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2021年11月，基因编辑公司CRISPR Therapeutics因其嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）-T细胞疗法CTX110，获得美国食品药品监督管理局（FDA）颁发的“再生医学先进疗法”称号，这是现成（off-the-shelf）免疫细胞治疗的一个重要里程碑。 CRISPR Therapeutics报告了正在进行的异基因CAR-T细胞治疗研究的1期试验的中期数据，该试验正在开发疗法用于治疗CD19+ B细胞恶性肿瘤。CRISPR Therapeutics的首席执行官Samarth Kulkarni将数据解读为“异基因细胞治疗的时代即将到来”，尽管在试验中接受最高剂量治疗的一名患者死于免疫效应细胞相关神经毒性综合征，并伴有人疱疹病毒-6的再激活。 “再生医学先进疗法” 的名称使该疗法有资格获得加速批准，这将有助于消除自2020年10月以来一直笼罩在现成的CAR-T细胞疗法上的阴影，当时FDA暂停了竞争对手Allogene Therapeutics的所有试验。随着CRISPR Therapeutics的CAR-T细胞疗法获批，也说明FDA对这类疗法的基因毒性安全事件的担忧有所缓解。 Allogene Therapeutics和CRISPR Therapeutics的疗法都涉及编辑内源性基因，以避免宿主排斥反应和内源性T细胞受体（T-cell receptor, TCR）的同种异体反应，这与自体CAR-T细胞疗法不同，后者只是在T细胞纯化后通过逆转录病毒载体引入CAR转基因。迫在眉睫的问题与其说是实现现成细胞治疗所需的基因编辑是否会导致染色体重排，不如说是由此产生的细胞是否仍能存活；或者，事实上，对这些有丝分裂细胞的选择性压力是否会使它们在同种异体疗法中比在自体疗法中更频繁地出现。 Allogene Therapeutics成立于2017年，受自体CAR-T疗法的成功和不足所推动。其创始人此前曾带领Kite Pharma公司的一款靶向CD19的自体疗法Yescarta（axicabatgene ciloleucel）获得批准，用于治疗大B细胞淋巴瘤和滤泡性淋巴瘤。尽管自体CAR-T疗法具有显著的疗效，但其高昂的成本和繁琐的生产流程限制了其广泛应用。总部位于巴黎的生物制药公司Cellectis的首席医疗官Carrie Brownstein说：“对我来说，这证明了细胞可以用作治疗的概念。” 相比之下，现成的同种异体疗法可以用一批工程化的CAR-T细胞治疗成百上千名患者，而不必对每个患者进行个体化治疗。它们也可以用于相当大一部分自身T细胞不能充分扩增以产生可行的自体疗法的患者。此外，如果复发，重复给药是可行的。 但这些成本、速度和效用的提高是有代价的。为了避免移植物抗宿主病（graft-versus-host disease）的风险，异基因CAR-T疗法开发人员引入了一个或多个基因编辑，通常在TCR位点，因此转移的CAR-T细胞只能识别其同源靶点。但考虑到TCR激活在T细胞扩增中的核心作用，这种编辑可能会产生功能性问题。“当你消除了这一位点，你就消除了控制细胞扩增的能力。”Poseida Therapeutics公司的首席执行官Eric Ostertag说，“通过基因编辑，你正在消耗你的增殖能力。” Poseida尚未披露其在T细胞扩增方面的工作，但正在使用无病毒的Piggybac转座子基因转移系统，该系统优先转染特定的T细胞亚群——干细胞样记忆T细胞。这些细胞为患者提供了新分化、基因编辑的T细胞的长期来源。Ostertag说：“这并不奇怪，对于细胞疗法来说，细胞类型很重要。” 开发人员还增加了一些功能，以确保异基因CAR-T细胞能够持续足够长的时间来攻击癌细胞靶标。许多公司敲除与主要组织相容性复合体I类（major histocompatibility class I, MHC-I）相关的位点，以避免宿主T细胞识别移植的CAR-T细胞。有些公司还为其T细胞配备了各种安全开关和性能增强剂（表1）。但随着编辑的复杂性增加，脱靶的风险也随之增加。Cytovia Therapeutics联合创始人、首席执行官兼董事长Daniel Teper说：“多重编辑增加了易位的风险。”然而，这些细胞不会无限期地存在。“最终，这些细胞都将被消灭。” Kulkarni说。考虑到大多数癌症（除了B细胞恶性肿瘤）缺乏独特的抗原，从安全角度来看，这可能很重要。 表1 正在开发的同种异体CAR-T疗法
虽然异基因CAR-T细胞的开发现在是一个竞争激烈的领域，但Allogene是早期的推动者之一。在Allogene刚成立时，只有Cellectis公司将一个同种异体CAR-T项目引入临床。通过辉瑞（Pfizer）、施维雅（Servier）和Cellectis的多方协议，Allogene一举获得了大量（基本上是临床前的）异体项目。ALLO-501A是其最先进的项目，该疗法包括使用Cellectis的转录激活因子样效应物核酸酶（transcription activator-like effector nucleases, TALENs）编辑CAR-T细胞，TALENs包含可编程的DNA识别域，来自细菌性植物病原体产生的转录因子，与FokI核酸内切酶的催化域融合。 随着《自然生物技术》（Nature Biotechnology）杂志的出版，目前尚不清楚Allogene试验期间观察到的染色体异常是否会导致任何临床效果，或者Allogene是否在其他患者中发现类似事件。该公司在常规监测中没有发现问题：在接受ALLO-501A CAR-T细胞后，患有IV期滤泡性淋巴瘤并伴有肿瘤抑制基因MYC重排的患者出现全血细胞减少或血细胞计数低，这种情况通常与造血干细胞损伤有关。随后的骨髓活检显示转移的CAR-T细胞存在染色体畸变。 此前尝试用自体CAR-T疗法治疗该患者，但因T细胞扩增不足而失败。该患者对异基因CAR-T疗法有部分反应，并接受了异基因骨髓移植以抵消细胞减少。接受自体CAR-T细胞的患者也会出现同样的问题，因此在Allogene试验中观察到的低血细胞计数很可能与染色体异常无关。 即便如此，转移的CAR-T细胞上是否存在遗传异常本身也是一个问题。Allogene的ALLO501A基因异常并不是在随机位点上出现的，而是在14号染色体上，这也是经过编辑的T细胞受体α链（T-cell receptor α-chain, TRAC）的位置。基因编辑的先驱、加州大学伯克利分校的Fyodor Urnov说：“奥卡姆剃刀原则（采取最简单解释的原则）认为，这是靶切割的脱靶效应。” TALEN技术是否增加了异常发生的风险尚不清楚。从理论上讲，任何将双链断裂（double-strand breaks, DSBs）引入目标DNA的基因编辑技术都可能产生染色体损伤，包括大规模的染色体缺失和重排、染色体碎裂和其他由DSB引发的DNA修复机制错误引起的异常。Urnov说，与锌指核酸酶和Cas内切酶相比，TALEN尤其容易重复切割。 Cytovia也采用Cellectis的TALEN技术，提倡使用诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）代替供体来源的细胞作为起始物。与异种细胞池相比，来自单克隆的同批次细胞更容易表征，也不太可能含有基因异常细胞。Urnov说，从基因编辑的角度来看，这种方法可能更安全。大规模培养iPSC衍生的T细胞样细胞仍然是一项正在进行的工作，Fate Therapeutics目前正在临床上使用基于该方法的异基因CAR-T疗法。 Kulkarni说，CRISPR Therapeutics最终的目标是转向iPSC衍生的CAR-T细胞样细胞，但其在这一领域的工作仍处于早期阶段。与此同时，该公司的目标是尽快将CTX110投入关键性试验。在即将到来的试验中，患者将接受两剂，第一剂是为了减轻肿瘤负荷，一个月后，第二剂是为了消除任何残留癌的“巩固”剂量。正在进行的1期试验方案仅基于单一剂量，但少数患者接受了两剂，以确认该方法的安全性和可行性。根据剂量递增研究的中期数据，CTX110的总缓解率为58%，完全缓解率为38%，数据包括低剂量和最佳剂量的患者。“数据只会有所改善。”Kulkarni说。Allogene也在计划进行ALLO501A的关键试验。 与此同时，Beam Therapeutics正准备将一种基础编辑的异基因CAR-T疗法引入研究性新药研究中，该疗法将避免与DSB相关的潜在遗传毒性。 推荐 · 阅读 |
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