重磅！陸道培醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)在Blood雜志發(fā)表最新研究：基于納米抗體的CD7 CAR-T治療急性髓系白血病

近日，陸道培醫(yī)院陸佩華院長(zhǎng)作為第一作者和通訊作者，在國(guó)際血液學(xué)期刊Blood（IF=21）在線(xiàn)發(fā)表了題為“Nanobody-based Naturally Selected CD7-Targeted Chimeric Antigen Receptor T Cell Therapy for Acute Myeloid Leukemia”的研究論文。這項(xiàng)研究成果標(biāo)志著在急性髓系白血病（AML）治療領(lǐng)域的又一重大突破。

在該研究中，陸佩華院長(zhǎng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用基于納米抗體的CD7 CAR-T治療急性髓系白血病，研究結(jié)果不僅在腫瘤殺傷力和安全性上取得了顯著進(jìn)展，更為難治復(fù)發(fā)急性髓系白血病的治療開(kāi)辟了新路徑。

研究背景

難治或復(fù)發(fā)（R/R）急性髓系白血?。ˋML）預(yù)后相對(duì)較差，即使接受異基因造血干細(xì)胞移植（allo-HSCT）的患者中也是如此，迫切需要的新的療法。大約30%的AML患者在惡性腫瘤細(xì)胞上表達(dá)CD7。我們中心之前已經(jīng)發(fā)表了相關(guān)文章，證明了自然選擇的CD7 CAR-T（NS7CAR-T）療法在T細(xì)胞淋巴惡性白血病中表現(xiàn)出顯著療效，且安全性良好。

嵌合抗原受體（CAR）的傳統(tǒng)靶向域依賴(lài)于單克隆抗體（mAbs）中的IgG變量區(qū)域的單鏈片段（scFv）。最近，一種利用羊駝科重鏈抗體的單變量域，即所謂的納米抗體，作為一種替代方法，已經(jīng)變得越來(lái)越重要。納米抗體的分子大?。?5kDa）大約是人IgG分子的十分之一。雖然傳統(tǒng)的mAbs需要六個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)（CDRs）來(lái)結(jié)合抗原，但納米抗體僅用三個(gè)CDRs就能維持相當(dāng)?shù)挠H和力和特異性。此外，由于它們與人類(lèi)VH基因家族III的相似性，納米抗體比小鼠mAbs表現(xiàn)出更低的免疫原性。值得注意的是，一個(gè)成熟的表面展示平臺(tái)也促進(jìn)了能夠針對(duì)同一抗原的不同表位的多個(gè)納米抗體的生成，傳統(tǒng)mAbs在這方面通常表現(xiàn)出比較有限的能力。而且，特別相關(guān)的是，基于納米抗體的CAR-T顯示出增強(qiáng)的效應(yīng)細(xì)胞因子釋放。我們采用了納米抗體技術(shù)來(lái)生產(chǎn)NS7CAR-T細(xì)胞。在此文章中，我們報(bào)告了Nanobody-based NS7CAR-T產(chǎn)品的臨床前研究數(shù)據(jù)，以及在一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)中(https://clinicaltrials.gov NCT04938115)  Nanobody-based NS7CAR-T治療難治/復(fù)發(fā)CD7陽(yáng)性急性髓系白血?。ˋML）中的安全性和有效性結(jié)果。

研究方法

基于納米抗體的dVHH NS7CAR包含兩個(gè)抗CD7納米抗體（VHHs）的編碼區(qū)域，這些區(qū)域通過(guò)一個(gè)連接子(G4S）5連接在一起，以及CD8α鉸鏈區(qū)域、CD8α跨膜域，還有一個(gè)第二代CAR細(xì)胞骨架，其在細(xì)胞內(nèi)共刺激域包含4-1BB和CD3ζ。制備時(shí)，通過(guò)白細(xì)胞采集術(shù)獲得外周血(PB)單核細(xì)胞，分離T細(xì)胞并用慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)。第二代CD7CAR由抗CD7單鏈抗體、IgG4鉸鏈區(qū)、CD28TM跨膜結(jié)構(gòu)域、4-1BB和CD3ζ的胞內(nèi)共刺激結(jié)構(gòu)域及截短EGFR蛋白通過(guò)T2A連接構(gòu)成。所有患者在CD7CAR-T回輸3天前靜注氟達(dá)拉濱(30 mg/m2/d)和環(huán)磷酰胺(300 mg/m2/d)。從采集到CAR-T細(xì)胞輸注的中位時(shí)間為15天。

研究結(jié)果

首先是臨床前研究，dVHH NS7CAR-T和傳統(tǒng)scFV NS7CAR的結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖所示（圖A）。研究發(fā)現(xiàn)，dVHH NS7CAR-T細(xì)胞在培養(yǎng)大約兩周后顯示出比scFv NS7CAR-T更強(qiáng)的擴(kuò)增能力（23.9 folds vs.8.1 folds，P=0.024）（圖B）。

在不同的效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞比例下，scFv和dVHH NS7CAR-T細(xì)胞對(duì)KG1a靶細(xì)胞表現(xiàn)出相似的抗惡性細(xì)胞的功能（圖F）。流式細(xì)胞術(shù)（FCM）、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（RT-PCR）和蛋白印跡（WB）分析表明，scFv NS7CAR-T和dVHH NS7CAR-T細(xì)胞都沒(méi)有在它們的細(xì)胞表面檢測(cè)到流式細(xì)胞術(shù)可檢測(cè)的CD7表達(dá)（圖H），然而通過(guò)RT-PCR和WB檢測(cè)到了顯著的CD7 mRNA和蛋白水平（圖I）。dVHH NS7CAR-T細(xì)胞顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤活性（圖K），在輸注后第8天表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤活性。而接受PBS或?qū)φ誘細(xì)胞治療的小鼠腫瘤生長(zhǎng)迅速（圖J）。

在此I期臨床試驗(yàn)中，共入組了12例CD7陽(yáng)性R/R AML（CD7表達(dá)率>50%，強(qiáng)度良好），最后10例患者接受了dVHH NS7CAR-T細(xì)胞輸注，其中4例輸注了5×105/kg，6例輸注了1×106/kg。中位年齡為34歲（7-63歲），入組時(shí)骨髓的腫瘤負(fù)荷中位值為17.0%（2.0-72.7%）。1例患者同時(shí)有髓外病變（EMD）。入組前，患者曾經(jīng)接受的治療中位線(xiàn)數(shù)為8（3-17）。而且，7例患者有造血干細(xì)胞移植史，從上次移植到復(fù)發(fā)的中位間隔期為12.5個(gè)月（3.5-19.5個(gè)月）。

在dVHH NS7CAR-T細(xì)胞輸注后28天評(píng)估，7/10（70%）患者在骨髓中實(shí)現(xiàn)了完全緩解（CR），其中6人達(dá)到了微小殘留病灶（MRD）陰性CR。3例患者無(wú)效（NR），其中1例EMD患者根據(jù)第35天的PET-CT評(píng)估達(dá)到部分緩解（PR）。所有NR患者發(fā)現(xiàn)CD7抗原丟失。中位隨訪(fǎng)時(shí)間為為178天（28-776天）。對(duì)于7例CR患者，3例在CD7 CAR-T細(xì)胞輸注約2個(gè)月后接受了鞏固性第二次異基因造血干細(xì)胞移植。一例患者在隨訪(fǎng)401天仍處于緩解狀態(tài)，而其他2例患者分別于241天和776天死于非復(fù)發(fā)原因、腎衰及感染。對(duì)于其他4例沒(méi)有橋接移植的患者，3例分別于第47天、第83天和第89天復(fù)發(fā)（3例患者復(fù)發(fā)時(shí)CD7均丟失），另外1例患者死于肺部感染。

關(guān)于安全性，大多數(shù)患者（80%）出現(xiàn)輕度細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS），7例患者呈I級(jí)，1例呈II級(jí)CRS，而2例患者（20%）呈III級(jí)CRS。沒(méi)有神經(jīng)毒性的發(fā)生。在7例有移植史的患者中，1例（為在之前移植后約100天后復(fù)發(fā)的患者）在CAR-T治療后出現(xiàn)輕度皮膚移植物抗宿主疾病。

結(jié)論

我們的研究說(shuō)明dVHH NS7CAR-T療法可以使難治復(fù)發(fā)的AML患者再次達(dá)到初步的完全緩解，即使是對(duì)于之前接受過(guò)多線(xiàn)治療以及移植后復(fù)發(fā)的AML患者，NS7CAR-T治療的安全性是可控的。在dVHH NS7CAR-T療法后，鞏固性異基因造血干細(xì)胞移植（allo-HSCT）在我們的試驗(yàn)中仍然在維持長(zhǎng)期療效方面發(fā)揮作用。

CD7抗原丟失是不緩解或復(fù)發(fā)患者的一個(gè)主要問(wèn)題，我們發(fā)現(xiàn)5/6例伴有double CEBPA突變的AML患者在后續(xù)丟失了CD7抗原，顯示出較差的預(yù)后，這提示在以后CD7CAR-T治療AML的臨床試驗(yàn)中可能要考慮是否排除這類(lèi)患者。

最后，為了更好評(píng)估納米抗體基礎(chǔ)的NS7CAR-T在治療CD7陽(yáng)性AML方面的療效和安全性，需要納入更多的患者和隨訪(fǎng)更長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)一步證實(shí)。

急性髓系白血?。ˋML）是一種復(fù)雜且異質(zhì)性極高的血液惡性腫瘤，現(xiàn)有治療方案的局限性使其長(zhǎng)期緩解率和總體生存率仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。陸佩華院長(zhǎng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性通過(guò)基于納米抗體的自然選擇CD7靶向嵌合抗原受體T細(xì)胞療法在急性髓系白血病的治療中，展現(xiàn)了優(yōu)異的治療效果和較低的脫靶毒性，其詳盡的數(shù)據(jù)支持得到了國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)。

這一成果的發(fā)表，不僅為急性髓系白血病患者帶來(lái)了新的希望，也再次展示了陸道培醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)在全球血液學(xué)研究領(lǐng)域顯著的學(xué)術(shù)地位。未來(lái)，我們將繼續(xù)深耕血液病的基礎(chǔ)與臨床研究，不斷推動(dòng)科學(xué)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，為全球血液病患者帶來(lái)更多福音。