深度長文：T細胞療法的這些細節，你全都知道嗎？

▎葯明康德/編譯（來源：Immuno-Oncology Research Trends）

近日，一篇討論腫瘤免疫療法的文章引起了許多行業人士的關注。這篇文章發表於「腫瘤免疫療法研究趨勢」網站，作者是楊森製藥（Janssen Pharmaceutical Companies）的腫瘤免疫學家Nata?a Obermajer博士。在這篇文章里，作者深度討論了兩類使T細胞靶向腫瘤的方法——嵌合抗原受體（CAR）與雙特異性抗體（BsAb）。在今天的報道里，葯明康德微信團隊也將為各位讀者整理這篇文章的核心內容。

前言

在最新一代的腫瘤免疫療法中，科學家們將目光投向了T細胞。利用這些細胞的腫瘤殺傷能力，我們有望設計出全新的抗癌療法。在過去的幾年裡，CAR-T細胞療法與雙特異性抗體療法使T細胞能有效地靶向CD19等抗原，為罹患B細胞惡性癌症的患者帶來了極好的緩解，也為腫瘤免疫療法領域帶來了革新。

儘管這些創新療法帶來了積極的臨床效果，但它們面臨著類似的問題：在血液癌症中，它們有潛在的毒性風險。而在實體瘤的治療上，它們的療效還尚未得到證實。為此，我們有必要了解這些療法背後的機理與局限，以及它們在未來的應用潛力。

嵌合抗原受體（CAR）

CAR是指一類人工合成的受體，它包括了細胞外的腫瘤抗原識別區域，以及一個用於細胞內信號通路的CD3ζ區域。此外，CAR抗體還會包括1到2個共刺激域。當其單鏈可變片段（scFv）與腫瘤發生結合後，能激活T細胞受體，從而導致T細胞對表達抗原的細胞產生反應。

本文來源：葯明康德

去年，美國FDA批准了兩款CAR-T療法上市，它們分別是諾華的Kymriah（tisagenlecleucel）與Kite Pharma（已被吉利德收購）的Yescarta（axicabtagene ciloleucel）。這兩款CAR-T療法都靶向致癌性B細胞表面的CD19抗原：前者治療B細胞急性淋巴性白血病，能取得高達83%的緩解率；後者則在B細胞非霍奇金淋巴瘤的治療中，取得了72%的緩解率。

在這兩款療法之外，還有不少CAR-T療法正在開發之中，它們來自Juno Therapeutics，Celgene，bluebird bio，Mustang Bio，Servier，Pfizer，Cellectis，以及Celyad等生物醫藥公司。不同研發人員開發的CAR-T療法，其CAR結構可以很多樣化，細胞外結構域，跨膜結構域，以及細胞質結構域都能有所區別。

▲CAR分子的一些設計（圖片來源：參考資料[2]）

最近，一些新葯研發人員也正在設計全新的CAR。其中一些CAR-T細胞能特異性靶向腫瘤微環境，以克服腫瘤的免疫抑制效果。舉例來說，IL4R細胞外結構域與IL7R細胞內結構域的融合，可以靶向細胞因子，從而讓T細胞在抑制性細胞因子IL4存在的情況下，依然可以得到激活和增殖；此外，表達趨化因子受體CCR2b的CAR-T細胞也能靶向腫瘤表面高度表達的CCL2；一些CAR能靶向腫瘤血管上過量表達的VEGFR2或αvβ3，增強CAR-T細胞對腫瘤的穿透能力；還有一些新穎的療法可以將CAR-T細胞作為特定細胞因子或共刺激因子的遞送者，增強內源效應T細胞的浸潤。

雙特異性抗體（BsAb）

在CAR之外，另一個使用單鏈可變片段（scFv）技術的新領域是雙特異性抗體。在上世紀80年代中期，人們造出了首個能將T細胞導向特定抗原的雙特異性抗體。自那以後，雙特異性抗體領域取得了快速的發展。到2017年，這一領域的論文總數已經超過了2500篇。目前，絕大部分的雙特異性抗體是通過DNA重組技術來生成的，而通過化學方法將兩個單克隆抗體進行交聯的技術也在一些研究中證明了其可行性。在這一領域的蓬勃發展下，大量雙特異性抗體正在臨床前和臨床試驗中驗證它們的潛力。通過將T細胞直接引導至靶向細胞，這些T細胞的激活將不受MHC的限制，也不需要依賴於天然T細胞受體的特異性。

雙特異性抗體的構型有許多種。一些研究表明，針對某些特定的抗原，某種構型可能表現更佳。但通常意義上說，一種結構是不足以滿足所有需求的。這是因為單克隆抗體的互動、抗原上的表位位置、以及抗原在靶向細胞表面的密度與運動性，都會影響到T細胞的激活。

▲一些雙特異性抗體的設計（圖片來源：參考資料[3]）

在諸多雙特異性抗體中，許多研究人員對雙特異性T細胞接頭（BiTEs）有獨特的興趣。這是一類重組的雙特異性蛋白，具有兩個相連的單鏈可變片段，其中一個靶向T細胞表面的分子（如CD3ε），另一個靶向癌細胞表面的抗原。這兩種單鏈可變片段被靈活地連接在一起。

2014年，美國FDA批准了能夠針對CD19的BiTE分子Blincyto?（blinatumomab），用於費城染色體陰性的複發或難治性B細胞前體急性淋巴性白血病（ALL）的治療。Blinatumomab由VL-VH向的抗CD19單鏈可變片段，與VH-VL向的抗CD3單鏈可變片段，通過G4S連接。由於分子體積較小，這些BiTE的半衰期只有1.25小時。為了克服這一限制，人們正在研究一些新的方法，譬如將BiTE連接到重鏈片段，或是做出其他新的設計，以提高它在血清里的半衰期。此外，它也能通過連續的輸注治療，確保體內的濃度。

本文來源：葯明康德

最近，行業對BiTE的體內製造產生了興趣。其一大策略是通過基因改造的T細胞來產生BiTE，這能克服其半衰期較短的問題。另一種方法是使用溶瘤病毒來表達BiTE。與此同時，研究人員們也指出了BiTE的一大挑戰：它的活性取決於腫瘤部位的T細胞種類和密度。倘若這些T細胞都已經耗竭，或都是調節性T細胞，就會影響到BiTE的效果。

另一種雙特異性抗體——雙鏈抗體（diabody）是由兩條鏈組成的雙價分子，每一條鏈都具有VH和VL結構域。在雙鏈抗體中，兩個可變結構域通過較短的連接子（如G4S）相連。也正是由於這些連接序列較短，雙鏈抗體無法通過鏈內重組形成抗原結合位點。相反，這兩條鏈會以「頭-尾」的方向形成雙聚體，成為一個緊實的分子。如果在同一個細胞內同時表達這兩條鏈，就有望產生雙特異性的異體雙聚體，帶來相應的可變域（VHA-VLB / VHB-VLA，或VLA-VHB / VLB-VHA）。但此類雙鏈抗體的一個潛在問題在於，如果形成同源雙聚體，則無法帶來正確的可變域（VHA / VLB或VHB / VLA）。一個替代做法是在這兩條鏈的C端上，將半胱氨酸共價鏈接，即雙親性重靶向蛋白（dual-affinity retargeting proteins, DART）。

作用機制中的關鍵

T細胞的亞群：在CAR-T細胞療法中，CD4陽性和CD8陽性的T細胞經常被混在一起進行基因編輯，插入CAR，再被輸注回患者體內。儘管CD8陽性的T細胞被認為是殺傷癌細胞的主力軍，但CD4陽性的T細胞在裝備了CAR之後，同樣能被激活，並顯示出細胞裂解的活性。同樣，在與BiTE分子共同培育時，CD8和CD4陽性的T細胞也都能被激活，誘導靶向腫瘤細胞的死亡。其中的區別在於CD8陽性的T細胞殺傷速度更快。

T細胞的表型：現在我們知道，分化水平越低的CAR-T細胞，在體內的療效越好。因此，研究人員們期望能盡量產生TSCM（stem memory T cell）與TCM（central memory T cell），並對其保持維持。但在BiTE領域，我們需要不同的T細胞類型。初始T細胞在BiTE的作用下，無法被激活。因此， BiTE介導的細胞毒性，需要和共刺激信號通路無關的T細胞群體參與。

本文來源：葯明康德

連接的結構域：由BiTE與CAR介導的T細胞-靶向細胞的結合在形式上有所不同。這可能是因為BiTE涉及到了天然的CD3複合體。對於BiTE來說，腫瘤相關抗原表位與靶向細胞膜之間的距離，決定了它的活性。這可能是不同雙特異性抗體療效產生差異的原因。

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