体内CAR-T：CAR-T疗法的未来

贝壳社 3个月前 (08-26)

CAR-T细胞疗法是过继性（adoptic）T细胞疗法的一种形式。以肿瘤为例，癌症患者接受经过基因改变和体外扩增的肿瘤特异性T细胞。嵌合抗原受体 （CAR） 由细胞外抗原结合结构域组成，通过铰链区域和跨膜结构域连接到一个或多个细胞内信号传导结构域。在与靶标结合后，CAR诱导细胞内信号传导，导致靶细胞的抗原特异性杀伤和CAR-T细胞的增殖。因此，CAR-T细胞可以被视为“活”的药物，它们会在患者体内扩增。

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 CAR-T疗法开发的局限性

CAR-T细胞非常昂贵，因为它们是个性化的细胞治疗产品，需要耗时的制造程序，依赖于离体基因转移方案。从患者身上分离出淋巴细胞后，细胞被激活并随后转导，通常使用慢病毒或γ逆转录病毒载体。然后将修饰的淋巴细胞扩增，最后重新输注到患者体内（图1）。这种复杂的制造过程成本高昂。此外，必须非常严格地从患者的血液中分离T细胞，因为在转导过程中制备中残留肿瘤细胞的存在可能导致CD19-CAR在制造过程中意外转移到白血病细胞中。这导致了CAR-T细胞抗性克隆，从而阻止了其识别。

自 2017 年以来，FDA 已批准了六种用于治疗血癌的自体 CAR-T 细胞疗法。治疗需要一个多步骤的过程，即从患者身上采集T细胞，对它们进行重新编程以发现和破坏癌细胞，然后繁殖和重新输注它们。由于生产过程缓慢和产能瓶颈，一些患者在治疗到达之前就死亡了，并且质量参差不齐，具体取决于提取细胞的健康状况。患者在输注前接受化疗以消除现有的 T 细胞，这为新细胞提供了新的空间，但增加了并发症的可能性，包括危及生命的感染。

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体内CAR-T疗法：突破CAR-T瓶颈

如果CAR-T细胞能够直接在体内产生，移植物抗宿主反应以及制造复杂性的挑战将迎刃而解。单一普适的药物产品以编码CAR的全身给药载体的形式，用于直接在患者体内转导患者的T细胞。由此产生的CAR-T细胞将是真正的自体细胞（图1）。

体内CAR-T (in vivo CAR-T) 细胞疗法可能会改变全球市场的游戏规则，CAR-T市场预计到2032年将达到885亿美元的规模。这项研究技术避开了外部制造，使用基因载体来修改体内的免疫细胞。可以消除自体CAR-T和现成的同种异体疗法的许多缺点，使细胞疗法能够惠及更多的患者和新适应症，包括自身免疫性疾病，在这些适应症中，它已显示出巨大的前景。

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图1.  体内与体外CAR-T疗法对比图。在细胞水平 （A） 及其对临床应用的影响 （B） 上比较了将 T 细胞转化为 CAR-T 细胞的两种策略。（A） CAR-T 细胞的体外生成通常需要从患者血液中分离 T 细胞 （1），然后进行活化、转导和体外扩增。预处理后 （2），将 CAR-T 细胞注入患者体内 （3）。在体内方法中，载体颗粒（红点）直接注入患者体内，在那里它们遇到 T 细胞并选择性地递送编码 CAR（红线）的遗传物质。（B）由于其自体性质，目前必须为每位患者单独制备离体生成的CAR细胞产品（左）。目前正在评估的体内CAR疗法的载体制剂是普遍适用的现成药品（右）。

（图片来源：Molecular Therapy）

人们越来越关注使用CAR-T疗法来治疗自身免疫性疾病，例如狼疮。这些疾病是由错误地攻击健康组织的免疫系统故障引发的。CAR-T在一些患者中显示出惊人的效果，可以消除这种免疫系统攻击，使疾病进入无药物缓解期。然而鉴于CAR-T疗法内在的高风险，这类疗法通常只针对肿瘤疾病，而自免疫患者使用CAR-T疗法可能会面临较差的风险效益比。体内CAR-T 疗法的开发则可能令广大的自免疫疾病患者受到这种先进疗法的恩泽。

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 体内CAR-T疗法开发现状与挑战

体内CAR-T 领域正在迅速发展，据悉多达四家公司将在今年或明年进行这方面的IND申请，CAR-T细胞治疗公司Umoja Biopharma就是其中之一。

Capstan Therapeutics则在开发体内CAR-T的自免疫疾病疗法，希望突破CAR-T只针对肿瘤患者的樊笼。Capstan的体内CAR-T疗法CPTX2309针对的就是自身免疫候选药物，该疗法最近在B轮融资中获得了1.75亿美元。

体内CAR-T还可以提高治疗的可及性，使得大量无法企及CAR-T疗法的患者受到恩泽。目前美国只有20%的医院提供自体CAR-T疗法，这意味着绝大多数患者只能望洋兴叹。与之相对，体内治疗可以在医院或配送中心制造和储存，并且可能更容易管理，从而惠及更多患者。

体内CAR-T面临众多挑战，包括工程病毒和合成遗传物质等治疗成分的大规模生产。包括Ensoma和Exuma Biotech在内的少数几家初创公司正在使用慢病毒或腺相关病毒等基因载体以及脂质纳米颗粒等非病毒平台测试体内CAR技术。

Capstan的递送方法使用类似于COVID-19疫苗中使用的脂质纳米颗粒，可能比使用腺相关病毒载体的公司更具优势，但存在潜在的安全问题。在体内使用AAV可能对肝脏或大脑有毒，并可能导致血栓性微血管病。安全性是体内CAR-T疗法开发的关键， CAR-T常见的不良事件包括神经毒性和细胞因子释放综合征。开发人员还需要防止脱靶转导，确保只有靶细胞受到影响。

2025年将成为体内CAR-T技术发展的关键一年，一些数据将会在这一年呈现，昭示这项技术的未来。

Ref.

CAR-T-Cell Therapy Market is Rising Rapidly at CAGR 29.8% by 2032. Biospace.  15. 03. 2024.

Capstan Therapeutics Announces $175M Oversubscribed Series B Financing. Businesswire. 20. 03. 2024.

Michels, A. et al. Precision medicine: In vivo CAR-Therapy as a showcase for receptor-targeted vector platforms. Mol Ther. 2022 Jul 6;30(7):2401-2415. doi: 10.1016/j.ymthe.2022.05.018.