前言

嵌合抗原受體T細胞（CAR－T）是經(jīng)過基因改造，在其表面表達合成CAR分子的T淋巴細胞。CAR分子賦予T淋巴細胞識別細胞表面靶抗原的能力，并對表達這些抗原的細胞介導(dǎo)特異性細胞毒性。

通常，單克隆抗體的單鏈抗體片段（scFv）被用作CARs的抗原靶向結(jié)構(gòu)域。到目前為止，已有6種CAR－T療法得到了批準，其中5種CAR－T產(chǎn)品的抗原識別域均基于scFv，只有ciltacabtagene autoleucel使用了單域納米抗體。然而，單鏈抗體作為CAR靶向結(jié)構(gòu)域的具有一定的局限性。近年來，研究人員一直在關(guān)注其他類型的CAR結(jié)構(gòu)域，包括納米抗體、肽或配體。其中，納米抗體作為替代的CAR靶向結(jié)構(gòu)域表現(xiàn)出特別的優(yōu)勢，包括納米抗體的低免疫原性、穩(wěn)定性、特異性和高親和力，以及簡單可行的開發(fā)過程。許多研究結(jié)果證實，在臨床前和臨床環(huán)境中，基于納米抗體的CAR－Ts可以與基于單鏈抗體的CAR－Ts發(fā)揮同樣的功能。

CAR的結(jié)構(gòu)

CARs由四個組成部分組成：細胞外抗原識別結(jié)構(gòu)域，最常見的是單鏈抗體片段；結(jié)構(gòu)成分，如鉸鏈和跨膜結(jié)構(gòu)域；提供維持CAR－T細胞效應(yīng)器功能的共刺激信號結(jié)構(gòu)域，以及CD3ζ 激活域。

第一代CARs通常只包含CD3－ζ鏈信號轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域。將一個共刺激分子添加到第一代CARs中產(chǎn)生了所謂的第二代CARs，而第三代CARs包括將兩個共刺激分子添加到第一代CARs中。這種方法不僅使免疫細胞具有靶向性，而且可以克服免疫耐受困境，使修飾后的免疫細胞具有較強的抗腫瘤活性。

CAR結(jié)構(gòu)的進一步基因修飾賦予CAR－Ts分泌細胞因子的能力，以增強其治療實體瘤的抗腫瘤活性。通過CAR－Ts在腫瘤部位輸送感興趣的細胞因子被認為對實體瘤的腫瘤微環(huán)境（TME）具有顯著的調(diào)節(jié)作用。因此，第四代CAR將CAR－T細胞的直接殺瘤功能與腫瘤部位釋放的細胞因子的免疫調(diào)節(jié)能力結(jié)合在一起，而不會產(chǎn)生全身給予此類細胞因子的副作用。此外，第五代CAR－T是基于第二代的CAR，在其細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域中含有一種感興趣的細胞因子的細胞內(nèi)受體。

納米抗體作為CAR靶向域的優(yōu)勢

目前，CAR－T細胞的靶向結(jié)構(gòu)域主要基于單鏈抗體，重鏈可變區(qū)和輕鏈可變區(qū)之間需要肽連接體，在CAR－T細胞輸注后，由于連接體的免疫原性，宿主免疫系統(tǒng)可以通過形成中和抗體來介導(dǎo)針對此類連接體的免疫反應(yīng)。相反，在納米抗體的情況下，免疫原性的風(fēng)險較小，因為納米抗體缺乏這種合成的連接肽。

到目前為止，還沒有任何關(guān)于在將納米抗體用作CAR－T靶向結(jié)構(gòu)域輸注到人體后形成產(chǎn)生中和抗體的報告。納米抗體的序列更類似于人類重鏈可變區(qū)，使得納米抗體在許多臨床應(yīng)用中更具相容性，免疫原性更低。此外，在人源化的背景下，納米抗體也往往比單鏈抗體更具優(yōu)勢，因為納米抗體的人源化過程更容易。以人源化納米抗體或單鏈抗體為靶向結(jié)構(gòu)域的CAR－Ts已在眾多臨床研究中得到廣泛評估。

將單鏈抗體用作CAR靶向域的另一個限制是CAR聚集導(dǎo)致CAR－T耗竭。這種情況的發(fā)生與靶抗原的結(jié)合無關(guān)，可能起源于CAR的單鏈抗體可變結(jié)構(gòu)域。單鏈抗體自聚集的高趨勢主要源于其可變結(jié)構(gòu)域上自由暴露的疏水殘基或較差的VH或VL結(jié)構(gòu)域折疊穩(wěn)定性。CAR T表面的CAR聚集觸發(fā)效應(yīng)細胞的激活和細胞毒性信號級聯(lián)，從而導(dǎo)致T細胞衰竭。相反，基于納米抗體的CAR－T往往不具有CAR表面聚集和靶抗原非依賴性效應(yīng)細胞激活的局限性。納米抗體的這種優(yōu)勢是研究它們作為CAR靶向域單鏈抗體替代品的主要原因之一。

在另一個與CAR－T相關(guān)的領(lǐng)域中，單鏈抗體往往也具有局限性，即串聯(lián)CAR（TanCARs）。TanCAR是由兩個串聯(lián)抗原結(jié)合域產(chǎn)生的雙特異性CAR，它們對兩個不同的目標(biāo)抗原或特定目標(biāo)抗原的兩個不同表位具有特異性。對于此類應(yīng)用，與單鏈抗體相比，納米抗體似乎更有利于靶向部分。此外，研究人員已經(jīng)證明，兩個單獨單鏈抗體的VH和VL結(jié)構(gòu)域可能無意中形成交叉對，導(dǎo)致親和力喪失。此外，與單鏈抗體相比，納米抗體的另一個優(yōu)勢是其長CDR3，這使它們能夠結(jié)合常規(guī)單克隆抗體無法觸及的特定表位。

基于納米抗體的CAR－T靶標(biāo)及研究進展

B細胞成熟抗原（BCMA）是一種跨膜激活劑和鈣調(diào)節(jié)劑，在調(diào)節(jié)B細胞成熟和向漿細胞分化中發(fā)揮重要作用。BCMA在惡性漿細胞上的高水平表達使其成為各種癌癥免疫治療的重要靶點。2020年，F(xiàn)DA批準IdecabtageneVicleucel（Abecma）用于臨床應(yīng)用，使其成為治療某些R／R MM患者的第一種基于細胞的癌癥療法。該CAR－T產(chǎn)品的靶向結(jié)構(gòu)域是BCMA特異性單鏈抗體。然而，BCMA特異性納米抗體也被用作CAR－Ts的靶向結(jié)構(gòu)域。

2018年，報告了一項I期臨床試驗（NCT03090659）的結(jié)果，該試驗測試了基于納米抗體的自體BCMA重定向CAR－Ts（LCAR－B38M）在R／RMM患者中的安全性和有效性。LCAR－B38M CAR－T是針對兩種不同BCMA表位重定向的雙表位CAR－T。2022年2月28日， FDA批準了ciltacabtagene autoleucel（CARVYKTI）用于治療R／R MM成年患者。CARVYKTI使用了與LCAR－B38M相同的CAR結(jié)構(gòu)，在開放標(biāo)簽的多中心臨床試驗Carticente－1（NCT03548207）中，報告的總有效率為97％（94／97），65名患者（67％）記錄了sCR。

此外，2021年，Han等人報告了一項臨床試驗（NCT03661554）的結(jié)果，該試驗調(diào)查了自體第二代BCMA重定向CAR－Ts的安全性和有效性，其中人源化羊駝衍生的抗BCMA納米體作為其靶向域，用于R／R MM患者。結(jié)果顯示，在34名接受治療的MM患者中，總有效率為88．2％，sCR為55．9％，中位無進展生存期（mPFS）超過一年。這些發(fā)現(xiàn)進一步強調(diào)了這些基于人源化納米抗體的CAR－T治療R／R MM患者的有效性和安全性。

除了已獲批的CARVYKTI使用了納米抗體作為CAR－T靶向結(jié)構(gòu)域外，目前，關(guān)于納米抗體CAR－T靶向結(jié)構(gòu)域的研究在多個熱門靶點均有涉及，包括VEGFR2、HER2、PSMA、TAG－72、GPC2、CD38、CD33、CD7、MUC1、EGFR、CD20、CD105、PD－L1和EIIIB等。

小結(jié)

作為CARs最常見的靶向結(jié)構(gòu)域，單鏈抗體往往具有局限性，可能會在給藥后阻礙CAR－T產(chǎn)品的安全性和有效性。雖然，到目前為止，美國FDA已經(jīng)批準了五種基于scFv的CAR－T產(chǎn)品，但是仍然有改進的余地。

因此，CAR的替代靶向結(jié)構(gòu)域的研究逐漸興起，例如納米抗體，它可以在很大程度上解決上述基于單鏈抗體的CAR－T限制�；�于納米抗體的CAR－Ts可能與基于單鏈抗體靶向結(jié)構(gòu)域的傳統(tǒng)CAR－Ts一樣有效。此外，由于其單體結(jié)構(gòu)，納米抗體具有低免疫原性，并且不會引起聚集導(dǎo)致T細胞耗竭。另外，在串聯(lián)CAR的結(jié)構(gòu)中，納米抗體沒有親和力喪失的限制，這被認為是單鏈抗體設(shè)計中可能存在的問題。

值得一提的是，截至2022年2月，所有經(jīng)FDA批準的CAR－T產(chǎn)品均為基于單鏈抗體的靶向域，而ciltacabtagene autoleucel是FDA批準的第一個基于VHH的CAR－T產(chǎn)品。這種BCMA重定向納米抗體CAR－T產(chǎn)品在R／R MM患者中表現(xiàn)出令人鼓舞的臨床結(jié)果，這表明納米抗體CAR－T產(chǎn)品在臨床上可以與傳統(tǒng)的基于單鏈抗體的CAR－T產(chǎn)品一樣有效且耐受性良好，為基于納米抗體的CAR－T細胞療法展示出光明的前景。

參考文獻：

1． Nanobody－based CAR－T cells for cancerimmunotherapy． Biomark Res． 2022； 10： 24．

       原文標(biāo)題 : 基于納米抗體的CAR-T細胞療法