【柳子固專欄】CAR-T抗癌免疫細胞體內療法將更便宜

當布魯斯·萊文(Bruce Levine)和他的同事在 20 世紀 90 年代開始嘗試改造免疫細胞來對抗癌症時，很少有人認為他們會成功。 「整個社會都非常懷疑，」費城賓州大學佩雷爾曼醫學院(University of Pennsylvania Perelman School of Medicine in Philadelphia) 的免疫學家萊文說。當他們在會議上展示他們的研究成果時，「我們是在最後一天的最後一次會議上，在一個沒人能找到的房間裡」。

如今，這些被稱為 CAR T 細胞的工程免疫細胞是腫瘤學家治療多種血癌最有效的療法之一。研究表明，它們可能對治療腦癌和其他實體腫瘤以及自體免疫疾病和其他疾病有希望。一家研究公司估計，CAR-T療法市場的價值預計今年將達到110億美元，到2034年將成長到近1,900億美元。

卡桑德拉·威利亞德 (Cassandra Willyard)發表在最新一期權威期刊《自然》(Nature)的<抗癌免疫細胞可能很快就能在人體內設計出來>( Cancer-fighting immune cells could soon be engineered inside our bodies)指出，在實驗室中製造 CAR T 細胞既昂貴又耗時。很快地，體內方法，傳送帶上的概念，透過添加基因，T 細胞被製造成 CAR T 細胞。細胞穿過人形機器並被釋放。可以讓更多的人獲得強效治療。(Manufacturing CAR T cells in the laboratory is expensive and time-consuming. An in vivo approach could get the powerful therapy to more people.)

增強抗癌T細胞的競賽

CAR-T 療法有一個嚴重的缺點——製作費力且難以管理。從人體血液中提取免疫細胞（稱為 T 細胞）後，醫生將它們運送到製造商處，技術人員透過基因工程對這些細胞進行改造，使其表面攜帶一種稱為嵌合抗原受體（因此稱為「CAR T」）的特殊蛋白質。這些細胞生長並擴增成數億個細胞，然後冷凍並送回醫院重新註入。由於其複雜性，美國只有大約 200 個中心提供這種治療。

「整個過程效率很低，」佩雷爾曼醫學院的血液學家和腫瘤學家薩爾吉爾 (Saar Gill) 說。 「如果我有一位癌症患者，我可以開化療藥，他們明天就能接受治療。」然而，對於商業化的 CAR-T 療法，人們必須等待數週才能接受治療。這種延遲，加上治療的高昂費用，再加上人們在接受 CAR T 細胞治療之前需要進行化療，意味著許多可以從 CAR T 中受益的人從未接受過治療。吉爾說：“我們都希望 CAR T 細胞更像藥物。”

改變體內的 T 細胞

一些生技公司給了答案：改變體內的 T 細胞。將 CAR 蛋白基因遞送至血液細胞的治療方法可以大規模生產並按需提供——理論上，其價格比目前的 CAR-T 療法低得多。單劑量商業化CAR-T療法的成本約為50萬美元。一瓶體內治療 的費用可能會低一個數量級。

這個想法得到了一些高調的支持者。位於加州聖地牙哥的 Capstan Therapeutics 公司專注於體內細胞療法，其創始人包括 CAR-T 先驅 Levine 和 Carl June，以及因信使 RNA 疫苗研究而獲得諾貝爾獎的 Drew Weissman。 CRISPR-Cas9 先驅、諾貝爾獎得主珍妮佛杜德納 (Jennifer Doudna) 與他人共同創立了一家獨立公司 Azalea Therapeutics，該公司位於加州伯克利，正在開發體內CAR-T。大型製藥公司也注意到了這一點。今年 3 月，生物製藥公司阿斯特捷利康同意向總部位於比利時的體內CAR-T 公司 EsoBiotec支付高達 10 億美元，該公司於 1 月啟動了首次體內CAR-T 療法人體試驗。

儘管人體試驗才剛開始，但許多研究人員對更簡單的 CAR-T 迭代的潛力感到興奮。 「如果它有效且安全，它真的可以挑戰當前的範式，」堪薩斯城堪薩斯大學醫學中心研究細胞療法的血液學家和腫瘤學家 Joseph McGuirk 說。而且「我們需要挑戰當前的範式」。

將外部引入體內

許多正在開發的體內CAR-T 療法都借鏡了體外療法。與已批准的療法類似，體內療法旨在破壞稱為 B 細胞的白血球，從而治療在這些細胞中形成的癌症。 （CAR-T 療法也會破壞健康的 B 細胞，但人們沒有這些細胞仍然可以生存。）

與體外療法一樣，許多體內療法依靠慢病毒的工程版本來抓住 T 細胞並將 CAR 蛋白的基因遞送到細胞基因組中。但在體內建構細胞工程卻是一項棘手的工作。透過體外實驗，T 細胞已從體內移除，因此研究人員不必擔心將基因引入其他細胞類型。但在體內，許多細胞共享共同的受體，因此研究人員必須找到專門針對 T 細胞或可能參與戰鬥的其他免疫細胞的方法。

內部製作：資訊圖表展示如何使用病毒載體將 CAR 基因遞送至體內的 T 細胞，以便身體可以製造自己的 CAR T 細胞來靶向癌症。

「困難在於，如何讓它在正確的時間、正確的地點到達正確的細胞？」紐約哥倫比亞大學細胞工程與治療哥倫比亞計劃主任、基因工程師米歇爾·薩德蘭 (Michel Sadelain) 說道，他也是 CAR-T 先驅。

超過一半的患者在爭取會之前就去世了

每家公司都開發了自己的方法來解決這個問題，並且每家公司都以不同的方式調整了其向量。例如，由吉爾共同創立的費城 Interius BioTherapeutics 公司正在測試一種可以鎖定 CD7 的載體，CD7 是一種僅存在於 T 細胞和自然殺手細胞中的蛋白質。

華盛頓州西雅圖的 Umoja Biopharma 正在測試一種修飾有蛋白質的慢病毒載體，該載體可同時針對 T 細胞上的三個受體。該公司從動物模型中獲得的證據表明，這種策略比僅針對一種受體更有效，並希望它能更緊密地模擬 T 細胞在感染後自然活化時發生的情況。

如果有效，這種方法可以簡化製造過程並更快地讓更多人接受 CAR-T 療法。麥奎克指出，當體外CAR-T 療法 Carvykti（ciltacabtagene autoleucel）於 2022 年獲得批准用於治療多發性骨髓瘤患者時，製造商的生產能力有限，導致等待時間過長。

「我們的候診名單上曾一度有 50 名患者，」麥奎克說。 “超過一半的患者在我們為他們爭取到生產機會之前就去世了。”

尖端CAR-T細胞療法會致癌嗎？數據說明什麼

除了簡化生產之外，體內治療還有另一個潛在優點。採用體外方法，人們在 CAR-T 治療之前接受化療，以消除未經編輯的 T 細胞並為已編輯的 T 細胞增殖騰出空間。這個想法就是要創造一個空白的石板。但透過體內療法，人們會放棄治療前的化療。 「我們不想殺死我們希望傳導的 T 細胞，」吉爾說。這將消除化療相關的副作用，例如更大的感染風險。這也可能意味著病情嚴重無法接受化療的人仍然有資格接受 CAR-T 療法。

然而，目前尚不完全清楚透過病毒載體遞送的體內CAR T 是否可以消除體外方法帶來的所有副作用。輸注後，CAR T 細胞在體內繁殖並釋放增強免疫系統的化學物質。在某些情況下，它們會引起被稱為細胞激素釋放症候群的發炎風暴。 Capstan Therapeutics 首席科學官 Adrian Bot 表示：“這就像一列失控的火車。”

一些研究人員懷疑，對於體內方法來說，這個問題可能不大。明尼蘇達州羅徹斯特市梅奧診所的血液學家和腫瘤學家林毅說，這是因為工程化的 T 細胞將在其他免疫細胞存在的情況下繁殖，包括可以幫助抑制失控免疫反應的細胞。因此，副作用可能會更輕微，她說。

即便如此，這些體內方法也不太可能消除過去幾年人們對 CAR-T 療法引起的繼發性癌症的擔憂。儘管風險較低，但許多國家仍要求 CAR-T 療法貼上詳細說明這種風險的警告標籤。問題在於慢病毒載體將 CAR 基因永久整合到 T 細胞的基因組。每次細胞分裂，都會產生更多的 CAR T 細胞。這意味著 T 細胞可能會持續攻擊其目標很長一段時間——在某些情況下是數年。

儘管這可能是一個優勢，但研究人員無法很好地控制慢病毒將基因插入基因組的哪個位置。如果它落在錯誤的位置，可能會引發繼發性癌症的形成。公司可以透過體外療法來篩檢這個問題，但無法透過體內療法來篩檢這個問題。

轉向使用奈米粒子將 RNA 運送到 T 細胞

Capstan 和其他幾家公司沒有使用病毒載體，而是轉向使用奈米粒子將 RNA 運送到 T 細胞。 RNA 進入細胞的細胞質，在那裡它的遺傳訊息僅在短時間內用於製造 CAR 蛋白。儘管該療法需要多次劑量給藥，但它可能被證明是更安全的。一旦出現嚴重問題的跡象，醫生就會停止治療，CAR 蛋白就會在幾天或更短的時間內消失。