医学免疫学课件：CAR-T免疫疗法的临床应用和研究进展

1、CAR-T免疫疗法的临床应用和研究进展CAR-T免疫疗法方法&机制发展历程临床应用最新研究挑战&前景方法&机制CAR-T: Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。通过构建特异性嵌合抗原受体，经基因转导使T淋巴细胞表达这种嵌合抗原受体，特异性识别靶抗原从而杀伤靶细胞。它将抗原抗体的高亲和性和T淋巴细胞的杀伤作用相结合。方法&机制CAR结构：T细胞的胞内信号区（如CD3和 CD28）、跨膜区、胞外抗原结合区Immunological ReviewsVolume 257, Issue 1, pages 91-106

2、, 13 DEC 2013 DOI: 10.1111/imr.12126/doi/10.1111/imr.12126/full#imr12126-fig-0001CAR-T细胞抗肿瘤的机制T细胞的活化：双信号途径MHC分子-抗原肽复合体与 TCR结合；共刺激分子B7 与 CD28 分子结合。CD3分子传递信号：5对ITAM对下游蛋白激酶产生磷酸化-信号放大器。T细胞会活化增殖为 CTL(细胞毒性T细胞) 。American Journal of TransplantationVolume 12, Issue 10, pages 2575-2587, 17 AUG 2012 DOI: 10.11

3、11/j.1600-6143.2012.04224.x/doi/10.1111/j.1600-6143.2012.04224.x/full#f1CAR-T免疫疗法方法&机制发展历程临床应用最新研究挑战&前景发展历程1989年，第一代CAR：在T细胞表面表达一个单链抗体基因效果：缺乏共刺激转导的第2信号-持久性很差1998年，第二代CAR：添加一个胞内信号区，提供共刺激信号（如 CD28、 CD137）效果：特别是对于复发性、难治性的ALL病人发展历程第三代CAR：在胞内添加了两个串联的共刺激信号区。第四代 CAR（又称 TRUCKs）：增加了一个或多个可以编码CAR及其启动子的载体，该载体可以

4、通过某些细胞因子（如IL-12）成功激活CAR的信号通路发展历程第四代CAR：Pegram等设计了具有分泌 IL-12且靶向 CD19的CAR-T细胞：无需环磷酰胺预处理发展历程共62组，大多数二代CAR4-1BB：17组；CD28：30组仅有11项临床实验采用的是三代/四代结构中国和美国：进行四代CAR-T临床实验的国家CAR-T免疫疗法方法&机制发展历程临床应用最新研究挑战&前景靶点肿瘤类型CD19非霍奇金淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、霍奇金淋巴瘤CD20B淋巴细胞慢性白血病、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤、成人弥漫性大细胞淋巴瘤CD22急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤CD

5、30霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤CD33髓细胞性白血病CD123急性髓细胞白血病、成人急性巨核细胞白血病、成人急性单核细胞白血病、成人急性微分化型髓系白血病、成人急性粒单核细胞白血病CD133肝癌、胰腺癌、脑肿瘤、乳腺癌、卵巢癌、大肠癌、急性髓系和淋巴系白血病/ct2/results?term=CAR-T&Search=Search靶点肿瘤类型CD138多发骨髓瘤CD19+meso转移性胰腺癌CEA大肠癌、乳腺癌、胃癌、肺癌、卵巢癌、胰腺癌、肝癌cMet转移性乳腺癌、三阴性乳腺癌EGFR头颈部癌、晚期EGFR、阳性肿瘤、恶性脑胶质瘤EGFR/CD171神经母细胞瘤、神经节细胞瘤EGFRVIII

6、胶质母细胞瘤/ct2/results?term=CAR-T&Search=Search靶点肿瘤类型GPC3肝细胞癌Her-2晚期骨肉瘤、多形性胶质母细胞瘤、HER-2阳性肿瘤Mesothelin转移性胰腺癌、上皮性卵巢癌、上皮性恶性胸膜间皮瘤、恶性间皮瘤、胰腺癌、卵巢肿瘤、三阴性乳腺癌、子宫内膜癌FAP恶性胸腔间皮瘤LewisY多发性骨髓瘤、急性髓系白血病MUC1肝细胞癌、非小细胞肺癌、胰腺癌、三阴性乳腺癌SS1胰腺癌/ct2/results?term=CAR-T&Search=Search全球登记在册的CAR-T所使用的靶点超过30种，靶向CD19的实验有59项，其余研究较多的靶点有Her2

7、(7项)、GD2(7项)、CEA（6项）、mesothelin（5项）临床应用B细胞肿瘤：CD19-CART细胞临床应用除CD19，还有CD20、CD138 、BCMA (B-cell maturation antigen，B细胞成熟抗原)、免疫球蛋白轻链等，均取得一定进展。髓系白血病辅助造血干细胞移植治疗实体瘤：Louis等利用CART治疗神经母细胞瘤的临床试验中发现其抗肿瘤效果显著；CART治疗鼻咽癌：体外实验和活体动物模型；黑色素瘤：激酶抑制剂与CART技术联合，体外实验中发现二者有协同作用。中国人民解放军总医院韩为东教授：EGFR-CART细胞针对肺癌和其它实体肿瘤免疫治疗近期临床进展

8、第57届ASH年会，诺华：CTL019II期研究，复发性/难治性急性淋巴细胞白血病（r/r ALL）数据显示，接受CTL019治疗后，完全缓解率达到了93%（n=55/59）。IIa期研究，复发性/难治性非霍奇金淋巴瘤CTL019治疗3个月时，r/r弥漫性大B细胞淋巴癌成人患者组的总缓解率47%（n=7/15）；滤泡性淋巴瘤成人患者组的总缓解率73%（n=8/11）诺华预计CTL019 2017年获得FDA批准CAR-T免疫疗法方法&机制发展历程临床应用最新研究挑战&前景最新研究目前障碍：CAR-T细胞浸润障碍 免疫抑制提高CAR-T细胞疗效：靶向CTLA-4 和PDL1/PD1通路的检查点抑

9、制抗体多药抗性修饰的CAR-T细胞异体联合免疫治疗方案溶瘤病毒和CAR-T细胞疗法修饰端粒逆转录酶mRNA最新研究-溶瘤病毒和CAR-T细胞疗法溶瘤病毒（OVs）：具有特异性裂解肿瘤细胞以及通过破坏血管间接抑制肿瘤生长的能力。在全身给药时与淋巴细胞相关，需要高剂量给药T细胞可以自由在体内通行最新研究-溶瘤病毒和CAR-T细胞疗法CAR-T细胞负载OV不影响CAR的表达Heather VanSeggelen, published online 9 September 2015. doi:10.1038/mto.2015.14病毒的感染复数逆转录病毒转导CAR阴性的小鼠T细胞慢病毒改造的人T细胞疱

10、疹性口腔炎病毒 “双重缺失型”重组牛痘病毒Heather VanSeggelen, published online 9 September 2015.doi:10.1038/mto.2015.14利用流式细胞术检测携有GFP病毒感染的细胞OV的负载对CAR表达的影响随着时间的推移，OV负载的CAR-T细胞的T细胞活力，CAR表达或功能变化OV负载的CAR-T细胞可以将OV沉积到肿瘤细胞上与不携带HER2不会受到CAR影响的乳腺癌D2F2细胞以1:1的比例共培养24hTyphoon成像仪检测GFP信号 ImageQuant对病毒的复制水平定量分析CAR-T与肿瘤的相互作用不会影响OV沉积的能力

11、与HER2+ D2F2/E2细胞系以1:1的比例共培养24小时最新研究-溶瘤病毒和CAR-T细胞疗法OV与CAR-T联合可以使杀伤效果互补意义：可用于治疗异质性肿瘤对CAR-T产生耐受的肿瘤对单独疗法具有一般易感性的肿瘤细胞CAR-T免疫疗法方法&机制发展历程临床应用最新研究挑战&前景挑战&前景抗原靶点选择肿瘤特异性抗原肿瘤相关抗原CAR-T识别肿瘤细胞表面表达的抗原分子，不受HLA分子限制细胞因子释放综合征CRS：发烧等9月科学，严格控制T细胞行为的“分子开关”挑战&前景诺华预计CTL019 2017年获得FDA批准；分析师认为CAR-T疗法定价将高达45万美元CAR-T疗法产品化：需要一个

12、生态环境：药厂、生物技术公司、风险投资人过程自动化、流程化，统一标准、减少成本中国CAR-T前景中国癌症的总体发病率在20年间升高近50检索到的临床数量有114项，美国72项，中国23项11月份检索到的临床数量有122项，美国77项、中国24项12月12日中国CAR-T前景2013年起，中国301医院开始注册CAR-T的临床实验中国CAR-T前景第四届生物制药中国发展国际峰会，西比曼生物首席执行官曹卫博士：“中国在CAR-T领域是第二活跃的国家，有大量的团队在从事相关的研究工作。需要注意的是，机会来之不易，如果我们将这些研究做得太过商业化、不够严谨，很容易陷入到干细胞产业相似的境况中。”参考文

13、献【1】Cheadle EJ, Gornall H, Baldan V, et al. CAR T cells: driving the road from the laboratory to the clinicJ. Immunol Rev, 2014, 257(1):91-106.【2】Yun Bai, Shifeng Kan, Shixin Zhou et al. Enhancement of the in vivo persistence and antitumor efficacy of CD19 chimeric antigen receptor T cells through t

14、he delivery of modified TERT mRNA. Cell Discovery (2015) 1, 15040; doi:10.1038/celldisc.2015.40【3】Heather VanSeggelen, Daniela GM Tantalo, Arya Afsahi et al. Chimeric antigen receptorengineered T cells as oncolytic virus carriers. Molecular Therapy Oncolytics (2015) 2, 150014; doi:10.1038/mto.2015.14【4】Chmielewski M, Hombach AA, Abken H. Of CARs and TRUCKs: chi