俞磊点评 | 三特异性CAR-T，曙光乍现
CAR-T疗法已成为癌症免疫治疗的重要支柱之一。自2017年美国FDA批准全球首款CAR-T疗法上市以来，已有4款CD19 CAR-T产品和1款BCMA CAR-T产品获批，累计适应证包括急性淋巴细胞白血病、弥漫性大B细胞淋巴瘤、原发纵隔B细胞淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤和多发性骨髓瘤。
不过，尽管CAR-T疗法为血癌治疗带来了革命性的突破，但大量接受CD19或CD22单靶向CAR-T细胞疗法（monoCAR-T cell therapy）治疗的白血病和淋巴瘤患者会由于抗原丢失或下调而病情复发。
为了解决肿瘤抗原逃逸，克服这种耐药性，很多科学家团队开始尝试开发同时靶向多个肿瘤抗原的多特性CAR-T细胞疗法。其中，双靶点CAR-T的开发在近几年已经取得了不错的进展。例如，去年在复发B细胞恶性肿瘤患者中调查CD19xCD20 CAR-T细胞疗法的首个I期试验结果显示，所有12例接受高剂量、新鲜生产的双特异性CAR-T细胞治疗的患者全部有响应（第28天ORR为100%，CRR达92%）[1]。此外，多款CD19xCD22 CAR-T疗法的临床数据显示，这类双靶点CAR-T总体来说安全性比单靶点要好，ORR在70%-100%之间。
来源：Blood
在双靶点CAR-T细胞疗法取得积极成果的同时，一些研究者也在开发同时靶向三种肿瘤抗原的CAR-T细胞疗法。该领域较早的一篇文献于2017年发表在Blood杂志上[2]。来自贝勒医学院的一个研究团队报道了同时靶向CD19、CD20 以及CD22的三特异性CAR-T疗法。
在该研究中，科学家们设计了两种三特异性CAR-T细胞产品。一种是使T细胞表面分别表达三个独立的CAR（TriCAR），这些CAR的胞外域分别来自靶向CD19、CD20和CD22的单链可变片段(ScFv)；另一种产品使T细胞表达一个靶向CD19的CAR，以及一个靶向CD20和CD22的双特异性CAR(SideCAR)。所有CAR都与胞内信号域——共刺激分子4-1BB以及T细胞受体ζ链融合（属于二代CAR）。
利用CD19逃逸模型（CD19阴性复发骨髓样本以及用CRISPR敲除CD19的原发性ALL样本），研究测试了TriCAR和SideCAR-T的有效性，结果显示，三价CAR-T细胞有效降低了CD19阴性复发，可生产IFN-γ和TNF-α，杀死CD19阴性原发性ALL，相比之下，CD19单靶向CAR-T细胞对这些模型无效。
研究者们认为，这些结果表明，三价CAR-T细胞可以有效靶向具有不同抗原谱的原代ALL细胞，并缓解CD19阴性复发。该策略有潜力作为CD19阴性疾病复发患者的挽救性治疗，以及原发性ALL的前线治疗。
来源：Science Translational Medicine
3月24日，发表在Science Translational Medicine杂志上的一项研究中，来自Miltenyi Biotec子公司Lentigen的一个科学家团队报道了三特异性CAR-T疗法研发方面的一项最新进展[3]。该研究证实，同时靶向CD19、CD20和CD22的三特异性duoCAR-T细胞疗法在体外能够有效杀死抗原异质性肿瘤细胞混合物。此外，在小鼠模型中，三特异性duoCAR-T细胞疗法也成功控制了抗原异质性肿瘤的负担。
具体来说，在该研究中，为了克服B细胞肿瘤抗原逃逸，科学家们利用编码两种CAR开放阅读框的慢病毒载体设计了三特异性duoCAR-T细胞。duoCARs由一种“串联CD19 binder (scFv)和CD20 binder(scFv)的CAR通过P2A自裂解肽连接到另一种靶向CD22的CAR上组成。研究评估了多种细胞内T细胞信号传导基序组合，最有效的duoCAR结构包含ICOS、OX40或CD27共刺激域，而不是CD28或4-1BB。
DuoCARs D1、D2、 D3和D4的设计、表达和特征（来源：Science Translational Medicine）
在确定4种最佳的binder和信号域组合后（如上图A：D1、D2、 D3和D4），研究者们开始评估duoCAR-T细胞的功能。抗原阳性细胞系Raji淋巴瘤(CD19+CD20+CD22+)和REH B-ALL (CD19+CD20−CD22+)被用来测试duoCAR-T细胞以抗原特异性方式溶解肿瘤细胞的能力。结果显示，duoCAR-T细胞与单CAR-T细胞一样，以剂量依赖的方式裂解靶点阳性（target-positive）肿瘤细胞系。
接着，研究者们继续调查duoCAR-T细胞在体内的疗效。他们在Raji非霍奇金淋巴瘤(NHL)异种移植模型和NALM-6急性淋巴细胞白血病（ALL）模型测试了DuoCARs，这两种肿瘤细胞均是CD19+CD20+CD22+三阳性，肿瘤细胞和CAR-T细胞都是通过尾静脉注射。结果显示，DuoCAR-T细胞可在体内清除弥漫性CD19+CD20+CD22+Raji和NALM-6肿瘤。
DuoCAR-T细胞在淋巴瘤和白血病的异种移植模型中根除了B细胞肿瘤（来源：Science Translational Medicine）
在证明duoCARs能够在体内介导CD19+CD20+CD22+NALM-6和Raji肿瘤的排斥反应后，研究人员继续调查了是否单个抗原也能触发duoCAR-T细胞的激活。他们将过表达CD19、CD20或CD22其中一种抗原的A431肿瘤细胞系克隆，以及基因敲除了CD19、CD20 或 CD22后只表达其它两种抗原的Raji克隆，与 duoCAR-T共培养。结果证实，表达最优duoCAR的原代人类T细胞在面对只表达CD19、CD20 或 CD22其中一种抗原的细胞，和三种抗原中其中一种为阴性（CD19阴性、CD20阴性或CD22阴性）的淋巴瘤细胞系中，均显示出了强大的抗肿瘤反应。
专 家 点 评
优卡迪 CEO 俞磊博士
突破之处与潜在挑战
三靶点CAR-T仍需验证
双靶点CAR-T数据积极
CAR-T未来突破方向
[1] Nirav N. Shah et al. Bispecific anti-CD20, anti-CD19CAR T cells for relapsed B cell malignancies: a phase 1 dose escalation and expansion trial. Nature Medicine(2020).
[2] Kristen Fousek et al. Targeting Primary Pre-B Cell Acute Lymphoblastic Leukemia and CD19-Negative Relapses Using Trivalent CAR TCells. Blood(2017).
[3] Dina Schneider et al. Trispecific CD19-CD20-CD22–targeting duoCAR-T cells eliminate antigen-heterogeneous B celltumors in preclinical models. Science Translational Medicine(2021).
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