目前通用CAR-T仍处于早期临床探索阶段,疗效和安全性还有待时间检验,但相信随着研究的深入和新技术的不断开发,通用CAR-T细胞疗法终将会获批上市,大大提高细胞疗法的可负担性,造福更多肿瘤患者。
前言
CAR-T疗法疗效显著,为血液瘤的治疗带来了变革性的影响,但其商业化仍受限于高昂的成本,较长的制备时间也不利于及时对患者展开治疗。于是通用CAR-T逐渐进入人们视线,通过使用同种异体来源的T细胞,通用CAR-T可以显著降低制造成本和等待时长,极大的提升了患者对CAR-T产品的可及性,毫无疑问,通用CAR-T将是肿瘤细胞疗法的未来!
作者 | betaloc
自体CAR-T目前面临成本高昂、患者等待治疗时间过长的限制
成本高,售价贵:
目前获批上市的CAR-T均为针对患者的个性化定制产品,售价在37.3万美元到47.5万美元不等。定制CAR-T一方面没有规模经济效应来摊平成本,另一方面其生产所用的培养液、质粒、核酶、病毒载体等耗材造价昂贵,据估算这些耗材的成本就已达到5万美元/剂。而QC过程测量CAR-T产品无菌水平、细胞存活、CAR表达水平等所用的耗材,又需要约2.5万美元/剂。此外,接受CAR-T治疗的患者除了购买CAR-T产品本身的花费,还需要在住院费用、CAR-T副作用管理等项目上耗资不菲,最终一整个疗程的总花费将达到80-100万美元。
制备时间长:
自体CAR-T产品需要从患者取外周血,分离富集淋巴细胞T细胞后添加人工抗原提呈颗粒来活化T细胞,之后通过病毒、转座子等载体将CAR基因转导入T细胞,使其在细胞表面表达抗原特异性的CAR,得到目标CAR-T细胞。然后在合适的培养基或生物反应器中将CAR-T细胞扩增至一定数量(约109个),超滤除菌后封装,经质检后回输患者。该过程耗时较长,目前从患者取血到回输的时间大多在10-25天左右,诺华的 Kymriah 制备耗时为22天,Kite公司的Yescarta为17天。其中获取并激活T细胞耗时1天,载体转染耗时约2天,扩大培养耗时7天左右,制剂及质控耗时3天左右。
部分患者自身T细胞功能缺陷:
部分患者可能由于长期的肿瘤微环境导致的免疫抑制或经过放化疗以后,导致自体T细胞耗竭、衰老并发生功能缺陷,最终将影响扩增的CAR-T细胞质量,严重影响临床疗效。
通用CAR-T可显著降低治疗成本,并实现“现货供应”
通用型嵌合抗原受体T细胞(Universal CAR-T,UCAR-T)是指从健康志愿者获取T细胞并进行基因编辑敲除相关基因以及转入CAR基因后制成的CAR-T细胞,最主要的优势在于不需要从患者体内获取T细胞进行定制,而是可以做到现货供应(off-the-shelf),可立即用于临床治疗并方便开展多次回输,节约时间和治疗花费。此外,通用型CAR-T还可以方便地进行针对不同靶点CAR-T细胞的混合治疗,患者可同时施用两种不同现货型CAR-T来提升疗效,减少耐药。 UCAR-T制备流程与普通CAR-T大致相同,区别在于UCAR-T主要采集的是健康供体外周血单核细胞中的CD3+ T细胞,通过基因载体转入外源CAR基因后,还需要通过基因编辑的手段敲除T细胞表面的TCR、HLA或CD52分子,以消除UCAR-T细胞对患者的移植物抗宿主反应(GVHD)以及患者对于异体UCAR-T细胞的排异反应(HVG)。
通用CAR-T制备流程
目前CAR-T生产成本最大的两个限制因素是产能利用率和病毒载体,意味着提升生产规模、降低基因转导载体的成本将是降低CAR-T成本的最有效方式。根据麻省理工Simon Ellison教授等人的建模分析,通用型CAR-T通过规模化的生产,可显著提升设备仪器的利用率,可将所用耗材总成本从6万美元降为2000美元,将QC费用从3万美元降为1000美元,从而将生产成本从定制CAR-T的95780美元降低至4460美元。
基因编辑是制备通用CAR-T的核心技术
通用CAR-T的T细胞来源包括健康志愿者的外周血单核细胞、脐带血衍生的T细胞以及由体细胞经细胞因子诱导得来的诱导多能干细胞 (iPSC),这3种来源的CAR-T细胞目前均已有产品进入临床。导入CAR基因得到高质量的CAR-T细胞后,最重要的过程是通过基因编辑技术将CAR-T的TCR敲除,以减少其对患者的识别和攻击,降低GVHD风险;同时也需要将负责呈递抗原的HLA类分子敲除,降低异体来源CAR-T细胞的免疫原性,增强其杀伤、扩增活性,延长存续时间。
基因编辑技术已经发展到第三代,目前临床上使用的基因编辑技术主要为第二代的TALENS和第三代的CRISPR/Cas9,可高效敲除编码TCR和HLA分子的基因;基因编辑还可用来敲除CAR-T细胞表面的PD-1、CTLA-4等免疫检查点分子,以减少肿瘤的免疫逃逸增强疗效;此外,也有不使用基因编辑而通过病毒载体导入TIM肽来减少GVHD的产品报导。
通用CAR-T仍处于早期探索阶段
目前有28项通用CAR-T的临床试验登记,均处于临床I期,80%的适应症为血液瘤,剩下20%为肝癌、肾细胞癌等实体瘤。采用的基因编辑技术多为第二代的TALEN和第三代的CRISPER/CAS9,因此通用CAR-T的开发也主要集中在拥有基因编辑技术的生物技术公司中,如CRISPR Therapeutics、Allogene Therapeutics、Cellectis、Celyad等。
目前通用CAR-T仍处于早期临床探索阶段,疗效和安全性还有待时间检验,但相信随着研究的深入和新技术的不断开发,通用CAR-T细胞疗法终将会获批上市,大大提高细胞疗法的可负担性,造福更多肿瘤患者。
主要参考文献
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