撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
自2017 年以来,美国 FDA 已批准了 6 款用于治疗各种 B 细胞恶性肿瘤的 CAR-T 细胞疗法,此外,全世界范围内还有数百种自体和异体 CAR-T 细胞及 CAR-NK 细胞产品正在临床试验中。
这些体外细胞疗法在为晚期和难治性癌症患者提供持久反应方面取得了显著成功,然而,该领域还存在诸如生产制造方面的挑战(成本、时间和规模)、地域限制、能够进行 CAR-T 细胞治疗的专业医学中心数量有限、需要进行淋巴细胞清除化疗,以及病毒载体的潜在安全性问题,严重限制了 CAR-T 细胞疗法的临床应用。
最近,CAR-T 细胞疗法在治疗 B 细胞介导的自身免疫疾病方面显示出巨大潜力,靶向 B 细胞的 CAR-T 细胞疗法在系统性红斑狼疮、肌炎、系统性硬化症、重症肌无力等疾病中展现了显著且持久的临床益处。
这些自身免疫疾病患者人群要比 B 细胞恶性肿瘤患者人群大的多,仅在美国就有 2000 万人,全世界约有 10% 的人口受某种自身免疫疾病的困扰。面对如此庞大的患者群体,需要一种可扩展、现货型、不含细胞及整合型病毒载体、无需化疗预处理、可在非专业医疗中心进行给药的新疗法。无需进行淋巴细胞清除化疗的 in vivo CAR-T 技术,有望满足这些要求。
在这项最新研究中,研究团队开发了一种新型可电离脂质 L828,并优化了 LNP 配方,从而开发了新型靶向脂质纳米颗粒(tLNP),其在肝脏中的积累显著降低,通过在 tLNP 表面偶联 anti-CD5 抗体,进一步实现对脾脏中免疫细胞的特异性靶向。
为了验证其在体内的肿瘤治疗效果,研究团队构建例如人源化白血病异种移植小鼠模型,然后,这些小鼠分别接受 10 微克、30 微克的 CD8-L829-tLNP-CD19 治疗或 30 微克的 CD8-L829-tLNP-mCherry 对照治疗,每周 2 次,共 5 次剂量。结果显示,与对照组相比,10 微克剂量对肿瘤控制效果显著,30 微克剂量在首次注射后 2 天内使 5 只小鼠中的 4 只几乎完全清除肿瘤,在第 2 次注射后 3 天内使所有小鼠的肿瘤完全清除。
这些结果表明,CD8-L829-tLNP-CD19 能够在体内有效生成功能性 CAR-T 细胞,且这些 CAR-T 细胞能够清除 B 细胞并消除体内 B 细胞肿瘤,具有治疗癌症和自身免疫疾病的潜在应用价值。
为了评估 in vivo CAR-T 疗法在具有转化相关性动物模型中的有效性和安全性,研究团队在非人灵长类动物模型食蟹猴中进行了研究。但为了靶向食蟹猴的 B 细胞,研究团队使用了 CD20 靶点(而非 CD19),使用 CD8-L829-tLNP 递送经序列优化的 CD20 CAR mRNA。体外实验结果显示,CD8-L829-tLNP-CD20 能够有效改造食蟹猴 T 细胞,使其靶向并清除表达人类或食蟹猴 CD20 的细胞系。
研究团队在 22 只食蟹猴中进行了进一步实验,每隔 72 小时接受一次 CD8-L829-tLNP-CD20 静脉注射,剂量范围为 0.1-2.0 毫克/千克体重,共进行三剂注射。总体而言,该治疗耐受性良好,但在 1.5 毫克/千克体重剂量组中,有 1 只食蟹猴在第三次给药后 72 小时被发现俯卧、活动减少且体温过低,检测显示,其产生了免疫效应细胞相关噬血细胞性淋巴组织细胞增生症样综合征(一种已知的 CAR-T 细胞疗法副作用)。在效果方面,食蟹猴在治疗后观察到血液和组织中 B 细胞的深度和短暂性耗竭,外周血中的 B 细胞在第 21 天开始重新出现,在第 35 天恢复到接近基线的水平,值得注意的是,记忆 B 细胞几乎被完全清除,治疗后重新出现的 B 细胞主要表现为幼稚细胞,这提示了它们的免疫系统已被重置。
在此基础上,研究团队探索了两剂方案,相比之下,两剂方案效果相当,表现出良好的安全性和耐受性,且避免了第三剂注射后的 IL-6 水平升高等潜在风险。
总的来说,该研究表明,基于 CD8-L829-tLNP 递送 CAR mRNA 的 in vivo CAR-T 技术可在人源化小鼠模型和非人灵长类模型体内优先改造 T 细胞,以快速、深度清除 B 细胞,导致免疫重置,产生持久的治疗益处,从而为 CAR-T 细胞治疗 B 细胞恶性肿瘤及自身免疫疾病提供一种新方案。