导语：在过去五年中，FDA批准了六种非实体瘤CAR-T疗法：四种用于治疗复发/难治性B细胞恶性肿瘤，两种用于治疗复发/难治性多发性骨髓瘤。但是，2021年最新的全球癌症数据指出，约90%的癌症都是由实体瘤引起。虽然CAR-T在血液肿瘤治疗方面取得了进展，但是在实体瘤和治疗中并未取得很好的疗效。实体瘤抗原特性及其肿瘤微环境构成了“护城河”，让CAR-T难以“近身”，也是实体瘤难治的症结所在。
10年追踪，确认CAR-T可治疗血液瘤后，开启实体瘤攻坚战
Carl June是宾夕法尼亚大学的免疫学家，设计了全球第一种CAR-T治疗方法。作为全球第一个对CAR-T细胞技术进行人体研究的实验室，宾夕法尼亚大学Carl June的细胞免疫治疗实验室一直专注于改进和开发基于T细胞的新疗法，并发现了许多关键技术和基本原理。作为CAR-T技术风向标，Carl June在确定CAR-T可治疗血液肿瘤后，开启对实体瘤的攻坚。近日，Carl June宣布与溶瘤病毒公司Candel Therapeutics合作进一步验证单纯疱疹病毒（Herpes simplex virus，HSV）载体是否可以帮助CAR-T穿透实体瘤微环境，攻克实体瘤。
图1 Carl June（图源：宾夕法尼亚大学官网）
Carl June曾在2010年表示CAR-T根本不是一种治愈性疗法。为了验证这一看法，在过去的10年里，Carl June和免疫学家Joseph Melenhorst定期从2011年试验的第一批患者身上采集血液，追踪CAR-T细胞和癌细胞的变化。2022年2月2日，追踪成果以题为“Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4+ CAR T cells”发表在Nature上（图2）。该结果表明CAR-T细胞在治疗十年后仍然活跃，虽然数量较低，但仍可测量。通过在培养皿中培养提取的CAR-T和癌细胞，发现这些CAR-T细胞保留了对癌细胞的连环杀伤能力。
图2 研究成果（图源：[2]）
针对这一结果，Carl June表示：“这还不算是CAR-T疗效的确凿证据，但是反馈出只要癌症出现，患者体内的CAR-T就会‘像打地鼠一样’将其消灭。基于这些结果，我们现在可以得出结论，CAR-T细胞实际上可以治愈血液瘤患者，实体瘤的研究也可以更进一步。”
CAR-T与血液肿瘤：狭路相逢“明”者胜
CAR-T（Chimeric Antigen Receptor T-Cell）全称为嵌合抗原受体T细胞。它是一种通过人体自身免疫细胞来杀死肿瘤的免疫治疗。CAR-T疗法的基本制备流程是：从患者血液中提取免疫系统中的T细胞，并在实验室环境中为T细胞装备“导航装置”---CAR（肿瘤嵌合抗原受体），将T细胞打造成“鹰眼战士”，使其能够特异性识别癌症细胞；“改装”并被扩增培养到一定数量的“鹰眼部队”被回输至患者体内，与癌细胞正面交锋，利用机体自身的免疫反应破坏癌症组织。免疫系统可通过改造身体的自然防御从内部根除癌症，与标准治疗方式相比具有无可比拟的优势（图3）。
图3 CAR-T产品治疗流程示意图（图源：复星医药官网）
截至目前，全球上市的6款CAR-T疗法的适应症均为血液肿瘤，包括淋巴细胞白血病和骨髓瘤（表1）。CAR-T治疗现有疗法无效的难治性血液肿瘤的有效率高达50%-70%。那么，CAR-T失败的原因何在？
表1 全球上市的CAR-T产品信息
数据来源：FDA、NMPA和各公司官网丨制图：生物探索编辑团队
不难发现，现有CAR-T产品靶点单一，但是狡猾的癌细胞是“多面派”，想要在茫茫“血海”中仅依靠单一信息找到癌细胞，难免会错过；此外，CAR-T细胞进入“战场”后的“武器”丢失，或者聪明的癌细胞调整策略，隐藏自己被锁定的特征，让CAR-T细胞找不到方向；再者，CAR-T细胞带的“武器”识别的不是肿瘤独有的“ID”，而是肿瘤相关的特征，这些特征正常细胞也有，就会导致CAR-T细胞“跑偏”，敌我不分。
因此，为了提高CAR-T细胞对癌细胞的“分辨率”，让CAR-T“看得明明白白”，多靶点CAR-T研究如火如荼。首当其冲的是靶点的选择与验证，其次是多靶点结构的优化，最后是新型CAR-T的技术优化与产品开发。未来，鸟枪换炮的CAR-T细胞将大有所为！
“高冷”的实体瘤，拒CAR-T于千里之外
现有的CAR-T产品都是针对血液肿瘤这种非实体瘤，而在实体瘤方面实在是有心无力。一方面，实体瘤细胞缺乏被定位特征---抗原的异质性以及特异性肿瘤抗原（tumor-specificantigen，TSA），使CAR-T自废武功，难以对肿瘤细胞进行精准的靶向性识别和杀伤；另一方面，实体瘤特殊的肿瘤微环境（Tumor microenvironment，TME），包括异常血管结构和基质成分组成的第一道物理屏障，以及TME中多种免疫抑制细胞、抑制性免疫及代谢分子组成的二次屏障（图4），两道屏障形成的“护城河”，让CAR-T细胞“过不了江”，同时导致其“出师未捷身先死”[2]。
图4 肿瘤微环境的分类（图源：[3]）
要实现CAR-T治疗实体瘤，就要先“过河”再精准战斗。本质上“打铁还需自身硬”，通过各种手段为CAR-T叠加“Buff”，优化CAR-T的结构，提高“分辨”实体瘤的能力；其次，为CAR-T配备“先锋”，在前面“过河搭桥”，让CAR-T顺利打入实体瘤内部，联合作战。
Candel Therapeutics：HSV载体扫除CAR-T治疗实体瘤障碍
与Carl June合作的Candel Therapeutics是一家开发新型病毒免疫疗法的临床阶段生物制药公司，专注于通过引发系统性抗肿瘤免疫反应的病毒免疫疗法帮助患者对抗癌症（图5）。Candel的工程病毒旨在通过直接病毒介导的癌细胞细胞毒性诱导免疫原性细胞死亡，从而释放肿瘤新抗原，同时在注射部位创造促炎微环境。
图5 Candel Therapeutics平台（图源：Candel Therapeutics官网）
Candel分别基于新型的转基因腺病毒和单纯疱疹病毒基因构建体，建立了两个临床阶段病毒免疫治疗平台（图6）。CAN-2409是腺病毒平台的主要候选产品，针对脑癌、前列腺癌、肺癌和胰腺癌。CAN-3110是HSV平台的主要候选产品，针对脑癌。enLIGHTEN™探索平台是第一个利用人类生物学和先进分析技术，为实体肿瘤创建新的病毒免疫疗法的基于HSV的系统迭代发现平台。
图6 Candel Therapeutics研发管线（图源：Candel Therapeutics官网）
enLIGHTEN™平台生产基因工程HSV载体，可传递基因有效载荷，导致肿瘤细胞死亡或增强人体先天性和适应性抗癌免疫反应。Candel将其载体直接注射到肿瘤或周围组织中，以避免全身副作用。CAN-3110是一种基于HSV的治疗方法，其设计使关键的病毒复制基因置于肿瘤特异性启动子的控制之下。尽管存在整体抑制环境，这些修饰使CAN-3110能够在肿瘤细胞内积极且特异性地复制。在动物模型中，这种作用会产生很强的溶瘤细胞活性（图7）。
图7 CAN-3110设计原理（图源：Candel Therapeutics官网）
Candel的研究表明HSV比腺病毒等溶瘤病毒更有效，它们可以更好地保留在肿瘤部位，从而提高CAR-T细胞活性。HSV还具有更大的DNA容量，意味着可以将多个基因插入同一个载体中。如果将它注射到特定的肿瘤中，就可以调节肿瘤微环境，让CAR-T细胞可以进入肿瘤。
Candel总裁兼首席执行官Paul Peter Tak博士解释了HSV-CAR-T与其他方法的主要区别：“其他方法要么专注于传递带有特定CAR-T细胞抗原的病毒，要么将CAR-T与全身性病毒结合起来，以广泛激活免疫细胞或靶向TME的单个元素。我们的创新方法能够在临床前环境中识别和测试最好的基因组合来武装载体。使用基于人类生物学的数据驱动方法来确定目标的优先级，并使用计算机模型来选择有效载荷的最佳组合，从而在迭代过程中降低研究药物的风险。”
此外，谈到与Carl June的合作，Tak表示：“在过去的两年里，我们悄悄地完成了前期工作，并取得满意结果。宾夕法尼亚大学是CAR-T细胞开发的世界领先者，通过与宾夕法尼亚大学合作，我们将向世界展示我们一直在做的事情。基于技术的灵活性，以及计划治疗的疾病严重程度，我相信如果从科学的角度进展顺利，这将是一条相对较快的发展道路。我认为从综合能力来说，没有人可以比Candel能够更快地在这个领域行动。”
参考资料：
[1]Melenhorst JJ, Chen GM, Wang M, et al. Decade-long leukaemia remissions with persistence of CD4+ CAR T cells. Nature. 2022 Feb;602(7897):503-509. doi: 10.1038/s41586-021-04390-6. Epub 2022 Feb 2. PMID: 35110735; PMCID: PMC9166916.
[2]郭菲菲,崔久嵬.CAR-T细胞治疗实体瘤的现存挑战及优化策略[J].中国肿瘤临床,2022,49(12):617-621.
[3]Binnewies M, Roberts EW, Kersten K, et al. Understanding the tumor immune microenvironment (TIME) for effective therapy. Nat Med. 2018 May;24(5):541-550. doi: 10.1038/s41591-018-0014-x. Epub 2018 Apr 23. PMID: 29686425; PMCID: PMC5998822.
