安幸福中心
