百年细胞治疗史，CAR-T未来如何突破？

2021 年是中国细胞 治 疗领域的元年，时至今日，6 款产品获得 FDA 批准，3 款在中国上市。基于已发布的 2022 年上半年财报[1-4]，CAR-T 细胞治 疗全 球总销售额已超 10 亿美金。

CAR-T 细胞制备流程包括以下几个步骤：

① 抽取血样，白细胞分离；

② 在 GMP 环境下，准备 CAR 基因，进行 CAR 基因转导，获取 CAR-T 细胞

③ CAR-T 细胞扩增，纯化，并进行质量控制检查；

④ 运送回治 疗机构，病人先进行淋巴细胞清除化疗，再输注 CAR-T；

⑤ CAR-T 细胞识别并杀伤癌细胞。

Cancers 2021, 13, 5181（原始图来自于 NCI-NIH）[5]

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血液肿瘤

CAR-T 细胞治 疗，彻底改变了血液系统恶性肿瘤的治 疗结果。CD19 CAR-T 临床适应症主要为难治性大 B 细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、急性淋巴细胞性白血病等，BCMA CAR-T 则针对多发性骨 髓瘤。

CAR-T 总体反应率在 52-85%，完全应答率达到 33-59%[5-7]，优于单克隆抗体药物（如Tafasitamab）、小分子抑 制剂（如Selinexor）、ADC 药物（如Polatuzumab vedotin）等。

目前 FDA 已经批准了六款 CAR-T 细胞治 疗产品，具体数据参考下表。

实体瘤

针对实体瘤（如肝细胞癌、胃癌、黑色素瘤、前列腺癌、卵巢癌等），目前虽然进行了数百项 CAR-T 临床研究，比如 Mesothelin（29 项），HER2 和 GD（各 26 项），GPC3（23 项）CEA 和 CLDN 18.2（各 10 项），除去 CLDN 18.2（科济 CT041）取得 ORR 48% 的疗 效，其余靶点大多无应答[8]。

一. 可及性

目前 CAR-T 细胞治 疗依然采用个体化生产，产能有限、生产周期长，且成本高昂，影响患者可及性。

二. 治 疗相关副作用

作为免疫治 疗产品，CAR-T 存在免疫相关一些副作用，包括细胞因子风暴（CRS）和神经毒性等，如上表统计 6 已经上市产品[5-7]。此外，脱靶毒性等也是不能忽略的问题。

三. 原发性耐药

部分肿瘤细胞对于 CAR-T 治 疗不敏感，无法产生消退。

四. 复发问题

从长时间看，细胞治 疗产生消退的患者，如多发性骨 髓瘤 50% 以上会复发（无进展生存期小于 12 个月）[7]。

CAR-T 面临的挑战（Front. Immunol. 11:569117）[10]

五. 实体瘤

目前 CAR-T 治 疗实体瘤，应答率和有效率都极低，相关机制讨论中，涉及缺乏特异性肿瘤相关抗原，物理屏障阻隔 CAR-T 穿透入实体瘤内部，恶劣的肿瘤微环境诱导 CAR-T 功能耗竭等。

Molecular Therapy (2020)

除了以上挑战之外，CAR-T 细胞的质量控制，临床前试验模型的缺乏等也是研发和临床申报中广泛面临的问题。

一. 现货型 CAR-T 解决可及性问题

现货型 CAR-T 的优势：

1.  可提前制备，直接使用；

2.  可批量生产，降低成本；

3.  产品质量与患者个体状况无关。

现货型 CAR-T 的开发策略：

宿主同种异体 T 细胞识别未修饰 T 细胞上不匹配的人类白细胞抗原(HLAs)，引起排斥反应。一些宿主 NK 细胞也可能感觉到不匹配的 T 细胞上某些宿主 HLAI 类分子的缺乏，促进排斥。现货型 CAR-T 主要开发逻辑是阻断移植排斥反应。

常用的策略包括：

▲ 敲除引起移植排斥反应的 HLA 分子；

▲ 过表达 HLA-E/G 或 CD47；

▲ 在现货型 CAR-T 细胞上保留 HLA-C 和非经典的 HLAI 类分子；

▲ 主动的方法可以通过非选择性抑 制宿主免疫(清除宿主淋巴细胞，包括 CD52/CD38 单克隆抗体和 FOLFOX)；

▲ 选择性消除激活的同种异体反应性淋巴细胞。

现货 CAR-T 开发策略[11]

但现货型 CAR-T，基因敲除可能会引起 T 细胞染色体异常[13]，存在安全性问题，该技术的先驱 Cellectis 和 Allogene 多次被叫停临床研究。

二. CAR-M、CAR-NK 等多种 CAR 细胞

除了 CAR-T 之外，使用 CAR 武装另外一个免疫效应细胞（NK 细胞）也成为研究热点。CAR-NK 有多种优势，比如对移植排斥反应天然抵抗，可以使用脐带血干细胞分化产生 NK 细胞，因而天然具有现货型 CAR 细胞的特征；体内半衰期短，可以降低毒副作用的考量。不过，现在只有 30 多个临床开展，还没有获得令人振奋的临床结果，开发尚需时间。

Nat Rev Cancer . 2021 Mar;21(3):145-161.[13]

CAR-M 巨噬细胞是抗原递呈细胞，CAR-M 增加抗原递呈能力，激活体内的 T 细胞，从而发挥抗肿瘤活性。但其临床有效性也同样需要时间来检验。

无论是 CAR 基因改造还是在多种 CAR 细胞中寻找最 优答案，都对操作环境、设备及操作符合规范的要求尤其严格。Eppendorf  系列产品不仅可以实现 CAR-T 细胞产品研发生产中的安全性、质量可控性、产品工艺一致性及数据合规性，更有高效节能和用户友好的特点。

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高密度细胞培养技术

助力细胞治 疗工艺产业化

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细胞治 疗产品的工艺开发及产业化挑战

CAR-T 在血液肿瘤惊艳的表现，让 CAR-T 无疑成为人类攻克癌症的重要武器。针对 CMC 研发生产的诸多困境，在通过现货型 CAR-T 降低成本，增加可及性，通过基因工程改造 CAR 增加实体瘤穿透性的不同策略尝试中，Eppendorf 将与您携手共同探索发展与未来。