文章来源公众号:愚愚思语 作者:思无邪 AI编译
针对CAR-T细胞产生的不同方法,例如使用LVV病毒载体或LNP-mRNA载体的in vivo CAR-T,以及使用自体或同种异体细胞的ex vivo CAR-T,每种方式都具有独特的优势与挑战。这些挑战主要集中在治疗生产流程、疗效以及安全性和毒性考虑。本文将系统性进行比较,以深入理解它们的各自优势和潜在应用前景。
1.生产与物流
(1) 离体工程化自体CAR
在生产与物流方面,当前商业和临床领域对离体工程化自体CAR-T细胞的需求持续增长,但生产能力却严重受限。美国所有离体自体CAR-T产品目前集中于中心机构生产,周转周期长达16-33天,可能导致患者出现危险的治疗延误。因中心化活细胞产品生产涉及复杂的物流系统,扩大生产规模并不能有效缩短时间。为此,建立分散且本地化的生产设施成为提升产能的关键途径。但本地化生产因设备和试剂昂贵,导致成本压力高于集中生产体系,从而限制了物流可行性。离体自体CAR-T细胞生产过程涉及多步骤和复杂管理,进一步推高了管理与生产成本。
相比之下,同种异体CAR-T方法则在成本效益、可扩展性与“现成可用”特性上占据优势。
(2) 体内CAR工程
体内CAR工程策略被视为自体及同种异体离体产生CAR-T的理想替代方案,因其“现成”特征可以显著简化检测和供应链,降低成本及生产周期,并保留自体细胞疗法优势。LNP-mRNA平台体内CAR工程得益于新冠疫苗产业高度商业化的生产基础,有望加速临床转化。然而,目前LNP-mRNA递送体内CAR工程刚刚进入临床试验,其他如PBAE聚合物纳米颗粒等平台则处于临床前阶段。有关短、中、长期安全性和有效性以及规模化生产能力等问题仍待解决,同时LNP递送mRNA的开发和制造因高成本及复杂的知识产权结构面临诸多挑战。AAV载体虽然安全性较好,但其流程复杂、生物学不稳定及技术成熟度不足,仍限制了临床规模化应用。
2.有效性
(1)体内CAR的潜在优势
在有效性方面,尽管离体自体CAR-T细胞疗法在液体瘤领域取得成功,但在实体瘤治疗中疗效依然有限。新兴的体内CAR工程方法为实体瘤治疗提供了前景广阔的替代方案,因其能在肿瘤微环境中不断修饰和扩增治疗性免疫细胞,突破离体CAR-T细胞持续性和转运的限制,并可与其他治疗方法联合使用可协同解决免疫抑制及T细胞耗竭等问题(如联合使用抗PD1等药物阻断检查点,以防止CAR-T细胞耗竭;使用siRNA和miRNA增强CAR-T细胞活化和存活;使用小分子药物激活CAR-T细胞,降低调节性T细胞活性或直接靶向肿瘤细胞;使用肿瘤溶解病毒诱导肿瘤细胞裂解;使用酶降解细胞外基质(ECM)组分等)。
所有离体产生的CAR-T疗法通常需要淋巴耗竭步骤以“创造空间”,但这一过程可能导致免疫系统受损和风险增加;体内CAR工程能够免除淋巴耗竭需求,更好地保护患者自身免疫,促进表位扩散和维持肿瘤识别能力。即便肿瘤细胞下调CAR配体逃避检测,内源性免疫应答仍能维持抗肿瘤活性。
此外,离体自体CAR-T通常只针对单一抗原,若肿瘤靶点发生突变,治疗容易被肿瘤逃逸;而体内CAR工程可采用多路mRNA或病毒载体同时或顺序靶向多种抗原,可显著降低肿瘤逃逸风险。
体内CAR-T细胞生成采用的非整合载体,可暂时表达CAR结构并实现连续给药,避免长期刺激导致的T细胞耗竭。其他免疫治疗模式如双特异性分子也通过连续给药降低了T细胞耗竭风险。离体自体CAR-T细胞则因体外扩增时间较长,输注前可能已发生耗竭,影响疗效。
体内CAR工程还可共递送siRNA,暂时调控细胞因子表达,避免永久性基因修饰带来的T细胞健康损害,实现更灵活治疗策略和减轻免疫抑制影响。
(2)体内CAR面临的挑战
不过,体内CAR工程也面临初始有效性低和数量少的问题,需依靠体内扩增,可能延迟临床效果。患者免疫功能受损时,适合体内工程的T细胞有限,影响治疗效能。药代动力学涉及载体在体内的分布、清除和持久性,增加了作用复杂性。此外,短暂表达也可能影响长期疗效,长期稳定平台如慢病毒需防范插入突变和脱靶风险。最后,宿主免疫应答可能影响载体递送和疗效,尤其是在需要连续加药情况下。
3.安全性
在安全性和毒性方面,体内CAR工程无需淋巴耗竭,显著降低毒副作用发生风险。非整合载体允许实时剂量调节,便于控制不良反应,包括CRS和ICANS等。新冠疫苗和多种FDA批准疗法的开发已证明mRNA和AAV载体安全性出色,为体内CAR工程快速产业化提供了依据;纳米颗粒和mRNA可采用无细胞工艺生产,物理化学性质更可控,保证产物一致性和质量。
mRNA和AAV等非整合载体不进入宿主基因组,无插入突变风险。而离体CAR-T大多依赖慢病毒等整合型病毒载体,存在插入突变和脱靶增殖隐患,已在临床中观察到相关风险。如慢性淋巴细胞白血病临床试验中,CAR结构体整合破坏了TET2基因,导致细胞异常增殖。慢病毒体内方法也有类似风险,必须谨慎选择载体以平衡疗效与安全性。体内CAR工程还能规避免疫相容性问题,提高整体安全性。
体内CAR工程也面临高载体剂量所致毒性风险,如肝损伤和补体介导的超敏反应。不过这些免疫反应也可能激发抗肿瘤免疫提升CAR-T扩展与功能。慢病毒体内生成CAR-T已在临床前模型观察到炎症因子分泌增多及CRS样症状。脱靶递送仍是重要挑战,或导致非靶细胞异常表达CAR,带来不可预测并发症。慢病毒载体的长期表达虽有疗效优势,但遗传物质永久整合带来长期脱靶风险,尤其需防范生殖系转导,避免遗传性修饰。由此,非整合载体或位点特异性整合载体可能更适合体内CAR工程,以最大限度提升安全性、降低基因组扰动风险。