一、腫瘤免疫治療的分類(lèi)
腫瘤免疫治療是指應(yīng)用免疫學(xué)原理和方法,通過(guò)激活體內(nèi)的免疫細(xì)胞和增強(qiáng)機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答,特異性地清除腫瘤微小殘留病灶、抑制腫瘤生長(zhǎng),打破免疫耐受的治療方法。腫瘤免疫治療就是要克服腫瘤免疫逃逸的機(jī)制,從而重新喚醒免疫細(xì)胞來(lái)清除癌細(xì)胞。由于其副作用小、治療效果明顯,正逐漸成為未來(lái)腫瘤治療的發(fā)展方向,被稱(chēng)為繼手術(shù)、放療和化療之后的第四大腫瘤治療技術(shù)。
癌癥各類(lèi)治療技術(shù)優(yōu)缺
治療技術(shù) | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
手術(shù) | 適用于肉眼可見(jiàn)的腫瘤,治療過(guò)程簡(jiǎn)單 | 對(duì)轉(zhuǎn)移性患者治療效果有限 |
放療 | 能大面積殺傷腫瘤,治療過(guò)程簡(jiǎn)單 | 對(duì)正常組織毒性大,特異性低 |
化療 | 局部減輕腫瘤負(fù)荷,治療過(guò)程簡(jiǎn)單 | 對(duì)正常組織毒性大,耐受性差 |
靶向藥物 | 效果快,對(duì)正常組織毒性小 | 成本昂貴,耐藥性問(wèn)題 |
腫瘤免疫治療 | 反應(yīng)快,副作用小 | 過(guò)程復(fù)雜,價(jià)格昂貴 |
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相關(guān)報(bào)告:智研咨詢(xún)網(wǎng)發(fā)布的《2018-2024年中國(guó)腫瘤疫苗產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告》
腫瘤免疫治療可以廣義地分為非特異性和腫瘤抗原特異性?xún)纱箢?lèi)。非特異性的手段包括非特異性免疫刺激和免疫檢驗(yàn)點(diǎn)阻斷;而腫瘤抗原特異性的方法主要是各種腫瘤疫苗和過(guò)繼性免疫細(xì)胞治療
腫瘤免疫治療種類(lèi)
種類(lèi) | 原理 | 特點(diǎn) | 代表藥物 |
非特異性免疫刺激 | 刺激T淋巴細(xì)胞或抗原呈遞細(xì)胞來(lái)加強(qiáng)抗原呈遞過(guò)程 | 治療時(shí)間長(zhǎng)、毒性和治療腫瘤范圍有限;常作為佐劑和其他療法(如腫瘤疫苗、過(guò)繼性T淋巴細(xì)胞療法)合用 | IL-2, G-CSF |
免疫檢查點(diǎn)阻斷 | 解除腫瘤導(dǎo)致的免疫抑制,提高對(duì)腫瘤的殺傷作用 | 低毒,長(zhǎng)效,但僅能解除已經(jīng)位于腫瘤邊緣的T淋巴細(xì)胞的束縛或加強(qiáng)呈遞;與傳統(tǒng)腫瘤靶向療法和其他免疫療法有非常好的聯(lián)合用藥前景 | Yervoy(CTLA4抑制劑)Opdivo(PD-1抑制劑) |
腫瘤疫苗 | 帶有腫瘤特異性抗原或腫瘤相關(guān)抗原,激發(fā)特異性免疫功能來(lái)攻擊腫瘤細(xì)胞 | 與免疫調(diào)節(jié)抗體有非常好的聯(lián)合用藥前景 | Sipuleucel-T |
過(guò)繼性免疫細(xì)胞治療 | 通過(guò)向腫瘤患者輸注在體外培養(yǎng)擴(kuò)增或激活后,具有抗腫瘤活性的免疫細(xì)胞,直接殺傷或激發(fā)機(jī)體免疫反應(yīng) | 能夠特異性殺傷各類(lèi)腫瘤細(xì)胞 | TIL,CAR-T,TCR-T |
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非特異性免疫刺激: 包括淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞(LAK)療法和細(xì)胞因子介導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(CIK)療法。
LAK療法是利用白細(xì)胞介素2(IL-2)刺激外周血淋巴細(xì)胞免疫活性細(xì)胞,這些細(xì)胞主要是由很多種淋巴細(xì)胞組成的混合體,包括NK細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞,在體外對(duì)腫瘤具有人類(lèi)白細(xì)胞抗原(HLA)非依賴(lài)型的殺傷作用,LAK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的機(jī)制與NK細(xì)胞類(lèi)似,可以通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞接觸識(shí)別靶細(xì)胞表面結(jié)構(gòu),也可以通過(guò)分泌細(xì)胞因子參與殺傷腫瘤細(xì)胞。它對(duì)腎細(xì)胞癌、惡性黑色素瘤、鼻咽癌、非霍奇金淋巴瘤療效較好,對(duì)控制微小殘留灶及惡性胸腹水治療效果比較顯著。
CIK細(xì)胞由于來(lái)源于患者或健康人的外周血,培養(yǎng)擴(kuò)增相對(duì)容易,目前已經(jīng)進(jìn)行腫瘤疫苗:腫瘤疫苗來(lái)源于自體或異體腫瘤細(xì)胞或其粗提取物,帶有腫瘤特異性抗原(TSA)或腫瘤相關(guān)抗原(TAA),通過(guò)激發(fā)特異性免疫功能來(lái)攻擊腫瘤細(xì)胞,客服腫瘤產(chǎn)物所引起的免疫抑制狀態(tài),增強(qiáng)TAA的免疫原性,提高自身免疫力來(lái)消滅腫瘤。根據(jù)腫瘤疫苗的來(lái)源,又可分為腫瘤細(xì)胞疫苗、基因疫苗、多肽疫苗、樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗等。
過(guò)繼性免疫細(xì)胞治療:包括腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(TIL)治療,T細(xì)胞受體嵌合型T細(xì)胞(TCR-T),嵌合抗原受體T細(xì)胞技術(shù)(CAR-T)。非特異性免疫刺激和免疫檢查點(diǎn)單抗都是通過(guò)增強(qiáng)已有的免疫系統(tǒng)來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用,不能促使免疫細(xì)胞攻擊腫瘤;腫瘤疫苗通過(guò)激發(fā)特異性免疫功能來(lái)攻擊腫瘤細(xì)胞,但是治療效果并不是特別好;過(guò)繼性免疫效應(yīng)細(xì)胞治療,是指從腫瘤患者中分離免疫活性細(xì)胞,在體外進(jìn)行擴(kuò)增和功能鑒定,然后向患者轉(zhuǎn)輸,增強(qiáng)了殺傷腫瘤的免疫細(xì)胞數(shù)量,并且從而直接殺傷腫瘤或激發(fā)機(jī)體的免疫應(yīng)答殺傷腫瘤細(xì)胞。治療的特異性和靶向性是目前研究的重點(diǎn)和未來(lái)的發(fā)展方向,因此TCR-T和CAR-T因能夠表達(dá)特異性受體靶向識(shí)別特異性的腫瘤細(xì)胞,受到廣泛的關(guān)注和研究,從最開(kāi)始的基礎(chǔ)免疫研究轉(zhuǎn)變?yōu)榕R床應(yīng)用。
二、TCR-T和CAR-T的區(qū)別
T淋巴細(xì)胞是腫瘤細(xì)胞的天敵,在腫瘤免疫應(yīng)答中起主要作用,對(duì)腫瘤細(xì)胞有極強(qiáng)的殺傷作用。但是,使用內(nèi)源性T細(xì)胞進(jìn)行腫瘤免疫治療時(shí),靶抗原需經(jīng)過(guò)加工處理后才能和靶細(xì)胞表面的主要組織相容性復(fù)合物(main histocompatibility complex,MHC)作用,即“MHC限制性”。然而,腫瘤免疫編輯的過(guò)程會(huì)使MHC在腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)下降,破壞抗原加工過(guò)程,降低肽段免疫原性。這樣長(zhǎng)期形成的免疫逃逸機(jī)制,能使腫瘤細(xì)胞成功躲避T淋巴細(xì)胞攻擊,腫瘤快速增殖。此外,人體內(nèi)腫瘤特異性T淋巴細(xì)胞數(shù)量較少,并且由于大多數(shù)腫瘤細(xì)胞不斷表達(dá)自體抗原,使得靶向這些抗原的T淋巴細(xì)胞通過(guò)免疫耐受機(jī)制被中和或移除,數(shù)量進(jìn)一步減少。因此,提高提高T淋巴細(xì)胞的識(shí)別能力的關(guān)鍵就在于改進(jìn)“T淋巴細(xì)胞受體”,因而產(chǎn)生了這兩種細(xì)胞免疫治療技術(shù):TCR-T和CAR-T。
TCR-T:TCR-T通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)嵌合抗原受體(融合抗原結(jié)合域及T細(xì)胞信號(hào)結(jié)構(gòu)域)或者TCR α/β異二聚體,來(lái)提高特異性識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原(Tumor Associated Antigen, TAA)的TCR的親和力和戰(zhàn)斗力,使T淋巴細(xì)胞能夠重新高效的識(shí)別靶細(xì)胞。通過(guò)輸注能夠識(shí)別特異靶標(biāo)的基因修飾T淋巴細(xì)胞,賦予免疫系統(tǒng)以新的非自然免疫活性。這種方法除了能像細(xì)胞毒性化療和靶向治療快速殺滅腫瘤外,還避免了疫苗和T淋巴細(xì)胞檢查點(diǎn)療法的延遲效應(yīng)。TCR基因治療臨床有效率相對(duì)較低,尋找有效的腫瘤靶抗原克隆高親和性的TCR受體以及優(yōu)化TCR的轉(zhuǎn)化效率是目前的研究重點(diǎn)。
CAR-T:CAR-T細(xì)胞是通過(guò)基因工程獲得攜帶識(shí)別腫瘤抗原特異性受體的T細(xì)胞,不需抗原處理和提呈,可直接識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原,激活T細(xì)胞分泌多種細(xì)胞因子殺傷靶細(xì)胞。因此CAR-T細(xì)胞可以克服了主要組織相容性復(fù)合體限制性,同時(shí)通過(guò) 增加共刺激分子信號(hào),增強(qiáng)了T細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)。此外,CAR-T細(xì)胞可以準(zhǔn)確高效地定位到腫瘤靶點(diǎn)并長(zhǎng)期表達(dá),在持久抗腫瘤作用中比單克隆抗體更有效。
TCR-T和CAR-T這兩種技術(shù)的一個(gè)共同點(diǎn)在于通過(guò)基因改造的手段提高T細(xì)胞受體對(duì)特異性癌癥細(xì)胞抗原的識(shí)別能力和進(jìn)攻能力。因此也都統(tǒng)稱(chēng)為“T細(xì)胞受體重新定向”技術(shù)(T cell receptor redirection)。但兩者所使用的方法是不同的。TCR-T只是通過(guò)轉(zhuǎn)入靶向識(shí)別基因來(lái)使T細(xì)胞獲得抗癌效果,而CAR-T使TCR頭部直接換成特異性的抗體,對(duì)T細(xì)胞的改動(dòng)更大,這樣就可以讓T細(xì)胞就在抗體的指引下直接進(jìn)攻癌細(xì)胞。
TCR-T和CAR-T比較
免疫治療技術(shù) | 原理 | 特點(diǎn) |
TCR-T | 通過(guò)輸注能夠識(shí)別特異靶標(biāo)的基因修飾T淋巴細(xì)胞,賦予免疫系統(tǒng)以新的非自然免疫活性 | 識(shí)別加工遞呈的抗原,應(yīng)用范圍廣泛,能夠識(shí)別胞漿內(nèi)部抗原 |
CAR-T | 通過(guò)基因工程獲得攜帶識(shí)別腫瘤抗原特異性受體的T細(xì)胞,能夠以非MHC限制性的方式識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞 | 不需要抗原遞呈,靶向性克服免疫逃逸,存活時(shí)間較長(zhǎng) |
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三、CAR-T療法開(kāi)啟腫瘤治療新時(shí)代
1、CAR-T細(xì)胞的發(fā)展歷程
CAR-T技術(shù)的原理就是通過(guò)基因工程技術(shù)將能夠識(shí)別和結(jié)合特異性腫瘤抗原的單鏈抗體與T淋巴細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子進(jìn)行融合,通過(guò)病毒載體或轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)等轉(zhuǎn)染T淋巴細(xì)胞,使T淋巴細(xì)胞表面表達(dá)嵌合抗原受體。轉(zhuǎn)染后經(jīng)過(guò)純化和大規(guī)模擴(kuò)增后的T淋巴細(xì)胞,即CAR-T細(xì)胞,可以特異性識(shí)別和結(jié)合腫瘤細(xì)胞表面的抗原并裂解腫瘤細(xì)胞,使效應(yīng)T淋巴細(xì)胞的靶向性、殺傷活性和持久性較常規(guī)應(yīng)用的免疫細(xì)胞大幅提高,并可克服腫瘤局部免疫抑制微環(huán)境,從而打破宿主免疫耐受狀態(tài),殺滅腫瘤細(xì)胞。
CAR-T細(xì)胞的組成包括抗原結(jié)合區(qū)、跨膜鏈接區(qū)和胞內(nèi)信號(hào)區(qū)三個(gè)部分。胞外區(qū)主要是單克隆抗體的單鏈可變區(qū)序列(scFv),可識(shí)別腫瘤特異性抗原;胞內(nèi)區(qū)主要是T細(xì)胞受體CD3的ζ鏈或者是免疫球蛋白Fc受體的γ鏈(FcRγ),向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)胞外識(shí)別的信號(hào)。
第一代CAR-T:1989年,Gross及其團(tuán)隊(duì)第一次提出了“嵌合受體”的概念,他們將T細(xì)胞受體(TCR)的可變區(qū)用單鏈抗體(scFv)替代,由此得到了具有抗原靶向性的T細(xì)胞,經(jīng)改造后的T細(xì)胞不再具有MHC的限制性,上述嵌合受體的形式已經(jīng)基本形成了第一代CAR-T細(xì)胞的雛形,該類(lèi)T細(xì)胞基本解決了由于腫瘤細(xì)胞MHC I丟失而產(chǎn)生的免疫逃逸問(wèn)題。隨后,在上述“嵌合受體”的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,第一代CAR的結(jié)構(gòu)基本確立——由能夠特異性識(shí)別某個(gè)腫瘤相關(guān)抗原的scFv與T細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳遞結(jié)構(gòu)域CD3ζ或是FcRγ(Fc-gamma receptor)進(jìn)行組合。
第二代CAR-T:為了增強(qiáng)T淋巴細(xì)胞在體內(nèi)持續(xù)增殖的能力,第二代CAR-T將共刺激分子如CD28、CD137、CD134和ICOS等重組到CAR的胞內(nèi)區(qū),有效增強(qiáng)了識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原的活性,促進(jìn)T細(xì)胞活化增殖和白細(xì)胞介素2的分泌,從而殺傷腫瘤細(xì)胞。
第三代CAR-T:第三代CAR-T的CAR胞內(nèi)區(qū)增加了兩個(gè)共刺激分子,在體外實(shí)驗(yàn)中比第二代有更強(qiáng)的抗腫瘤效應(yīng)。研究表明聯(lián)合CD28-4-1BB 或者CD28-OX40 的CARs能夠持續(xù)激活T 淋巴細(xì)胞。第三代CAR可增強(qiáng)PI3激酶信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性,并上調(diào)抗凋亡蛋白如Bcl-Xl的表達(dá),使T細(xì)胞活化增殖能力增強(qiáng)。然而過(guò)強(qiáng)的共刺激分子可引起信號(hào)泄露和致死性的細(xì)胞因子風(fēng)暴。此外,第三代CAR-T細(xì)胞可能會(huì)下調(diào)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的閾值,導(dǎo)致T細(xì)胞未經(jīng)抗原刺激便可激活,從而殺傷周?chē)恼=M織細(xì)胞。
第四代CAR-T:近年來(lái),為解決第二、三代CAR-T存在的脫靶等毒副作用,第四代CAR-T技術(shù)已經(jīng)在開(kāi)發(fā)。第四代CAR-T,也稱(chēng)為T(mén)RUCKs(T cells redirected for universal cytokine killing);這種被改造后的T細(xì)胞可以在CAR識(shí)別靶抗原后,通過(guò)激活下游轉(zhuǎn)錄因子NFAT(nuclear factor activated T cells)來(lái)誘導(dǎo)表達(dá)促炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-12(IL-12),從而招募環(huán)境中的其他免疫細(xì)胞(樹(shù)突狀細(xì)胞、吞噬細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等)參與對(duì)不表達(dá)靶抗原的腫瘤細(xì)胞的清除。此外,被募集在腫瘤附近的免疫細(xì)胞還可以通過(guò)分泌某些細(xì)胞因子(如干擾素-γ、腫瘤壞死因子-α、IL-4和IL-5等)來(lái)調(diào)節(jié)腫瘤附近的微環(huán)境,解除其免疫抑制性,通過(guò)調(diào)動(dòng)機(jī)體自身免疫力參與對(duì)腫瘤的殺傷。
2、CAR-T細(xì)胞的構(gòu)建
合理篩選T細(xì)胞:CAR-T細(xì)胞可以是病毒特異性的,也可以是非病毒特異性的。研究表明,病毒特異性的CAR-T細(xì)胞不會(huì)增加治療風(fēng)險(xiǎn),并且體內(nèi)存活時(shí)間和抗腫瘤活性均優(yōu)于非病毒特異性的CAR-T細(xì)胞。初始T細(xì)胞經(jīng)抗原刺激后可產(chǎn)生效應(yīng)記憶T細(xì)胞或中樞記憶T細(xì)胞(TCM),TCM在體內(nèi)可以建立長(zhǎng)久免疫細(xì)胞記憶應(yīng)答。因此,可以構(gòu)建病毒特異性TCM進(jìn)行CAR轉(zhuǎn)導(dǎo),形成雙特異性CAR-T細(xì)胞,從而持久高效地殺傷腫瘤細(xì)胞。
安全高效的基因轉(zhuǎn)導(dǎo):逆轉(zhuǎn)錄病毒和慢病毒是常用的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)載體。相比逆轉(zhuǎn)錄病毒,慢病毒擁有接近100%的轉(zhuǎn)導(dǎo)率,可感染增殖或未增殖的細(xì)胞,可引起持久穩(wěn)定的基因表達(dá),這些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)使其得到廣泛應(yīng)用。然而病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)設(shè)備要求嚴(yán)格、費(fèi)用高,并且可能因插入基因突變而導(dǎo)致細(xì)胞癌變,目前非病毒載體轉(zhuǎn)導(dǎo)技術(shù)受到越來(lái)越多的關(guān)注。睡美人轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)可以將DNA質(zhì)粒整合到人類(lèi)初始T細(xì)胞中,使得CD19特異性CAR基因得到穩(wěn)定高效表達(dá),成為除病毒載體之外的另一理想選擇。此外,將體外轉(zhuǎn)錄編碼CAR的mRNA通過(guò)電穿孔整合入T細(xì)胞,可實(shí)現(xiàn)快速高效表達(dá),并且沒(méi)有改變T細(xì)胞的染色體結(jié)構(gòu),這種非整合的方式對(duì)T細(xì)胞基因修飾提供了一種比病毒載體更安全更經(jīng)濟(jì)的選擇。
四、CAR-T療法技術(shù)分析
1、CAR-T療法優(yōu)勢(shì)
CAR-T療法具有多種傳統(tǒng)藥物不具備的優(yōu)點(diǎn)。相較于化療藥物和靶向藥物,CAR-T的靶向性更強(qiáng),并且可以通過(guò)技術(shù)修飾達(dá)到多靶向的目的。對(duì)于相同的靶點(diǎn),CAR-T細(xì)胞均可進(jìn)行特異性結(jié)合。由于CAR-T細(xì)胞中加入促進(jìn)T細(xì)胞增殖與活化的基因序列,能保證T細(xì)胞進(jìn)入體內(nèi)后還可以增殖,可以長(zhǎng)期在體內(nèi)存活,使患者具有長(zhǎng)期的免疫功能。
CAR-T療法優(yōu)勢(shì)
優(yōu)勢(shì) | 特點(diǎn) |
靶向性強(qiáng) | 由于CAR-T細(xì)胞是應(yīng)用基因修飾病人自體的T細(xì)胞,利用抗原抗體結(jié)合的機(jī)制,能克服腫瘤細(xì)胞通過(guò)下調(diào) MHC分子表達(dá)以及降低抗原遞呈等免疫逃逸,讓腫瘤細(xì)胞無(wú)所逃遁 |
多靶向 | CAR-T既可以利用腫瘤蛋白質(zhì)抗原,又可利用糖脂類(lèi)非蛋白質(zhì)抗原,擴(kuò)大了腫瘤抗原 靶點(diǎn)范圍,并且CAR-T細(xì)胞作用過(guò)程不受MHC的限制 |
殺瘤范圍廣 | 鑒于很多腫瘤細(xì)胞表達(dá)相同的腫瘤抗原,針對(duì)某一種腫瘤抗原的 CAR 基因構(gòu)建一旦 完成,便可以被廣泛利用 |
效果持久 | 新一代 CAR-T 結(jié)構(gòu)中加入了促進(jìn)T細(xì)胞增殖與活化的基因序列,能保證T細(xì)胞進(jìn)入 體內(nèi)后還可以增殖,CAR-T 細(xì)胞具有免疫記憶功能,可以長(zhǎng)期在體內(nèi)存活 |
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2、CAR-T療法的臨床應(yīng)用
CAR-T療法臨床試驗(yàn)進(jìn)展
對(duì)于CAR-T細(xì)胞臨床試驗(yàn),截止2017年11月31日,全球目前注冊(cè)的CAR-T臨床研究項(xiàng)目一共有427個(gè),美國(guó)以155項(xiàng)研究位列第一位,中國(guó)以145項(xiàng)位列第二。中美兩國(guó)開(kāi)展的CAR-T療法臨床試驗(yàn)占全部的70%以上。
在全球研究項(xiàng)目中,有226個(gè)項(xiàng)目都在臨床招募中,超過(guò)項(xiàng)目總量的50%。已經(jīng)完成的項(xiàng)目共有82個(gè),其中21個(gè)項(xiàng)目拿到結(jié)果。美國(guó)的研究項(xiàng)目中,盡管招募中的項(xiàng)目占據(jù)多數(shù),但可以看到,美國(guó)已經(jīng)完成的研究項(xiàng)目有34項(xiàng),其中15個(gè)項(xiàng)目拿到了結(jié)果。而中國(guó)已經(jīng)完成的項(xiàng)目只有6個(gè),并且目前尚未有項(xiàng)目拿到結(jié)果。中國(guó)的CAR-T研究正處于蓄勢(shì)待發(fā)的狀態(tài)。中國(guó)在招募中的臨床研究項(xiàng)目占項(xiàng)目總數(shù)的83%,另外還有3個(gè)項(xiàng)目在積極準(zhǔn)備中,或許一大批研究成果將在未來(lái)3-5年陸續(xù)出現(xiàn)。
CAR-T的臨床申報(bào)分布情況(單位:項(xiàng))
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CAR-T的臨床申報(bào)各年新增數(shù)量(單位:項(xiàng))
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最早登記的項(xiàng)目是丹麥國(guó)王醫(yī)院與倫敦大學(xué)合作的關(guān)于HIV的前瞻性研究。該項(xiàng)目是一項(xiàng)長(zhǎng)期的觀察性試驗(yàn),自1994年啟動(dòng)以來(lái),已經(jīng)先后有10組患者進(jìn)入試驗(yàn)。該研究是目前歐洲最大的研究項(xiàng)目,在以色列、阿根廷等35個(gè)國(guó)家多2萬(wàn)多名患者進(jìn)行了隨訪。這是一項(xiàng)持續(xù)性的研究項(xiàng)目,預(yù)計(jì)將在2030年12月完成。
全球的CAR-T研究從2008年、2009年開(kāi)始正式起步,并且隨后逐年上升,到2013 年正式爆發(fā)。其中,2013到2014年年增長(zhǎng)數(shù)量為23項(xiàng),2015到2016年年增長(zhǎng)量為31項(xiàng),2016到2017年年增長(zhǎng)量為50項(xiàng)。美國(guó)CAR-T研究正式起步時(shí)間大約在2010、2011年。但從每年項(xiàng)目增長(zhǎng)數(shù)量來(lái)看,美國(guó)的CAR-T研究一直處于一個(gè)相對(duì)平緩增長(zhǎng)狀態(tài)。除了2013到2014年出現(xiàn)翻倍增長(zhǎng)以外,其他時(shí)間新增研究項(xiàng)目的浮動(dòng)較小。
中國(guó)最早的CAR-T研究項(xiàng)目開(kāi)始與2011年,由北京協(xié)和醫(yī)院李太生教授主導(dǎo)。該研究是一項(xiàng)試驗(yàn)性研究,旨在評(píng)估雷公藤總苷在HIV治療中對(duì)T細(xì)胞免疫激活和免疫激活的影響。該研究一共招收了23名患者,于2013年結(jié)束。從每年的新增研究數(shù)量來(lái)看,中國(guó)較全球來(lái)說(shuō)起步時(shí)間晚,但變化趨勢(shì)與全球趨勢(shì)相似。中國(guó)的CAR-T 研究在2012、2013年起步,隨著生物醫(yī)藥的全球化趨勢(shì),中國(guó)的CAR-T研究迅速猛增,其中2015到2016年就增長(zhǎng)了29項(xiàng),遠(yuǎn)超美國(guó)的同年增長(zhǎng)數(shù)4項(xiàng)。美國(guó)市場(chǎng)已經(jīng)出現(xiàn)了兩極分化,涌現(xiàn)出了比如諾華,Kite,Juno這樣的領(lǐng)先玩家,而中國(guó)市場(chǎng)正快馬加鞭,涌現(xiàn)多家布局CAR-T的企業(yè)。
3、中國(guó)CAR-T臨床試驗(yàn)進(jìn)展
CAR-T試驗(yàn)正在中國(guó)各地醫(yī)院開(kāi)展,這些試驗(yàn)主要在北京、上海、廣東、重慶和江蘇等地的主流醫(yī)院進(jìn)行。國(guó)內(nèi)開(kāi)展臨床最多的醫(yī)療機(jī)構(gòu)主要有中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院、第三軍醫(yī)大學(xué)西南醫(yī)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院等,而南京傳奇生物科技有限公司、上海斯丹賽生物技術(shù)有限公司等十多家企業(yè)也正在開(kāi)展CAR-T產(chǎn)品開(kāi)發(fā),涉及的適應(yīng)征包括急性淋巴白血病、骨髓瘤、淋巴瘤、乳腺癌、成神經(jīng)細(xì)胞瘤、惡性膠質(zhì)瘤等,有一些臨床試驗(yàn)已取得了顯著療效。其中南京傳奇生物科技有限公司今年6月在2017美國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)年會(huì)上報(bào)告稱(chēng),該公司開(kāi)發(fā)的CAR-T產(chǎn)品LCAR-B38M對(duì)35名既往治療后復(fù)發(fā)的多發(fā)性骨髓瘤患者進(jìn)行臨床試驗(yàn),接受治療后病情緩解率達(dá)到100%,有5位觀察期已超過(guò)一年,骨髓中檢測(cè)不到癌細(xì)胞,療效顯著優(yōu)于美國(guó)的臨床試驗(yàn)結(jié)果。
CAR-T試驗(yàn)在中國(guó)的分布(單位:項(xiàng))
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4、CAR-T療法的臨床研究方向
無(wú)論是全球市場(chǎng)、美國(guó)市場(chǎng),還是中國(guó)市場(chǎng),CAR-T研究中,關(guān)于組織學(xué)類(lèi)型腫瘤和免疫系統(tǒng)疾病研究數(shù)量最多。組織學(xué)類(lèi)型腫瘤和免疫系統(tǒng)疾病屬于兩個(gè)大類(lèi)型的疾病,組織學(xué)類(lèi)型腫瘤就包括上皮組織腫瘤、間葉組織腫瘤、結(jié)締組織腫瘤等。這兩個(gè)類(lèi)型的研究數(shù)量說(shuō)明了CAR-T研究的整體研究的方向。
就單一病種來(lái)看,淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、白血病、HIV的相關(guān)研究數(shù)量最多。原因可能是就目前的醫(yī)療水平來(lái)說(shuō),這些病種相當(dāng)棘手,保守性和平緩性的治療方案作用不大,CAR-T療法在對(duì)急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療,有著顯著的療效。因此,從患者剛需和可行性來(lái)說(shuō)更強(qiáng),市場(chǎng)也更可觀。
CAR-T在研項(xiàng)目的研究方向種類(lèi)與數(shù)目(單位:項(xiàng))
研究類(lèi)型 | 全球 | 美國(guó) | 中國(guó) |
組織學(xué)類(lèi)型腫瘤 | 204 | 85 | 95 |
免疫系統(tǒng)疾病 | 186 | 73 | 67 |
淋巴組織增殖性疾病 | 140 | 56 | 64 |
免疫增生性疾病 | 140 | 56 | 64 |
淋巴瘤 | 128 | 45 | 64 |
非霍奇金淋巴瘤 | 128 | 45 | 64 |
白血病 | 111 | 40 | 56 |
HIV | 93 | 23 | 5 |
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5、CAR-T臨床試驗(yàn)抗原靶點(diǎn)
通過(guò)改變特定的抗原靶點(diǎn)元素,CAR-T細(xì)胞的特異性可以很容易地靶向特定類(lèi)型的惡性腫瘤。這使得CAR-T細(xì)胞療法被廣泛的應(yīng)用。許多抗原以這種方式成為靶點(diǎn)。越來(lái)越多的抗原被設(shè)計(jì)成CAR-T細(xì)胞,導(dǎo)致大量的CAR-T細(xì)胞被用于探索實(shí)體瘤和血液惡性腫瘤的治療。
CAR-T臨床靶點(diǎn)匯總
臨床靶點(diǎn) | 腫瘤類(lèi)型 |
CD19 | 非霍奇金淋巴瘤、急性淋巴細(xì)胞白血病、慢性淋巴細(xì)胞白血病、霍奇金淋巴瘤 |
CD20 | B淋巴細(xì)胞慢性白血病、濾泡性淋巴瘤、套細(xì)胞淋巴瘤、成人彌漫性大細(xì)胞淋巴瘤 |
CD22 | 急性淋巴細(xì)胞白血病、非霍奇金淋巴瘤 |
CD30 | 霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤 |
CD33 | 髓細(xì)胞性白血病 |
CD123 | 急性髓細(xì)胞白血病、成人急性巨核細(xì)胞白血病、成人急性單核細(xì)胞白血病、成人急性微分化型髓系白血病、成人急性粒單核細(xì)胞白血病 |
CD133 | 肝癌、胰腺癌、腦腫瘤、乳腺癌、卵巢癌、大腸癌、急性髓系和淋巴系白血病 |
CD138 | 多發(fā)骨髓瘤 |
CD19+meso | 轉(zhuǎn)移性胰腺癌 |
CEA | 大腸癌、乳腺癌、胃癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、肝癌 |
cMet | 轉(zhuǎn)移性乳腺癌、三陰性乳腺癌 |
EGFR | 頭頸部癌、晚期EGFR、陽(yáng)性腫瘤、惡性腦膠質(zhì)瘤 |
EGFR/CD171 | 神經(jīng)母細(xì)胞瘤、神經(jīng)節(jié)細(xì)胞瘤 |
EGFRVIII | 膠質(zhì)母細(xì)胞瘤 |
EphA2 | 惡性腦膠質(zhì)瘤 |
FAP | 惡性胸腔間皮瘤 |
GD2 | 神經(jīng)母細(xì)胞瘤、肉瘤、非神經(jīng)母細(xì)胞瘤 |
GPC3 | 肝細(xì)胞癌 |
HER-2 | 晚期骨肉瘤、多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、HER-2陽(yáng)性腫瘤 |
IL-13Rα2 | 惡性膠質(zhì)瘤 |
LewisY | 多發(fā)性骨髓瘤、急性髓系白血病 |
Mesothelin | 轉(zhuǎn)移性胰腺癌、上皮性卵巢癌、上皮性惡性胸膜間皮瘤、惡性間皮瘤、胰腺癌、卵巢腫瘤、三陰性乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌 |
MUC1 | 肝細(xì)胞癌、非小細(xì)胞肺癌、胰腺癌、三陰性乳腺癌 |
ROR1 | 慢性淋巴細(xì)胞白血病 |
SS1 | 胰腺癌 |
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6、CAR-T細(xì)胞治療血液系統(tǒng)腫瘤
很多血液腫瘤存在腫瘤特異性抗原,并且有研究清楚的單克隆抗體,這為構(gòu)建CAR-T細(xì)胞提供了良好的靶點(diǎn)和單鏈可變區(qū),臨床試驗(yàn)表明, CAR-T細(xì)胞在治療血液惡性腫瘤中有良好前景。
以B細(xì)胞表面標(biāo)志物CD19為治療靶點(diǎn)構(gòu)建的CAR-T細(xì)胞,是迄今為止研究最廣泛的CAR-T細(xì)胞。在中國(guó)CAR-T在研的145例試驗(yàn)中,有65例以CD19為靶點(diǎn)。最初選擇CD19作為靶點(diǎn)是因?yàn)樵摲肿釉贐系列淋巴細(xì)胞白血病的腫瘤細(xì)胞表面普遍高表達(dá),但在造血干細(xì)胞及絕大多數(shù)正常組織中基本不表達(dá),可以防止骨髓抑制等不良反應(yīng)的發(fā)生。針對(duì)CD19的CAR有多種構(gòu)建形式,臨床試驗(yàn)涉及急性淋巴細(xì)胞白血?。╝cute lymphoblastic leukemia,ALL)、慢性淋巴細(xì)胞白血?。╟hronic lymphocytic leukemia,CLL)、非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin’s lymphoma,HL)和小淋巴細(xì)胞淋巴瘤(small lymphocytic lymphoma,SLL)等多種血液腫瘤,且表現(xiàn)出優(yōu)異的療效。以r/r B-All為例,病人的完全應(yīng)答率多為70~90%。2017年ASCO會(huì)議上,CAR-T用于r/r MM(多發(fā)性骨髓瘤)中也取得令人矚目的效果,94%(33/35)患者在CAR-T細(xì)胞輸注后2個(gè)月內(nèi)獲得了VGPR。CAR-T細(xì)胞治療的出現(xiàn),為晚期血液腫瘤患者帶來(lái)新的希望。
除靶向CD19外,越來(lái)越多的新型靶點(diǎn)的CAR結(jié)構(gòu)開(kāi)始應(yīng)用于臨床治療。美國(guó)國(guó)家癌癥中心靶向CD22的CAR-T治療已開(kāi)展對(duì)濾泡性淋巴瘤(FL)、非霍奇金淋巴瘤(NHL)、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤(DLBCL)、急性B淋巴細(xì)胞白血?。˙-All)等多項(xiàng)血液腫瘤的臨床試驗(yàn)。其他如CD20、ROR1、IgK、CD30、CD123、CD33、LeY、BCMA、CD138等靶點(diǎn)的細(xì)胞治療均已在全球不同機(jī)構(gòu)開(kāi)展臨床試驗(yàn)。目前,在中國(guó)針對(duì)非CD19抗原的臨床試驗(yàn)有19個(gè),包括CD20、CD22、CD30、CD33、CD38、CD123、CD138、BCMA、Lewis Y等血液惡性腫瘤抗原。
四、我國(guó)CAR-T研發(fā)進(jìn)展迅速,中國(guó)企業(yè)有望彎道超車(chē)
1、國(guó)內(nèi)外企業(yè)CAR-T臨床結(jié)果對(duì)比
截止2017年12月收集到的臨床數(shù)據(jù)顯示,針對(duì)ALL適應(yīng)癥,諾華的CAR-T療法治療的患者數(shù)量為81名,客觀反應(yīng)率為53%,完全緩解率為40%,效果良好。國(guó)內(nèi)博生吉安科的CD19-CART也是針對(duì)ALL患者,目前接受治療的患者數(shù)量為19名,客觀反應(yīng)率為100%,完全緩解率為90%,如果樣本擴(kuò)大,等待時(shí)間的檢驗(yàn)之后仍有這樣的治療效果,相比于諾華的CAR-T療法將是ALL患者更好的選擇。針對(duì)NHL適應(yīng)癥,Kite的CAR-T療法治療的患者數(shù)量為108名,客觀反應(yīng)率為82%,完全緩解率為58%;接受Juno治療的患者數(shù)量為98名,客觀反應(yīng)率為76%,完全緩解率為55%,臨床效果與Kite的差距不大,但還有待時(shí)間檢驗(yàn);接受博生吉安科治療的患者數(shù)量為2名,完全緩解率為100%,但是樣本太小,預(yù)計(jì)接受治療的患者數(shù)量增加之后才可知道其真實(shí)的治療效果。針對(duì)MM適應(yīng)癥,Bluebird的CAR-T療法治療的患者數(shù)量為18名,客觀反應(yīng)率為89%,完全緩解率為22%,除去最低劑量組的3名患者則客觀反應(yīng)率可達(dá)100%,完全緩解率可達(dá)26%;南京傳奇的CAR-T療法治療的患者數(shù)量為35名,客觀反應(yīng)率為100%,完全緩解率為74%,臨床效果非常顯著。
部分國(guó)內(nèi)外企業(yè)CAR-T臨床結(jié)果
公司 | 產(chǎn)品 | 適應(yīng)癥 | 患者人數(shù) | 客觀反應(yīng)率(6-12個(gè)月) | 完全緩解率(6-12個(gè)月) |
諾華 | CTL019 | ALL | 81 | 53% | 40% |
Kite | KTE-C19 | NHL | 108 | 82% | 58% |
Juno | JCAR017 | NHL | 98 | 76% | 55% |
博生吉(調(diào)研數(shù)據(jù)) | CD19-CART | ALL | 19 | 100% | 90% |
博生吉(調(diào)研數(shù)據(jù)) | CD19-CART | NHL | 2 | 100% | 100% |
Bluebird | bb2121 | MM | 18 | 89% | 22% |
南京傳奇 | LCAR-B38M | MM | 35 | 100% | 40% |
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五、CAR-T國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景廣闊,國(guó)家鼓勵(lì)創(chuàng)新
血液腫瘤市場(chǎng)潛力達(dá)數(shù)百億級(jí)
據(jù)國(guó)家癌癥中心數(shù)據(jù),中國(guó)2015年新發(fā)癌癥病例429.2萬(wàn),其中新增白血病患者人數(shù)為7.53萬(wàn),新增骨髓瘤患者人數(shù)為2.8萬(wàn),新增淋巴癌患者人數(shù)為8.82萬(wàn)。ALL患者占兒童白血病患者比例達(dá)70%以上,占成年人白血病患者比例為20%左右,因此ALL患者人數(shù)至少有1.5萬(wàn)。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),NHL占淋巴癌患者比例高達(dá)89.1%,因此NHL患者人數(shù)為7.86萬(wàn)。目前CAR-T技術(shù)針對(duì)的癌癥適應(yīng)癥MM、ALL、NHL目標(biāo)人群數(shù)量至少有12.16萬(wàn),現(xiàn)有療法效果較差,而CAR-T療法效果顯著,假設(shè)滲透率達(dá)到60%,參考諾華CAR-T療法的定價(jià)47.5萬(wàn)美元,Kite CAR-T療法的定價(jià)37.2萬(wàn)美元,假設(shè)國(guó)內(nèi)CAR-T療法定價(jià)為50萬(wàn)元/療程,則市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)365億元。如果CAR-T技術(shù)可以針對(duì)所有的癌癥適應(yīng)癥,即目標(biāo)人群擴(kuò)展到每年的新發(fā)癌癥病例429.2萬(wàn),則潛在市場(chǎng)規(guī)模非常大,而且CAR-T還有其他領(lǐng)域的應(yīng)用。
CAR-T療法針對(duì)的適應(yīng)癥MM、ALL、NHL國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模估算
目標(biāo)人群 | 12.16萬(wàn) | 12.16萬(wàn) | 12.16萬(wàn) |
滲透率 | 40% | 60% | 80% |
價(jià)格 | 50萬(wàn) | 50萬(wàn) | 50萬(wàn) |
市場(chǎng)規(guī)模 | 243億 | 365億 | 486億 |
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