陆道培医院在CAR-T细胞治疗血液病研究成果丰硕
陆道培医院自2015年7月开始启动CAR-T细胞治疗血液病临床试验,并在快速发展中取得了突破性的进展,积累了上千例血液肿瘤患者入组CAR-T细胞治疗临床试验,临床数据显示疗效显著,副作用可控。我院在CAR-T细胞治疗难治/复发B细胞急性淋巴细胞白血病、T细胞急性淋巴细胞白血病/T淋巴母细胞淋巴瘤、B细胞淋巴瘤、T细胞淋巴瘤、骨髓瘤、急性髓系白血病等血液肿瘤患者方面积累了大量的临床经验。目前我院涉及的靶点主要有CD19,CD7,CD22, CD19+CD22双靶点,CD19+CD20双靶点,CD19+CD20+CD22三靶点,BCMA,GPRC5D, CD30, CLL1,以及CAR-NK等,下面详细列出我院取得的几项重点研究成果:
1.陆道培医院在CD7CAR-T治疗复发/难治急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)和T淋巴母细胞淋巴瘤的研究结果
2022年5月2日,陆道培医院陆佩华教授团队在血液科国际权威期刊《Blood》(影响因子IF=25.475)发表了题为Naturally Selected CD7 CAR-T Therapy without Genetic Manipulations for T-ALL/LBL: First-in-human Phase I Clinical Trial 的研究论文。
急性T淋巴细胞白血病(T-cell acute lymphoblastic leukemia, T-ALL) 和T淋巴母细胞淋巴瘤(T-cell lymphoblastic lymphoma, T-LBL)是具有高度侵袭性的T系恶性肿瘤。目前仍然缺乏针对T细胞恶性肿瘤的获批CAR-T疗法。
CD7在T-ALL/LBL T细胞表面高度表达,是潜在的CAR-T治疗靶点。靶向CD7的免疫疗法可能会受到T细胞自相残杀机制(fratricide)的影响。因此,在既往研究中曾采用CRISPR/Cas9基因编辑技术和蛋白沉默表达技术生产靶向CD7的CAR-T细胞。但是,基因编辑技术会使得CD7 CAR-T细胞的生产成本增加。此外,使用患者自体T细胞制造CD7 CAR-T细胞仍然具有一定难度。
本研究开展探索,使用了患者或供者来源的,无需额外进行CD7基因编辑或蛋白质表达阻断的“自然选择(Naturally Selected)”CD7 CAR-T细胞(NS7CAR)的新产品,并在1项针对T-ALL/LBL患者的1期临床试验中首次探索了NS7CAR疗法在人体内的安全性和有效性。
研究者使用三种不同的方法制造了靶向CD7的CAR-T细胞并比较它们的功能:1)NS7CAR:通过用7CAR转导总T细胞,然后对其进行“自然选择”的细胞培养方式获得;2)Neg7CAR:由天然存在的CD7阴性T细胞(占CD3+T细胞的3%-10%)用7CAR进行纯化和转导后进行生产;3)KO7CAR:通过将7CAR转导到使用CRISPR/Cas9RNP敲除CD7基因的总T细胞进行制造。
在7CAR慢病毒转导三天后,NS7CAR组中的T细胞发生了从CD7+CAR-到CD7-CAR+的快速而显著的表型转变。尽管NS7CAR表达CD7mRNA和蛋白质,但它们在免疫学上是CD7阴性的,并由于CD7CAR的抗原隐蔽/细胞内隔离作用而逃脱了CAR-T间的自相残杀。
陆道培医疗团队在1期临床试验中使用NS7CAR-T细胞,进一步探索其有效性和安全性。此次临床试验,共入组和回输20名复发或难治性(R/R) T-ALL/T-LBL患者,其中包含14名R/R T-ALL患者及6名R/R T-LBL患者。3名患者为Ph阳性或ETP-ALL高危亚型;11名患者存在高危突变或基因融合。5名患者在入组前接受过移植。患者接受了中位数为4.5线(2-8线)的治疗。入组时,17名患者的骨髓肿瘤细胞比例中位数为21.49% (最高达87%);有5位T-LBL和4位T-ALL患者有髓外病灶。所有患者的NS7CAR产品均成功制备(自体,n=18;移植供者,n=2)。在Day0,分别3、16和1名患者接受了低剂量(0.5×106/kg)、中剂量(1-1.5×106/kg)或高剂量(2×106/kg)的单次NS7CAR回输。NS7CAR展现出了良好的安全性和耐受性。1名患者未出现CRS;18名患者的CRS≤2级,仅有一名患者出现3级CRS。2名患者发生1级ICANS。同时,NS7CAR在临床试验中展现了令人振奋的好疗效。在Day28时,16/17(94.12%)的骨髓受累患者实现了MRD阴性完全缓解;3名仅有髓外病灶的T-LBL患者也继续保持了髓内CRi的状态。在9名有髓外病灶的患者中,5名在中位时间29天时达到髓外CR。两名有巨大纵隔肿物(>7cm)的患者在第29天分别达到髓外部分缓解(PR)和疾病稳定(SD)。至研究截止日期,患者的中位随访时间为142.5天,最长达311天。6/20名患者在CAR-T细胞回输后未接受额外的抗白血病治疗或移植,其中4人在54天的中位时间保持无疾病进展。10名CR患者接受了巩固性异基因造血干细胞移植;移植后中位随访时间为210天,7/10名CR患者在移植后保持MRD阴性并持续生存。两名患者因个人原因出组,出组时均处于CR。一名二次移植患者死于TRM。
在该研究中,NS7CAR在体外和体内均表现出强大的抗肿瘤作用。NS7CAR的首次人体临床试验表明,无需额外的基因编辑即可防止CD7表达,并成功生产NS7CAR-T细胞。总体而言,NS7CAR对治疗R/R T-ALL/LBL是安全且高效的。
在此研究的基础上,我们扩大了病例,NS7CAR-T治疗60例R/R T-ALL/LBL的结果于2023年9月发表在《American Journal of Hematology》。更细分了亚组,同时呈现了大宗病例的长期疗效。
2.陆道培医院CD7CAR-T治疗难治/复发急性髓系白血病(AML)的最新成果
2024年12月,陆道培医院陆佩华院长作为第一作者和通讯作者,在国际顶级期刊《Blood》发表了题为“Nanobody-based Naturally Selected CD7-Targeted Chimeric Antigen Receptor T Cell Therapy for Acute Myeloid Leukemia”的“Regular Article”。
研究背景
难治或复发(r/r)急性髓系白血病(AML)预后相对较差,即使接受异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)的患者中也是如此,迫切需要的新的疗法。大约30%的AML患者在恶性肿瘤细胞上表达CD7。我们中心之前已经发表了相关文章,证明了自然选择的CD7 CAR-T(NS7CAR-T)疗法在T细胞淋巴恶性白血病中表现出显著疗效,且安全性良好。
嵌合抗原受体(CAR)的传统靶向域依赖于单克隆抗体(mAbs)中的IgG变量区域的单链片段(scFv)。最近,一种利用骆驼科重链抗体的单变量域,即所谓的纳米抗体,作为一种替代方法,已经变得越来越重要。纳米抗体的分子大小(15kDa)大约是人IgG分子的十分之一。虽然传统的mAbs需要六个互补决定区(CDRs)来结合抗原,但纳米抗体仅用三个CDRs就能维持相当的亲和力和特异性。此外,由于它们与人类VH基因家族III的相似性,纳米抗体比小鼠mAbs表现出更低的免疫原性。我们这项研究采用了纳米抗体技术来生产NS7CAR-T细胞。在此文章中,我们报告了Nanobody-based NS7CAR-T产品的临床前研究数据,以及在一项I期临床试验中(https://clinicaltrials.gov NCT04938115) Nanobody-based NS7CAR-T治疗难治/复发CD7阳性急性髓系白血病(AML)中的安全性和有效性结果。
研究方法
基于纳米抗体的dVHH NS7CAR包含两个抗CD7纳米抗体(VHHs)的编码区域,这些区域通过一个连接子(G4S)5连接在一起,以及CD8α铰链区域、CD8α跨膜域,还有一个第二代CAR细胞骨架,其在细胞内共刺激域包含4-1BB和CD3ζ。制备时,通过白细胞采集术获得外周血 (PB) 单核细胞,分离T细胞并用慢病毒转导。第二代CD7CAR由抗CD7单链抗体、IgG4铰链区、CD28TM跨膜结构域、4-1BB和CD3ζ的胞内共刺激结构域及截短EGFR蛋白通过T2A连接构成。所有患者在 CD7CAR-T 回输3天前静注氟达拉滨 (30 mg/m2/d) 和环磷酰胺 (300 mg/m2/d)。从采集到CAR-T细胞输注的中位时间为15天。
研究结果
在此I期临床试验中,共入组了12例CD7阳性r/r AML(CD7表达率>50%,强度良好),最后10例患者接受了dVHH NS7CAR-T细胞输注,其中4例接受低剂量(5×105/kg),6例接受中等剂量(1×106/kg)。中位年龄为34岁(7-63岁),入组时骨髓的肿瘤负荷中位值为17.0%(2.0-72.7%)。 1例患者同时有髓外病变(EMD)。入组前,患者曾经接受的治疗中位线数为8(3-17)。 而且,7例患者有造血干细胞移植史,从上次移植到复发的中位间隔期为12.5个月(3.5-19.5个月)。
在dVHH NS7CAR-T细胞输注后28天评估,7/10(70%)患者在骨髓中实现了完全缓解(CR),其中6人达到了微小残留病灶(MRD)阴性CR。 3例患者无效(NR),其中1例EMD患者根据第35天的PET-CT评估达到部分缓解(PR)。 所有NR患者发现CD7抗原丢失。 中位随访时间为为178天(28-776天)。 对于7例CR患者,3例在CD7 CAR-T细胞输注约2个月后接受了巩固性第二次异基因造血干细胞移植。一例患者在随访401天仍处于缓解状态,而其他2例患者分别于241天和776天死于移植相关死亡和感染。对于其他4例没有桥接移植的患者,3例分别于第47天、第83天和第89天复发(3例患者复发时CD7均丢失),另外1例患者死于肺部感染。
关于安全性,大多数患者(80%)出现轻度细胞因子释放综合征(CRS),7例患者呈I级,1例呈II级CRS,而2例患者(20%)呈III级CRS。 没有神经毒性的发生。 在7例有移植史的患者中,1例(为在之前移植后约100天后复发的患者)在CAR-T治疗后出现轻度皮肤移植物抗宿主疾病。
结论
我们的研究说明dVHH NS7CAR-T疗法可以使难治复发的AML患者再次达到初步的完全缓解,即使是对于之前接受过多线治疗以及移植后复发的AML患者。NS7CAR-T治疗的安全性是可控的。在dVHH NS7CAR-T疗法后,巩固性异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)在我们的试验中仍然在维持长期疗效方面发挥作用。然而,CD7抗原丢失是不缓解或复发患者的一个主要问题,我们发现5/6例伴有double CEBPA 突变的AML患者在后续丢失了CD7抗原,显示出较差的预后,这提示在以后CD7CAR-T治疗AML的临床试验中可能要考虑是否排除这类患者。最后,为了更好评估纳米抗体基础的NS7CAR-T在治疗CD7阳性AML方面的疗效和安全性,需要纳入更多的患者和随访更长时间来进一步证实。
3.陆道培医院在新型CD19 STAR-T治疗B-ALL上的研究成果
2022年5月1日,陆道培医院陆佩华教授团队和清华大学医学院林欣教授团队合作在美国著名血液学杂志《American Journal of Hematology》 (IF=13.265)发表新型CD19靶向STAR-T细胞治疗R/R B-ALL的研究论文,该项研究的临床前研究以及临床研究用STAR-T和STAR-OX40-T细胞均由清华大学(医学院)和华夏英泰生物科技公司研发和制备。首次人体I期临床研究在陆道培医院进行。
CAR-T细胞疗法在B细胞恶性肿瘤患者中已显示出高应答率,但缓解持续时间和安全性仍待提高。研究者开发了一种新型的双链嵌合受体——STAR,由2个蛋白质模块组成,每个模块均包含抗体轻链或重链可变区,融合的T细胞受体(TCR)a 和 b链恒定区与OX40共刺激域结合,通过自裂解弗林蛋白酶-p2A序列连接的2个模块,允许模块通过蛋白水解分离和重组。本文报告了STAR-T细胞疗法的临床前研究和CD19 STAR-OX40-T细胞治疗难治/复发(R/R)急性B细胞淋巴细胞白血病(B-ALL)的I期临床研究结果(https://clinicaltrials.gov, NCT03953599)。
从健康供体和患者分别获得外周血(PB)单核细胞,用于临床前和临床研究;应用慢病毒载体把STAR结构转导至T细胞获得STAR-T细胞,并利用白血病异种移植小鼠模型评估STAR-T细胞抗肿瘤功能。从2019年12月至2020年6月,该试验共入组18例CD19 + R / R B-ALL患者(男女比例为10:8),中位年龄为22.5岁。在输注STAR-OX40-T细胞前,患者接受3日的静脉注射氟达拉滨(25mg/m2·d)和环磷酰胺(250mg/m2·d)的预处理治疗。在患者达到完全缓解(CR)后,可以选择是否继续进行巩固性的异体造血干细胞移植(allo-HSCT)。
在临床前细胞水平研究中发现CD19 STAR-T细胞在靶细胞的刺激下,其展示出更快的活化时间,更高的细胞因子分泌量以及更好的肿瘤杀伤效果,显著优于常规CAR-T细胞(BBz-CAR),在白血病异种移植小鼠模型中,在不同剂量的T细胞治疗下, STAR-T细胞比BBz-CAR-T细胞展示出更强的肿瘤清除,并无显著的组织损伤情况;随后,进一步偶联不同共刺激分子至STAR结构进行优化以增强STAR-T细胞的增殖能力,细胞水平结果显示STAR偶联OX40 (STAR-OX40)后,在靶细胞的刺激下能显著增加IL-2的分泌以及增殖水平,该结构显著优于其他结构 (如:STAR-4-1BB, STAR-CD28, STAR-CD27, STAR-ICOS), 此外,其在靶细胞与外周血细胞共培养体系下,分泌出更低的细胞因子风暴(CRS)相关的细胞因子。不同的白血病异种移植小鼠模型结果同样显示STAR-OX40-T细胞具有更好的肿瘤清除效果和增殖效果,并且能够有效的抑制肿瘤的复发效果。根据细胞水平和动物水平的研究,STAR-OX40结构用于I期临床研究。
该I期临床试验中,中位随访时间为507天(范围:63-665天)。治疗前中位骨髓原始细胞水平为15.3% (范围0.5% - 90.5%),1例为移植后复发患者,2例有中枢神经系统白血病(CNSL)。18例患者均接受中位剂量为1×106 / kg的STAR-OX40-T细胞的单次输注:低剂量组(5×105 / kg,n = 3),中剂量组(1×106 / kg,n = 8)和高剂量组(2~2.5×106 / kg,n = 7)。从采集到输注STAR-OX40-T细胞的中位时间为9天(7-13天)。中位转染效率为57.4%。STAR-OX40-T细胞输注后两周评估,100%(n=18)的患者获得完全缓解(CR)且微小残留病(MRD)阴性, 在30天后评估,CR率为100%,有1例患者出现了原始细胞0.09%的MRD阳性。在 STAR-OX40-T 细胞回输后中位 57.5 天(范围:40-67 天),16/18 (88.9%) 的CR患者(15 例 MRD 阴性,1 例MRD 阳性)选择接受了巩固性的 allo-HSCT。在中位随访 549 天(范围:433- 665 天)后,11例患者仍保持 MRD 阴性 CR,1例在第 477 天变为 MRD 阳性,其他三例分别在第 211 天、第 305 天和第 345 天出现复发,1例在第 210 天死亡。在 allo-HSCT 后,7 例患者出现急性 GVHD(4 例I 级、1 例II 级、1 例 III 级和 1 例 IV 级),3 例患者出现局限于皮肤或肺部的轻度慢性 GVHD。在未接受 巩固allo-HSCT 的两例患者中,一例在第 58 天复发并在第 63 天死亡。该患者的治疗前 BM 原始细胞水平比例为 90%,BCR-ABL1 (P210) 阳性且患有CNSL。另一例在第 186 天复发,并在第 378 天死于复发。整体来看,总共有6例患者在接受 STAR-OX40-T 细胞治疗后复发。出现复发时,4 例患者为 CD19+,2 例患者为 CD19-。
关于不良反应方面,只有55.6%(n=10)的患者出现了1-2级轻度的细胞因子释放综合征CRS,其中8例患者为1级CRS,2例为2级CRS。另外,2例患者出现3级神经毒性反应。
临床前研究证明了STAR-T细胞在临床前研究及动物模型中在T细胞活化能力、细胞因子产生能力和抗肿瘤疗效方面比常规CAR-T细胞优越。首次用在人身上的I期临床研究证明了STAR-OX40-T在治疗CD19 + R / R B-ALL中的技术可行性、临床安全性和有效性。输注后可达到较高的CR率,且毒性较低。但仍需对这些患者进行长期观察,并进行更大范围的患者研究。
4.陆道培医院在一天内即可快速制备的FasT CAR-T治疗B-ALL的研究结果
2022年7月,陆道培医院和亘喜公司合作在血液学著名期刊《Blood Cancer Journal》(IF=9.812)发表《Next-Day Manufacture of a Novel Anti-CD19 CAR-T Therapy for B-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia: First-in-Human Clinical Study》的文章。
于2019年与亘喜生物技术有限公司合作启动了最新的FasT CAR-T疗法治疗难治/复发B-ALL,使其制备时间缩短至次日即可。目前传统CD19 CAR-T制备主要存在的问题:周期长,需要 7–14天的生产时间;成本高;T细胞衰竭的问题等。为了改善临床结果并缩短CAR-T细胞的制备时间,开发了 FasT CAR-T (F-CAR-T) 制造平台。新模式下的FasT CAR-T 可在次日内实现扩增,大大缩短了制备时间,而且FasT CAR-T细胞有以下特点:更强的扩增能力,更年轻的细胞表型,细胞衰竭更少,更强的肿瘤杀伤效应。通过临床前和首次人体临床研究,评估了 CD19 F-CAR-T 在 B 细胞急性淋巴细胞白血病 (B-ALL) 中的安全性、可行性和初步临床疗效。在临床前研究中,与传统的 CAR-T 细胞相比,CD19 F-CAR-T 细胞表现出优异的增殖能力,具有更年轻的细胞表型、更少的耗竭和更有效的肿瘤消除。在我院进行的 I 期临床研究 (NCT03825718) 中,共入组了25 例难治/复发B-ALL患者,其中5例为14岁以下儿童。F-CAR-T 细胞100%制备成功,25例患者均接受了输注。 I期临床研究结果显示:CD19 F-CAR-T 的安全性是可控的,24 例 (96%) 患者发生了 CRS,其中 18 例 (72%) 为 1-2 级 CRS,6 例 (24%) 为 3 级,未出现 4 级或更高级别的 CRS。 在 >14 岁组中,16/20 (80%) 的患者出现轻度 CRS,只有 2/20 (10%) 的患者出现 3 级 CRS。 对于≤14 岁的患者组,2/5 (40%) 出现轻度 CRS,但 3/5 (60%) 出现3 级 CRS。 在 7 (28%) 例患者中观察到 ICANS,其中 2 (8%) 例 3 级 ICANS 发生在 > 14 岁的患者中,5 (20%)例 4 级 ICANS 均发生在 14 岁以下的患者中。
在F-CAR-T输注后14天评估,23/25 名患者达到了微小残留病(MRD)阴性的完全缓解(CR),随后 20 例患者在 F-CAR-T 治疗后 3 个月内桥接了异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)。 20 例患者中有 15 例仍处于无病生存状态,中位缓解持续时间为 734 天。其中一例患者复发,4/20 死于移植相关死亡。在未接受 allo-HSCT 的 3 例患者中,有 2 例患者在 F-CAR-T 后 随访10 个月仍处于 CR 状态。研究表明:稳健、快速的 F-CAR-T 细胞生产工艺是可行的,并且可以在一天产生足够数量的细胞,与传统CAR-T 细胞相比,具有更出色的扩增能力、更丰富的 Tscm/Tsm 亚群和更少的衰竭细胞。 我们的首次人体临床研究进一步表明,F-CAR-T治疗难治/复发 B-ALL 青少年和成人患者是安全、可靠和疗效好的我们的 FasT CAR-T 制造平台可以代表一种更具成本效益的CAR-T 细胞免疫方法,可以显著减少制备时间和成本,甚至减少患者的临床住院时间。
5.陆道培医院在CAR-T细胞治疗复发/难治多发性骨髓瘤和淋巴瘤临床试验获得肯定性结果
我院在CAR-T细胞治疗B-ALL上获得了优异的疗效,且积累了大量的经验,近年来也积极开展了CAR-T细胞治疗血液系统其他肿瘤的研究,一是CAR-T细胞治疗复发或难治BCMA阳性多发性骨髓瘤患者的安全性和有效性临床研究;另一个是CAR-T细胞治疗难治复发淋巴瘤患者的安全性和有效性临床研究,与国内外报导的研究结果可相媲美。关于我院和西比曼公司合作的BCMA CAR-T (C-CAR088)治疗多发性骨髓瘤的研究,最佳总体缓解(BOR)包括6例完全缓解(CR)、10例非常好的部分缓解(VGPRs)、4例部分缓解(PR)。C-CAR088治疗R / R MM患者的临床试验结果显示良好的安全性和有效性。此项优异的研究结果入选为2020年第62届美国ASH大会口头报告。另外,关于我院在CAR-T治疗B细胞淋巴瘤的研究,近期我院在多例难治/复发淋巴瘤患者其中包括异体移植后复以及CD19治疗失败的淋巴瘤患者,通过CD19/CD22 CAR-T治疗取得了完全缓解,且安全性良好,该研究结果被入选于2022年6月欧洲血液学年会(EHA)口头报告。
6.陆道培医院在异基因造血干细胞移植复发后行CAR-T细胞治疗的临床结果
从2016年2月到2018年10月,我院共入组了32例异基因造血干细胞移植复发的患者,在无活动性GVHD情况下,接受CAR-T细胞治疗,发现第30天的完全缓解率仍可高达87.5% (28/32), 只有3例出现了III-IV的CRS。而且,随访一年的整体生存率(OS)为68.8%,说明CAR-T细胞治疗依然给予了一些移植后复发的患者二次希望。我院的该项研究结果与北京大学血液病研究所合作于2020年8月发表于国际期刊 《Cytotherapy》(IF=6.196)。
7.陆道培医院在人源性CD19 CAR-T细胞治疗B-ALL的成功研究结果
我院在CAR-T细胞治疗血液肿瘤中积累了大量的经验,面对目前鼠源化CD19 CAR-T治疗后CD19阳性复发的问题,我们和宣武医院合作开展了人源性CAR-T治疗难治/复发B-ALL患者的疗效和安全性研究,发现对于使用鼠源化的CAR-T细胞治疗失败或者复发后,仍然能从人源性CAR-T治疗中获益,我们合作的初步研究结果论文于2019年9月发表在国际知名期刊《Clinical Cancer Research》(IF=13.801,陆佩华院长为共同通讯作者),其更进一步的长期随访鼠源化治疗失败使用人源化CAR-T的研究于2022年6月发表在SCI杂志《Frontiers in oncology》(IF=5.738,陆佩华院长为共同通讯作者)。
8.陆道培医院在新工艺新技术CAR-T细胞治疗的研究成果
我院在2021年启动了CD7 通用型CAR-T治疗难治/复发T细胞急性淋巴细胞白血病(T-ALL)或者T淋巴母细胞淋巴瘤(T-LBL)的研究,目前已经取得了阶段性进展,这其中包括异基因移植后复发的T-ALL或T-LBL, 均显示了较高的完全缓解率和安全性,通用型CAR-T不依赖患者本身制备,这将对本身无法满足制备CAR-T条件的患者带来新的治疗选择。另外,在CAR-NKG2D治疗AML,以及CD7CAR-T治疗CD7阳性的AML上也已经使得多例患者受益,对于难治复发AML患者,我们仍在努力开展新的临床试验,使更多髓系白血病患者能从中受益。
综上所述,我院临床经验丰富的治疗团队与CAR-T的研发团队的强强联合,再次为这些原本无望的病人赢得了生机。临床结果显示,CAR-T治疗难治/复发B-ALL,T-ALL, 骨髓瘤和淋巴瘤等疗效确切,且安全性良好。同时,我们依然在不断探索新的方法,以科研为基础,竭尽全力为患者带去福音。