in vivo CAR-T 的体内外药理学研究

2026-09-29 17:03:55
分享
AIME

问财摘要

1、in vivo CAR-T是细胞治疗领域的热点方向,与传统体外ex vivo制备不同。它直接将携带CAR基因的递送载体注射入患者体内,由体内T细胞原位完成转导与活化,起效时间可缩短至1-3天,具有低成本、可工业化生产、即用型等优势。 2、目前主流技术平台可分为两类:以慢病毒为代表的整合型载体和以LNP/聚合物制剂化mRNA为代表的非整合型载体。两类平台在作用机制上的本质差异,决定了体外与体内药理学研究设计思路的不同。 3、体外药理学研究主要围绕递送效率与特异性、体外杀伤活性、抗原遮蔽风险等问题展开。 4、体内评价通常分为人源化小鼠模型与非人灵长类(NHP)模型两条主线。
免责声明 内容由AI生成
文章提及标的
昭衍新药--
诺华--
查看股票机会下载客户端

in vivo CAR-T是近年来细胞治疗领域的热点方向之一,代表着与传统体外(ex vivo)制备完全不同的技术路线。相比于需经历白细胞单采、体外转导、扩增、放行检验等7–22天复杂流程的ex vivo CAR-T,in vivo CAR-T直接将携带CAR基因的递送载体注射入患者体内,由体内T细胞原位完成转导与活化,起效时间可缩短至 1–3天,兼具低成本、可工业化生产、即用型(off-the-shelf)等优势,但其“体内生成”的特性也对药理学评价体系提出了新的要求[1]。

目前主流技术平台可分为两类:以慢病毒为代表的整合型载体,经逆转录将CAR基因永久整合入 T 细胞基因组,特点是靶向驱动扩增、持久性强,多用于单次给药的肿瘤适应症;以及以 LNP/聚合物制剂化mRNA(线性或环状 RNA)为代表的非整合型载体,通过内吞与内体逃逸递送 RNA,特点是起效快、表达随细胞分裂逐渐衰减,更适合需要重复给药的自身免疫适应症[2,3]。两类平台在作用机制上的本质差异,决定了体外与体内药理学研究设计思路的不同。本文结合公开文献及昭衍新药(HK6127)自建评价平台数据,对in vivo CAR-T产品体外与体内药理学研究的关注要点做一梳理。

体外药理学研究

体外药理学评价主要围绕三个问题展开:递送效率与特异性、体外杀伤活性、抗原遮蔽风险。

1

递送效率与特异性

基本思路是用供试品感染PBMC,流式检测不同细胞亚型(T、B、NK、单核细胞)CAR阳性细胞的比例,评价载体对靶细胞的选择性。如Umoja Biopharma靶向CD3的慢病毒产品UB-VV111(靶点 CD19)对T细胞表现出良好的选择性转导,对B细胞、单核细胞、NK细胞的脱靶转导极低[4];深圳虹信生物靶向CD8的LNP产品HN2301(靶点 CD19)同样表现出CAR在CD8+T细胞中的高度富集[5]。试验设计需关注:应在多个供体、健康人及患者来源PBMC中开展,以覆盖个体差异;需明确转导前是否经过预激活处理;不同载体(LNP起效快、慢病毒起效慢)应设置各自适宜的检测时间点,不宜以统一时间点直接比较。

2

体外杀伤活性

将PBMC或T细胞与供试品孵育后加入靶细胞,检测生成的CAR-T细胞对靶细胞的杀伤能力、细胞因子分泌及T细胞活化(如CD107a脱颗粒、4-1BB 表达)与增殖情况,并设置抗原阴性细胞系作为特异性对照,效靶比与时间点应设置梯度。以Capstan Therapeutics的CPTX2309为例,其在CD19阳性的NALM6细胞上呈现明显的剂量依赖性杀伤,而在CD19阴性K562细胞上无杀伤活性,同时伴随CD107a、4-1BB上调及T细胞增殖[6]。针对自身免疫适应症的产品,还需增加健康人及患者自体B细胞清除试验[5,7],且建议在多个供体中开展,以代表患者群体的疾病异质性。

3

抗原遮蔽试验

这一评价项目源于真实的临床教训——2018 年《Nature Medicine》报道,诺华(NVS)CTL019制备过程中一个白血病B细胞被意外转导上CAR基因,其表面表达的CAR以顺式方式结合并遮蔽了自身CD19靶点,使其逃避CAR-T细胞识别,最终引发复发[8]。对于in vivo CAR-T,由于体内递送无法像体外制备那样进行严格的细胞分选,脱靶感染肿瘤细胞或自身B细胞在理论上是存在的风险。如Interius的INT2104评价体系中即专门设计了抗原遮蔽试验:一方面在健康原代B细胞、多种肿瘤细胞株及患者来源B细胞中检测转导效率;另一方面强制使B淋巴瘤细胞表达CAR,再与供试品生成的CAR-T/CAR-NK细胞共培养,验证即便靶细胞被误转导,仍可被有效清除[9]。

体内药理学研究

体内评价通常分为人源化小鼠模型与非人灵长类(NHP)模型两条主线,整体逻辑是:人源化小鼠承担概念验证与抗肿瘤药效评价,NHP 则在药理学、生物分布、免疫应答、持久性及安全性等维度提供从临床前到临床转化的重要桥梁。

1

人源化小鼠模型:Hu-PBMC 与 Hu-HSC

常用重建方式包括Hu-PBMC与Hu-HSC,二者各有取舍(见表1)[10,11]。载体类型不同,模型选择也随之不同:病毒载体产品建议采用 HSC 重建模型以获得更长观察期;LNP载体产品建议采用PBMC重建模型并需荷瘤评价,必要时可采用DKO小鼠以延缓GvHD发生。

表1 Hu-PBMC与Hu-HSC人源化重建模型比较

2

昭衍自建评价平台

基于上述经验,昭衍新药(HK6127)已建立起较为完整的体内评价能力。在PBMC免疫重建模型的供体筛选中,通过对多个供体 hCD45+人源细胞重建比例及小鼠体重变化的系统追踪,筛选出重建效率高、个体差异小、GvHD发生较晚的标准供体,作为后续药效研究的基础:

图1 昭衍PBMC免疫重建模型——多供体hCD45%重建效率及体重变化筛选

在此基础上构建的PBMC免疫重建荷瘤模型覆盖血液瘤(NCI-H929多发性骨髓瘤模型、Daudi 淋巴瘤模型):

图2 昭衍PBMC免疫重建荷瘤模型——血液瘤(NCI-H929、Daudi)

以及实体瘤(表达HER2的NCI-N87、表达Claudin18.2NUGC4、表达间皮素的PANC1、表达GPC3的HepG2),均可观察到稳定的肿瘤生长曲线:

图3 昭衍PBMC免疫重建荷瘤模型——实体瘤(NCI-N87、NUGC4、PANC1、HepG2)

针对需要更长观察窗口和更完整免疫背景的研究需求,昭衍同时建立了CD34免疫重建荷瘤模型:

图4 昭衍CD34免疫重建荷瘤模型(NCI-H929)

在此基础上完成的小鼠体内药效学试验(免疫缺陷小鼠人源化后接种Nalm6-luc肿瘤细胞,按BIW频率给予供试品)显示,供试品组肿瘤负荷较对照组受到显著抑制,停药后仍能维持一段时间的肿瘤控制效果,同时可检测到CAR阳性T细胞的持续表达:

图5 昭衍小鼠体内药效学试验设计与结果(肿瘤负荷抑制及 CAR+ T 细胞检测)

3

B 细胞清除药效与补充模型

对于自身免疫适应症产品,体内评价的核心终点是B细胞清除。Interius的INT2104与Capstan的CPTX2309均在CD34人源化小鼠模型中展示了深度、快速的B细胞清除效果,同时监测CAR-T细胞在骨髓、脾脏、肝脏等组织中的分布,为后续毒理及药代研究的剂量选择提供依据[7,9];给药前是否经过T细胞活化预处理(如IL-7)也会影响清除动力学,需一并纳入设计考量。转基因动物(如hCD8/hCD19双转基因小鼠)可作为补充模型,优势在于具备完整天然免疫系统且可直接使用临床分子,但人源CAR胞内结构域在鼠源T细胞中的兼容性、以及不同靶点/共刺激结构域需匹配不同转基因动物等局限。

4

NHP 模型:临床转化的关键桥梁

NHP模型是弥补人源化小鼠免疫系统重建不完全这一短板的关键桥梁,具备完整免疫系统,能更全面地反映急性炎症反应、细胞因子释放综合征和神经毒性等系统性安全性问题[12],转染效率也更贴近临床,并可支持淋巴结内注射等特殊给药途径的探索及剂量转化。HN2301的食蟹猴非临床安全性数据与5例患者临床数据的系统比对显示,细胞因子释放综合征、神经毒性、靶向B细胞清除、肝肾功能四个维度均呈现高度一致的非临床—临床相关性[5],是NHP模型转化价值的有力例证。

种属选择需结合载体特性:慢病毒载体的种属特异性与恒河猴TRIM5α蛋白对HIV-1衣壳蛋白的特异性识别有关,该蛋白可在逆转录早期阻断病毒复制,其抑制能力远强于人源蛋白,故慢病毒对豚尾猴感染效率较高,而在食蟹猴、恒河猴中感染能力明显偏弱[13,14];因此采用慢病毒平台的in vivo CAR-T产品在设计NHP试验时,往往需要选用来源受限的豚尾猕猴,或对病毒衣壳、Binder及CAR分子进行种属替代设计。

以CPTX2309在食蟹猴上开展的0.1–2.0 mg/kg剂量爬坡试验为例,检测指标涵盖 CAR 阳性率、B细胞清除率(流式与免疫组化交叉验证)、免疫重置情况,并结合毒理与组织分布指标综合评估,结果显示B细胞清除呈明显的剂量依赖性[7]。

in vivo CAR-T产品的药理学评价体系应遵循“Case by case”原则——根据载体类型、Binder、靶点及CAR分子设计,结合临床适应症制定针对性的评价方案;应“以终为始”,始终以临床价值为导向,充分考虑临床前到临床的转化路径;更应“基于科学、基于数据”,通过体外递送效率、杀伤活性与抗原遮蔽评价,结合体内人源化小鼠与NHP模型的分层评价策略,充分研究、最大化发掘产品的临床潜能,为该类新型细胞治疗产品的研发与非临床评价提供参考。

 

免责声明:风险提示:本文内容仅供参考,不代表同花顺观点。同花顺各类信息服务基于人工智能算法,如有出入请以证监会指定上市公司信息披露平台为准。如有投资者据此操作,风险自担,同花顺对此不承担任何责任。
homeBack返回首页
不良信息举报与个人信息保护咨询专线:10100571违法和不良信息涉企侵权举报涉算法推荐举报专区涉青少年不良信息举报专区

浙江同花顺互联信息技术有限公司版权所有

网站备案号:浙ICP备18032105号
证券投资咨询服务提供:浙江同花顺云软件有限公司 (中国证监会核发证书编号:ZX0050)
AIME