2019年12月17日/醫(yī)麥客 eMedClub/--嵌合抗原受體(CAR)T細胞在惡性血液腫瘤中展現(xiàn)出的強大實力，使其成為近年來最有前景的腫瘤免疫療法。迄今為止，全球范圍內已有兩種靶向CD19的CAR-T療法成功上市，用于治療某些B細胞惡性腫瘤。

隨著12月14日Kite Pharma宣布已向美國FDA遞交KTE-X19（靶向CD19）治療R/R套細胞淋巴瘤（MCL））的BLA，以及在剛剛結束的ASH2019年會上各研發(fā)企業(yè)和機構帶來的各類CAR-T候選產品的積極臨床結果，我們即將迎來第二批進入市場的CAR-T細胞產品。但無一例外的是，這些產品依然還是針對的血液腫瘤。

ASH2019：第二批CAR-T即將進入市場，雙靶點的后續(xù)開發(fā)為其保駕護航丨醫(yī)麥新觀察

而事實上，根據(jù)2019年最新的全球癌癥數(shù)據(jù)，全球范圍內大約90%的癌癥病例為實體腫瘤，但關于實體瘤的細胞治療臨床試驗卻很少。2019年發(fā)表在Nature Reviews Drug Discovery的一篇名為The global pipeline of cell therapiesfor cancer的綜述的數(shù)據(jù)就顯示，自1993年開始的所有細胞治療試驗中，只有一半是針對實體瘤，并且大部分集中于黑色素瘤、中樞神經系統(tǒng)腫瘤、以及肝癌上，而發(fā)病率較高的前列腺癌、乳腺癌、肺癌等都相對較少。

▲實體瘤和血液腫瘤的細胞治療試驗比較（圖片來源：參考出處5）

一直以來，與血液腫瘤相比，實體瘤的抗原異質性，免疫抑制性微環(huán)境，以及厚實的細胞外基質等讓細胞療法難以有效發(fā)揮，因此成為細胞療法治療癌癥的主戰(zhàn)場。作為細胞療法的主力軍，CAR-T細胞療法在當下全球范圍內1011款已獲批或正在研發(fā)的細胞療法中占比超過了五成，共有568款，超過了剩余療法（譬如TCR-T細胞療法，腫瘤浸潤淋巴細胞療法等）類型的總和。

▲2018至2019年全球用于癌癥的細胞療法管線（圖片來源：參考出處5）

另外，CAR-T細胞的臨床試驗中占主角的也仍然是血液腫瘤，并且CAR-T在血液學環(huán)境中的成功尚未轉化為實體腫瘤環(huán)境中的顯著水平的客觀臨床反應。但是，CAR-T攻克實體瘤的腳步從未停止過。截至2019年5月，在ClinicalTrials.gov注冊的大約總共510個CAR-T臨床試驗中，160個已完成或正在進行的CAR-T臨床試驗針對實體瘤，其中64％在I期，30％在I/II期，3%在II期，2%是長期隨訪，1%是回顧性研究。

▲ 針對實體瘤的CAR-T臨床試驗 (按靶點和階段)（圖片來源：BioDrugs）

國內，科濟生物醫(yī)藥的靶向GPC3的CAR-T細胞產品于今年年初（1月24日）獲得CDE批準臨床試驗，這是我國首個用于治療實體瘤的CAR-T細胞藥物。

我們知道，對于實體腫瘤，經靜脈注射的CAR-T細胞不僅難以進入腫瘤并以戰(zhàn)勝癌癥所需的數(shù)量與腫瘤結合，也難以在腫瘤病灶形成的不利微環(huán)境中生存。目前，開發(fā)克服免疫抑制性腫瘤環(huán)境、腫瘤可及性和浸潤性、以及優(yōu)化CAR-T功能的方法和技術，是CAR-T領域提高實體腫瘤治療水平的研究焦點。

神奇金屬薄膜，送CAR-T細胞直達實體瘤

近日（12月9日），Fred Hutchinson（弗雷德哈欽森） 癌癥研究中心的Matthias Stephan團隊在 Nature Biomedical Engineering 雜志上發(fā)表了一項題為“Nitinol thin films functionalized with CAR-T cells for the treatment of solid tumours”的研究，他們成功研制了一種可以將CAR-T細胞直接“空降”至腫瘤組織周圍的金屬網膜。

該研究成果首次表明，在卵巢癌小鼠臨床前模型中，一塊裝載CAR-T細胞的金屬薄膜能將CAR-T細胞直接“空降”至腫瘤組織周圍，不僅讓腫瘤組織中的CAR-T細胞密度與傳統(tǒng)靜脈注射相比增加232倍，還讓70%小鼠的腫瘤完全消除。

事實上，“空降”CAR-T的想法此前早已有研究團隊嘗試過，他們將CAR-T細胞植入水凝膠、纖維蛋白基質、細胞外基質等成分制成的支架中，直接植入到腫瘤周圍，然而這些方法都沒有取得成功。

此次研究中，Stephan團隊選擇了一種全新的載體——金屬網膜。他們選擇用于修復骨折、矯正牙齒和防止動脈阻塞的金屬——鎳鈦，鎳鈦具有超彈性、不受磁共振成像診斷干擾等獨特性能，已成為開發(fā)新型醫(yī)療器械如支架、神經血管分流器以及心臟瓣膜等的重要材料。然后通過磁控濺射技術（magnetron sputtering）制備出了結構分辨率高，生物相容性好、制作成本較為廉價的鎳鈦薄膜。

▲ 圖片來源于：參考出處3

這種幾近半透明的鎳鈦薄膜由Monarch Biosciences公司制作，可以安全地植入人體內，其厚度為10微米，大約比人的頭發(fā)的平均厚度薄7倍。該公司也為這一項目提供了資金。

Stephan博士和他的同事們表示：“我們需要找到一種適合T細胞的薄膜圖案結構。這種圖案結構空間需要足夠小，保證細胞不會落入縫隙之間，但也不要太小，這樣會使T細胞感到太擁擠而無法移動。”在這個基礎上，他們發(fā)現(xiàn)一個類似迷宮自上而下視圖的直線圖案結構最適合裝載T細胞。

▲ 圖片來源于：參考出處2

若要達到治療腫瘤的目的，CAR-T細胞能透過薄膜移至腫瘤周圍并且觸發(fā)它們快速擴增是關鍵。因此，研究人員在鎳鈦薄膜上涂上了纖維蛋白和刺激分子（CD3、CD28和CD137）。該纖維蛋白是一種存在于血液中的纖維蛋白，為T細胞提供爬行需要的“手柄”，刺激分子則模擬T細胞接收的信號，使其快速擴增。

Stephan博士表示：“這不僅僅是一個被動的遞送裝置，還是一個釋放平臺，可以觸發(fā)CAR-T細胞的擴增，從而克服腫瘤對免疫細胞的防御。”

▲ Matthias Stephan博士（圖片來源于：參考出處3）

研究人員在這種薄膜中植入靶向卵巢癌細胞標志物ROR1的CAR-T細胞，將這些CAR-T細胞置于薄膜的兩側，它們隨之被吸收到材料中。“這就像兩邊都涂上果醬的面包片。金屬膜就是面包，我們把CAR-T細胞放在面包的兩邊，然后它們浸透到面包中間。”Stephan博士說。

然后，利用建立的卵巢癌實驗室模型，研究人員將載有CAR-T細胞的薄膜植入腫瘤，CAR-T細胞移出薄膜并被吸引到腫瘤附近，在植入物的刺激下在腫瘤部位顯著增殖。相比傳統(tǒng)的靜脈注射方式，通過薄膜植入的腫瘤組織中CAR-T細胞密度高了232倍。

▲ 圖片來源于：參考出處1

并且，10天內，所有小鼠的腫瘤都消失了，在20天內，70%的小鼠保持無瘤狀態(tài),平均存活時間達80天，比未經治療的對照組提高2.7倍。 同時，在實驗過程中，這種金屬薄膜安全可靠，周圍的組織或器官也沒有出現(xiàn)壞死。

▲ 圖片來源于：參考出處1

雖然這項技術轉化為臨床應用還需要經過進一步實驗研究，如果在更多的研究和臨床試驗中得以驗證，未來或許只需要植入一小片金屬薄片，就可以有效控制胰腺癌、乳腺癌等腫瘤的生長。同時，研究人員也正在嘗試形成管狀的薄膜浸透CAR-T細胞，用于導致氣道或消化系統(tǒng)阻塞的癌癥，如肺癌、胰腺癌或食管癌等。

▲ 圖片來源于：參考出處2

近年來，科學家們已經做出了相當大的努力來開發(fā)新的方法來克服實體瘤障礙，并采用優(yōu)化策略用于針對這些特定適應癥的CAR-T療法。我們期待著，越來越多的臨床前/臨床數(shù)據(jù)能拼湊成一幅完整的拼圖，展示CAR-T治療實體瘤的真實能力。

參考出處：

1.https://www.nature.com/articles/s41551-019-0486-0

2.https://www.fredhutch.org/en/news/center-news/2019/12/stephan-thin-film-stent-immunotherapy.html

3.https://www.fredhutch.org/en/news/releases/2019/11/scientists-show-thin-metal-mesh-loaded-with-t-cells-shrinks-solid-tumors.html

4.https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs40259-019-00368-z

5.doi: 10.1038/d41573-019-00090-z