2022年中國免疫細胞治療發展態勢
免疫細胞治療屬於過繼性細胞治療(adoptive cell therapy, ACT)，是指從患者體內取出具有抗癌能力的免疫細胞，在體外增殖修飾，再注射回患者體內，從而達到清除腫瘤細胞的作用。2022年1月，中國國家藥品監督管理局(National Medical Products Administration, NMPA)發佈了《藥品生產品質管制規範-細胞治療產品附錄(徵求意見稿)》，對細胞治療產品給予了明確的定義，並將細胞治療產品歸為藥品中的生物製品進行監管。根據治療的特異性，免疫細胞治療可分為特異性免疫細胞治療和非特異性免疫細胞治療，其中特異性免疫細胞治療包括嵌合抗原受體T細胞(chimeric antigen receptor T cells, CAR-T)治療、T細胞受體工程化T細胞(T cell receptor engineered T cells, TCR-T)治療、腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocytes, TIL)治療、嵌合抗原受體自然殺傷細胞(chimeric antigen receptor natural killer cells, CAR-NK)治療、樹突狀細胞(dendritic cells, DC)與細胞因數誘導的殺傷細胞(cytokine induced killer cells, CIK)聯合治療(即DC-CIK細胞治療)、調節性T細胞(regulatory T cells, Treg)治療等，非特異性免疫細胞治療包括淋巴因數啟動的殺傷細胞(lymphokine activated killer cells, LAK)治療、CIK細胞治療等。目前，CAR-T細胞治療技術是產業化步伐最快的免疫細胞治療技術，全球已有多個產品上市並進入臨床階段。1989年，以色列科學家Zelig Eshhar和他的團隊在研究T細胞受體的過程中發現B細胞產生的抗體和T細胞受體(T-cell receptor, TCR)結構相似，具有恒定區和可變區；他們將表達特定抗體的基因序列賦予細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic T lymphocytes, CTL)，該特定抗體賦予了T細胞識別半抗原——2,4,6-三硝基苯基(2,4,6-trinitrophenyl, TNP)的能力，使得T細胞實現了抗原特異性的、非MHC限制的活化及其效應的增強[1]。由此，CAR技術正式步入歷史舞臺。
2013年，免疫細胞治療被Science評為年度十大科技突破之首。2017年8月，諾華CAR-T細胞治療藥物Kymriah獲得美國食品藥品監督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准，成為全球首個上市的CAR-T細胞治療產品。自此，免疫細胞治療領域多款產品陸續上市。雖然各類免疫細胞療法取得了突出成果，但依舊存在許多挑戰，例如尋找穩定的細胞來源、保證良好的安全性、限制與宿主免疫系統的不良反應以及提供更質優價廉的治療方案等。為了應對這些挑戰，2022年，學術界、政府和產業界在免疫細胞治療領域持續發力，在基礎研究、臨床研究和產業發展領域取得了一系列重要進展，有力推動了其臨床應用與產業化進程。
1 基礎研究進展目前，免疫細胞治療在基礎研究與應用研究中仍存在許多關鍵科學問題亟待解決。在免疫細胞治療技術的優化層面，包括針對各類免疫細胞療法新型特異性靶標研究、腫瘤微環境對免疫細胞功能影響的機制研究、工程化免疫細胞治療技術的結構設計與優化、免疫細胞的在體代謝機制及評估研究等。在新型免疫細胞療法的開發層面，包括區別于現有技術的新型免疫細胞療法的開發、同種異體免疫細胞療法(又稱“通用型”免疫細胞療法)的開發等。在新型藥物遞送系統的研究層面，主要集中于兼顧靶向性、安全性和穩定性的新型免疫細胞治療遞送系統等。在臨床應用層面，包括免疫細胞治療在實體瘤、自身免疫系統疾病、神經系統疾病等多種疾病中的適應症拓展，以及通過活體細胞體內示蹤分子影像技術開展的臨床療效評估等。針對這些重大科學問題與產業化應用技術瓶頸，2022年，科學家在結構設計與優化、新型免疫細胞療法、新型遞送系統研究、臨床應用研究等領域取得了多項進展。
1.1 基因編輯工具推動工程化免疫細胞技術發展
在結構設計與優化領域，CRIPSR等基因編輯工具的應用對工程化免疫細胞的構建起到巨大的推動作用。美國格拉斯通研究所等機構研究團隊使用包含毒性較低的Cas9目標序列的單鏈DNA (ssDNA)作為同源定向修復(HDR)範本，將敲入效率和產量平均提高了2~3倍，提供了一種低毒性、高效並且無需病毒載體的CAR-T細胞製造方法[2]。美國加州大學三藩市分校等機構研究團隊通過CRISPR基因編輯技術構建出敲除RASA2基因的T細胞，發現抑制RASA2基因可讓T細胞在腫瘤微環境中持續殺死癌細胞，有望治療一系列非實體瘤和實體瘤[3]。美國格拉德斯通研究所等機構研究團隊證實表達模組化SNIPR受體的CAR-T細胞可高效殺死實體瘤，同時減少毒副作用[4]。
1.2 新型免疫細胞療法對現有療法形成有效補充在新型療法研究領域，除了CAR-T、TCR-T、TIL、淋巴因數啟動的殺傷細胞(lymphokine-activated killer cells, LAK)等已有免疫細胞療法，新型免疫細胞療法層出不窮，對現有免疫細胞療法形成了有效補充。美國普渡大學研究團隊通過改進現有的CAR工程化方法，成功構建了對腫瘤具有強大特異性殺傷效果的 CAR-中性粒細胞。該研究為大量生產CAR-中性粒細胞建立了一個強大的平臺，補充了癌症免疫療法的種類[5]。梅奧診所研究團隊設計了一種將CAR-T細胞療法與溶瘤病毒相結合的免疫治療技術，實驗表明，CAR-T細胞可以將溶瘤病毒遞送到實體瘤中，溶瘤病毒複製使腫瘤細胞裂解並激發免疫反應，從而更有效地靶向和治療實體瘤[6]。
1.3 藥物遞送系統的靶向性、安全性和穩定性不斷提升在遞送系統研究領域，安全、高效、穩定同時適用於規模化生產的藥物遞送系統對免疫細胞治療技術的臨床應用具有重要的推動作用。山東大學藥學院等機構研究團隊合作構建了一種基於可注射水凝膠超結構遞藥系統的基因納米載體，並成功應用於惡性腦膠質瘤動物模型的CAR-M (CAR macrophages)細胞免疫療法，進一步提升了CAR細胞療法的應用潛力[7]。斯坦福大學研究團隊證實水凝膠在體內提供了一種臨時的炎性微環境(inflammatory niche)，這種水凝膠由水和兩種成分組成，包括一種十二烷基修飾的羥丙基甲基纖維素(dodecyl-modified hydroxypropyl methylcellulose, HPMC-C12)聚合物和一種可生物降解的納米顆粒，利用水凝膠遞送CAR-T細胞可改善對實體瘤的治療[8]。
1.4 免疫細胞治療的適應症不斷拓展隨著免疫細胞治療技術不斷發展，其適應症也在不斷拓展。德國埃爾朗根-紐倫堡大學研究團隊使用抗CD19的CAR-T細胞治療5位名難治性系統性紅斑狼瘡(SLE)患者，經過治療後，所有患者體內B細胞介導的自身免疫反應快速和持續緩解。該研究結果為通過工程化自體細胞控制SLE提供了新的治療可能性[9]。美國聖猶大兒童研究醫院研究團隊發現不表達CD7的CAR-T細胞有望更好地治療復發的T細胞急性淋巴細胞白血病(T-ALL)[10]。中國浙江大學和華東師範大學等機構研究團隊開發了CRISPR-Cas9介導的非病毒定點整合CAR-T細胞，並在臨床試驗中證實了該細胞在治療8名復發/難治性B細胞非霍奇金淋巴瘤(B-NHL)患者中的安全性和有效性，該實驗首次在臨床試驗中證實非病毒定點整合CAR-T細胞的安全性和有效性[11]。
1.5 新工具與新技術助力監測和評估細胞治療療效
在細胞療效評估領域，新工具與新技術的應用有效監測和評估了免疫細胞治療的療效並監測移植細胞的分化增殖、遷移及生存狀況，對指導未來細胞治療的臨床應用意義重大。荷蘭烏特勒支大學等機構研究人員通過新型三維成像技術BEHAV3D觀察T細胞的實體瘤靶向行為從而改善針對實體瘤的T細胞療法[12]。美國聖猶大兒童研究醫院研究團隊通過單細胞RNA測序追蹤輸注的CAR-T細胞的命運，該方法可能用來識別和富集在輸注時對患者有幫助的CAR-T細胞[13]。美國休斯頓大學等機構研究團隊發現納米孔網格的延時成像顯微技術(time-lapse imaging microscopy in nanowell grids, TIMING)有助於確定哪些患者可能會對CAR-T細胞療法產生反應，從而為患者確定最佳的治療方案[14]。
2 臨床研究態勢CAR-T是全球臨床進展最快的免疫細胞治療領域，因此，本文以CAR-T治療為例對全球免疫細胞治療臨床試驗開展現狀進行分析。
2.1 CAR-T細胞臨床試驗數量不斷增長
根據ClinicalTrials.gov的資料顯示，截至2022年12月31日，全球登記的CAR-T細胞治療臨床試驗專案共計1432項(圖1)。2018—2022年的臨床試驗數量持續上升，其中2022年在ClinicalTrials.gov平臺共註冊臨床試驗252項，主要集中於腫瘤、免疫系統疾病、血液系統疾病等領域。
圖1 2018—2022年全球CAR-T細胞治療臨床試驗開展年度趨勢(資料來源：ClinicalTrials.gov)
2.2 CAR-T細胞臨床試驗集中於臨床Ⅰ期
從臨床試驗階段來看，截至2022年12月31日，全球登記的CAR-T細胞治療臨床試驗主要處於臨床Ⅰ期，其中臨床Ⅰ期148件，臨床Ⅱ期68件，臨床Ⅲ期和臨床Ⅳ期各3件(圖2)。
圖2 2022年全球CAR-T細胞治療臨床試驗階段分佈(資料來源：ClinicalTrials.gov)
2.3 中國和美國領跑CAR-T臨床研究
從臨床試驗開展的國家或地區來看，2022年1月1日至2022年12月31日，中國與美國開展的CAR-T臨床試驗數量遠超其他國家，共計192項，占比超過75%。其中，我國開展CAR-T臨床試驗109件，全球占比43.3%，位居首位；美國開展CAR-T臨床試驗83件，全球占比32.9%，位居第二位(表1)。
表1 2022年全球CAR-T細胞治療臨床試驗國家或地區分佈
資料來源：ClinicalTrials.gov
2.4 國內高校院所與企業積極發起CAR-T臨床研究
從臨床試驗贊助商或合作方來看，2022年1月1日至2022年12月31日，全球CAR-T臨床試驗贊助商或合作方主要集中於中國和美國兩個國家，其中，中國的機構與企業占70%，包括浙江大學、深圳市免疫基因治療研究院、上海雅科生物科技有限公司、北京藝妙神州醫藥科技有限公司、重慶精准生物技術有限公司、上海恒潤達生生物科技股份有限公司和北京大學。從贊助方或合作方類型來看，高校和研究機構與企業平分秋色，各占50%，其中高校和研究機構包括浙江大學、國家癌症研究所、深圳市免疫基因治療研究院、希望之城國家醫療中心和北京大學，企業包括諾華、上海雅科生物科技有限公司、北京藝妙神州醫藥科技有限公司、重慶精准生物技術有限公司、上海恒潤達生生物科技股份有限公司(表2)。
表2 2022年全球CAR-T細胞治療臨床試驗贊助商或合作方前十位分佈
資料來源：ClinicalTrials.gov
從臨床進展來看，隨著政策的不斷完善和免疫細胞治療的臨床潛力不斷得到驗證，免疫細胞治療顯示出巨大的發展空間。在政策層面，2022年3月，美國食品藥品監督管理局(FDA)發佈了《嵌合抗原受體(CAR) T細胞治療的研發考量》指南草案和《涉及人類基因組編輯的人類基因治療產品》指南草案：前者旨在説明申辦人開發 CAR-T 細胞產品，後者則向開發涉及人類體細胞基因組編輯的人類基因治療產品的研究團隊提出指導建議。2022年5月，中國國家藥品監督管理局藥品審評中心(CDE)正式發佈《體外基因修飾系統藥學研究與評價技術指導原則(試行)》《免疫細胞治療產品藥學研究與評價技術指導原則(試行)》《體內基因治療產品藥學研究與評價技術指導原則(試行)》，對按照藥品進行研究和申報的相關產品藥學技術要求進行了闡述。在應用層面，2022年1月25日，FDA批准Kimmtrak用於治療HLA-A*02:01基因型、轉移性或不可切除的葡萄膜黑色素瘤，這是全球獲批上市的首款TCR-T療法。2022年3月，CDE批准了科濟藥業CT041確證性Ⅱ期臨床試驗，是全球首個且唯一一個進入實體瘤治療確證性Ⅱ期臨床試驗階段的CAR-T細胞治療產品。2022年4月，《CSCO原發性肝癌診療指南2022版》正式發佈，CIK細胞療法被寫進肝切除術後輔助治療推薦方案(證據水準：2A類)。2022年9月，在歐洲腫瘤內科學會(ESMO)年會上，全球首個TIL治療實體瘤的Ⅲ期臨床試驗公佈，結果顯示接受TIL細胞治療的患者中位無進展生存期顯著延長。2022年11月，西北生物治療公司(Northwest Biotherapeutics)公開了其DCVax-L樹突細胞疫苗在延長膠質瘤患者生存期領域的臨床試驗結果，這是20年來首個針對惡性腦膠質瘤全身性治療的Ⅲ期臨床研究[15]。
3 產業化進展從全球來看，作為一種新的治療技術，免疫細胞治療的基礎研究已處於成熟期，但應用研究與臨床研究還在發展期，尚未進入大規模臨床治療階段。從我國來看，免疫細胞治療的基礎研究處於國際前沿，但應用研究和臨床研究與世界先進水準還有一定差距，臨床轉化和產業化水準亟待進一步加強。
3.1全球免疫細胞治療市場潛力巨大面向未來，免疫細胞治療是生物醫藥產業中最具創新力、發展前景最廣闊的細分領域，已成為美國、歐洲、日本等主要發達國家競相佈局的“新賽道”。根據商業諮詢公司IMARC Group報告顯示，2022年全球細胞治療市場規模達到115億美元，預計到2028年該市場將達到321億美元，2023—2028年的複合年增長率(CAGR)為17.5%。
3.2 已有多款免疫細胞治療藥物獲批上市從產品上市情況來看，截至2022年12月31日，全球共有11款免疫細胞治療藥物上市，其中美國6款，中國3款[上海複星凱特阿基侖賽 (直接引進Kite Pharma細胞治療藥物Yescarta)、上海藥明巨諾基奧侖賽(在Juno Therapeutics技術基礎上改良)和南京傳奇生物西達基奧侖賽(在美國和歐盟上市)]。從研發主體來看，企業是我國細胞治療產品的研發主體。而從全球其他國家或地區來看，高校、研究機構和醫療機構在產品研發中具有重要地位(表3)。
表3 全球已上市的免疫細胞治療產品(截至2022年12月31日)
資料來源：中國NMPA、美國FDA、歐洲EMA、日本PMDA、韓國MFDS等國家藥品監管機構官網。複星凱特的CAR-T治療藥物阿基侖賽與Kite Pharma的Yescarta完全一致，因此作為一個藥物進行統計。藥明巨諾的CAR-T治療藥物瑞基奧侖賽雖然也引進了Juno Therapeutics的嵌合抗原受體技術，但在其基礎上進行了改良，屬於與之不同的新藥，因此分開統計。
3.3 政策支持助推免疫細胞治療產業快速發展
我國在免疫細胞治療領域總體發展勢頭較好，但臨床、上市、生產、流通等環節的監管政策仍處於探索階段，商業化應用與產業規範發展亟需更多政策供給。2022年，我國在免疫細胞治療領域，尤其在上市、生產和流通領域進一步完善相關政策與規範，有力推動了細胞治療的產業化進程。2022年1月6日，我國NMPA發佈《藥品生產品質管制規範-細胞治療產品附錄》(徵求意見稿)。2022年5月，國家發展改革委印發了《“十四五”生物經濟發展規劃》，這也是中國生物經濟領域的首個頂層設計，規劃指出：圍繞加快創新藥上市審批、強化上市後監管，建設藥品監管科學研究基地，建設抗體藥物、融合蛋白藥物、生物仿製藥、幹細胞和細胞免疫治療產品、基因治療產品、外泌體治療產品、中藥等品質及安全性評價技術平臺。2022年10月，國家藥品監督管理局食品藥品審核查驗中心(CFDI)正式發佈《細胞治療產品生產品質管制指南(試行)》，適用於細胞產品從材料的運輸、接收、產品生產和檢驗到成品放行、儲存和運輸的全過程。
4 未來展望作為生物醫藥前沿技術，免疫細胞治療技術已被認為是下一代藥物的發展方向。目前，免疫細胞治療作為全球生物醫藥產業中最具潛力、最受關注的領域之一，在全球範圍內掀起了研究熱潮，並在腫瘤、自身免疫性疾病等領域展示出極大的應用價值。與傳統類型治療手段相比，其最大區別是以活細胞為原材料，且在起始原料、生產製備、品質控制、物流運輸、使用方式、行業監管等方面要求更高，制約瓶頸更多，亟待更多的政策供給，主要涉及以下幾個特點。
(1)產品定制化。針對每一位元患者的細胞治療產品都是一個獨立的生產批次，有嚴格的生產工藝和品質控制標準。
(2)治療時效性強。由於是定制化產品，因此呈現“人等藥”的現象，如何保證患者及時用上藥將是產業未來發展的關鍵。
(3)臨床依賴度高。臨床研究貫穿細胞治療產品的研發、生產和應用全鏈條，醫生的處理、操作和決策可能決定著治療的成敗。因此，學術界、政府和產業界應該加強合作，持續優化免疫細胞治療領域在科技創新、臨床應用、產品上市、產品流通全鏈條的實施策略，盡最大可能提升患者細胞治療藥物的可及性。在創新層面，聚焦免疫細胞治療重點領域和關鍵環節，加強基礎研究和應用基礎研究，加快突破制約免疫細胞治療產業化發展的重大科學問題與關鍵核心技術；在應用層面，進一步拓展免疫細胞治療的適應症與應用場景，實現從非實體瘤到實體瘤治療的躍升，針對細胞治療與已上市小分子藥物、基因治療等藥物與治療手段的聯合治療策略開展進一步研發；在產業化層面，持續完善成體細胞研究與產業化應用的相關標準規範和倫理準則，縮短藥物申請的審評時間，降低藥物成本，提升藥物患者可及性，構建良好的免疫細胞治療研發與產業化創新生態。
[參 考 文 獻]
[1] Gross G, Waks T, Eshhar Z. Expression of immunoglobulin-T-cell receptor chimeric molecules as functional receptors with antibody-type specificity. Proc Natl Acad Sci U S A, 1989, 86: 10024-8
[2] Shy BR, Vykunta VS, Ha A, et al. High-yield genome engineering in primary cells using a hybrid ssDNA repair template and small-molecule cocktails. Nat Biotechnol, 2022, doi: 10.1038/s41587-022-01418-8
[3] Carnevale J, Shifrut E, Kale N, et al. RASA2 ablation in T cells boosts antigen sensitivity and long-term function. Nature, 2022, 609: 174-82
[4] Zhu I, Liu R, Garcia JM, et al. Modular design of synthetic receptors for programmed gene regulation in cell therapies. Cell, 2022, 185: 1431-43
[5] Chang Y, Syahirah R, Wang X, et al. Engineering chimeric antigen receptor neutrophils from human pluripotent stem cells for targeted cancer immunotherapy. Cell Rep, 2022, 40: 111128
[6] Evgin L, Kottke T, Tonne J, et al. Oncolytic virus-mediated expansion of dual-specific CAR T cells improves efficacy against solid tumors in mice. Sci Transl Med, 2022, 14: eabn2231
[7] Chen C, Jing W, Chen Y, et al. Intracavity generation of glioma stem cell-specific CAR macrophages primes locoregional immunity for postoperative glioblastoma therapy. Sci Transl Med, 2022, 14: eabn1128
[8] Grosskopf AK, Labanieh L, Klysz DD, et al. Delivery of CAR-T cells in a transient injectable stimulatory hydrogel niche improves treatment of solid tumors. Sci Adv, 2022, 8: eabn8264
[9] Mackensen A, Müller F, Mougiakakos D, et al. Anti-CD19 CAR T cell therapy for refractory systemic lupus erythematosus. Nat Med, 2022, 28: 2124-32
[10] Freiwan A, Zoine JT, Crawford JC, et al. Engineering naturally occurring CD7-T cells for the immunotherapy of hematological malignancies. Blood, 2022, 140: 2684-96
[11] Zhang J, Hu Y, Yang J, et al. Non-viral, specifically targeted CAR-T cells achieve high safety and efficacy in B-NHL. Nature, 2022, 609: 369-74
[12] Dekkers JF, Alieva M, Cleven A, et al. Uncovering the mode of action of engineered T cells in patient cancer organoids. Nat Biotechnol, 2022, doi: 10.1038/s41587-022-01397-w
[13] Wilson TL, Kim H, Chou CH, et al. Common trajectories of highly effective CD19-specific CAR T cells identified by endogenous T-cell receptor lineages. Cancer Discov, 2022, 12: 2098-119
[14] Romain G, Strati P, Rezvan A, Fathi M, et al. Multidimensional single-cell analysis identifies a role for CD2-CD58 interactions in clinical antitumor T cell responses. J Clin Invest, 2022, 132: e159402
[15] Liau LM, Ashkan K, Brem S, et al. Association of autologous tumor lysate-loaded dendritic cell vaccination with extension of survival among patients with newly diagnosed and recurrent glioblastoma: a Phase 3 prospective externally controlled cohort trial. JAMA Oncol, 2022, doi:10.1001/jamaoncol.2022.5370