嵌合抗原受體T細胞治療復發/難治多發性骨髓瘤的研究進展

黃河 祖成 胡永仙

多發性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一種惡性漿細胞疾病，其特征為骨髓中漿細胞的惡性克隆性擴增，同時產生大量異常的單克隆免疫球蛋白，并最終對某些器官造成損害（如骨、腎、造血系統）。如其他造血系統惡性腫瘤一樣，MM的治療也是棘手難題。近年來蛋白酶體抑制劑（proteasome inhibitor，PI）、免疫調節劑（immunomodulatory drug，IMiD）、單克隆抗體（monoclonal antibody，mAb）等新療法不斷涌現，但MM的治療仍面臨耐藥、復發等問題。

嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）T 細胞療法為MM的治療提供了全新的方案。CAR-T細胞療法已在多種B細胞腫瘤中取得突破性療效，不良反應可控[1]，并獲得美國FDA批準上市。這也進一步使CAR-T細胞療法成為MM治療研究的熱點。2021年3月26日美國FDA批準了以B細胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA）為靶抗原的CAR-T細胞產品Idecabtagene Vicleucel用于治療復發/難治多發性骨髓瘤（relapsed/refractory multiple myeloma，R/R MM），進一步打開了CAR-T細胞療法的巨大臨床應用前景。本文總結分析近年來已經進行的和正在進行中的CAR-T細胞療法治療R/R MM的臨床試驗，并提出未來可能的改進方向。

1 目標抗原

研發CAR-T療法的第一步就是尋找合適的腫瘤相關抗原。簡單說來，一個可以成功應用的抗原必須具備以下特性：（1）在腫瘤細胞表面有表達；（2）對腫瘤細胞的存活不可或缺（亦即所有的腫瘤細胞必須表達該抗原）；（3）在健康組織中幾乎無表達。

2 BCMA的臨床研究

BCMA又稱腫瘤壞死因子受體超家族成員17（tumor necrosis factor receptor superfamily 17，TNFRSF17）、CD269，目前在正常人體組織中，其表達僅在漿細胞和漿細胞樣樹突狀細胞中被發現[2-3]，一般認為其主要功能是維持骨髓中漿細胞的長期存活[3-4]。后續的研究先后確認了BCMA在惡性漿細胞病中的高表達[5-6]，以及BCMA對于惡性漿細胞的長期生存所起到的重要作用——通過與其配體B細胞活化因子（B-cell activating factor，BAFF）、增殖誘導配體（a proliferation-inducing ligand，APRIL）結合而在惡性漿細胞病的發展中促進增殖、誘導耐藥性、抑制凋亡、引導血管生成等[7-8]。

BCMA有限的表達范圍，以及其在MM發病機制中所起到的重要作用，使其成為了MM免疫療法最引人注目的靶點，多種不同機制的療法正處于臨床研究階段，包括但不限于抗體-藥物偶聯物（antibody-drug conjugate，ADC）[9]、雙特異性 T 細胞銜接蛋白（bi-specific T-cell engager，BiTE）[10]、CAR-T 細胞免疫治療[11]等。其中，ADC類藥物Belantamab Mafoodin-blmf（商品名：BLENREP） 和CAR-T細胞療法Idecabtagene Vicleucel（商品名：ABECMA）于2020年8月和2021年3月相繼獲得美國FDA批準上市，均用于治療接受過4種或以上療法后R/R MM的成年患者。作為前景最為廣闊的免疫療法之一，CAR結構各不相同的多種抗BCMA CAR-T細胞仍處于臨床試驗中，其中也包括Idecabtagene Vicleucel的Ⅲ期臨床試驗。

2.1 抗BCMA CAR-T細胞療法 抗BCMA CAR-T細胞療法的第一次人體臨床試驗由美國國家癌癥研究所（National Cancer Institute，NCI）實施[12]。NCI的研究人員以鼠源抗人BCMA抗體為原型設計了scFv，以CD28的胞內部分作為共刺激域，構建了試驗中所用的CAR。作為一項Ⅰ期的劑量遞增試驗，該試驗評估了4種劑量水平：0.3×106、1×106、3×106、9×106CAR-T 細胞/kg體重。輸注CAR-T細胞前，所有患者都接受了環磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）+氟達拉濱（fludarabine，Flu）治療以進行淋巴細胞清除。在招募的24例患者中，10例患者接受了較低劑量（0.3～3）×106CAR-T細胞/kg體重的治療，其中2例患者因無明顯療效，后續又接受了最高劑量（9×106CAR-T細胞/kg體重）的輸注，故共有16例患者接受了最高劑量的治療。因為較低劑量組的患者療效不明顯，10例中僅有2例達到了部分緩解（partial response，PR）或更好，故而研究人員將分析的重點放在了最高劑量的隊列。在該隊列中的患者在招募入組前接受了3～19次（中位數9.5次）不同的前線療法，40%的患者檢測到高危細胞遺傳學特征，包括del（17p）（33%）。在接受了最高劑量的16例患者中，總緩解率（overall response rate，ORR）為 81%，完全緩解（complete response，CR）率為12.5%，中位無事件生存期為31周。值得注意的是，在所有達到了PR或更好的患者中，后續的骨髓微小殘留病變（minimal residual disease，MRD）檢測均為陰性。患者治療反應的深度和與CAR-T細胞在血液中的峰值濃度有明確的相關性。和其他CAR-T細胞療法類似，細胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS）仍是此次試驗中最常見且最嚴重的不良事件，發生率為94%，其中38%為3級或以上，值得注意的是，研究人員分析認為CRS的嚴重程度與患者治療前的腫瘤負荷有關，而與CAR-T細胞的峰值濃度無顯著相關性。除此之外，神經毒性和血細胞減少是次常見的不良事件。

2.2 上市產品Idecabtagene Vicleucel[ide-cel（bb2121，ABECMA）]ide-cel是由百事美施貴寶（Bristol Myers Squibb）和藍鳥生物（Bluebird Bio）共同研發的抗BCMA CAR-T細胞療法，結構上，ide-cel也采用了與NCI所用相同的鼠源scFv，但其不同在于應用了4-1BB作為共刺激域[13]。

其Ⅰ期試驗稱為 CRB-401（NCT02658929）[14]，包括2個隊列，一是劑量遞增隊列，該隊列共招募了21例患者，給予以下 4 種劑量的其中之一：50×106、150×106、450×106、800×106CAR-T 細胞/kg 體重；二是劑量擴張隊列，該隊列共有12例患者被招募，接受了范圍更有限的劑量[（150～450）×106CAR-T細胞/kg體重]。與NCI的方法類似，所有患者都接受了Cy+Flu的淋巴細胞清除化療。招募入組的患者中，27%有髓外浸潤，45%有高危細胞遺傳學特征[del（17p）、t（4；14）、t（14；16）]；劑量遞增隊列的患者中位前序治療數（在CAR-T細胞治療前接受過的治療次數，包括化療、靶向治療、非CAR-T的免疫治療和造血干細胞移植等）為7次（范圍：3～14次），劑量擴張隊列的患者中位前序治療數為8次（范圍：3～23次），且除1人之外的其余32例均接受過自體干細胞移植（autologous hematopoietic stem cell transplantation，auto-HSCT）。經過CAR-T 細胞治療后，33例患者的客觀緩解率（objective response rate，ORR）為85%，其中，45%的患者達到了CR（9%）或嚴格完全緩解（strin－gent complete response，sCR）（36%）；該試驗的進一步分析同樣表明，緩解程度與CAR-T細胞劑量和擴增程度有關——當剔除低劑量組，僅考慮劑量≥150×106CART細胞/kg體重的隊列時，ORR為90%，50%的患者達到了CR或更好，中位無進展生存期（progression-free survival，PFS）也達到了11.8個月。在達到PR或更好的患者中，有16例患者可評估骨髓MRD情況，所有16例患者均為骨髓MRD陰性。安全性方面，76%的患者受到CRS的侵襲，其中6%為3級，無4或5級CRS發生；另外，神經毒性發生率為42%，包括僅發生在1例患者中的免疫效應細胞相關性神經毒性綜合征。

基于Ⅰ期試驗令人滿意的結果，一項名為KarMMa的確認性試驗對ide-cel進行了更為細致和全面的觀察分析[13]。KarMMa（NCT03361748）是一項開放標簽、單臂、多中心、跨國的Ⅱ期試驗，共治療患者128例，其中70例接受了300×106CAR-T細胞/kg體重，54例接受了450×106CAR-T細胞/kg體重，剩余4例接受了150×106CAR-T細胞/kg體重。84%的患者（108例）為三重耐藥（免疫調節劑、蛋白酶體抑制劑、抗CD38單克隆抗體），35%（45例）有高危細胞遺傳學特征[del（17p）、t（4；14）、t（14；16）]，中位前序治療數為6次（范圍：3～16次），且94%（120例）曾接受auto-HSCT。本次試驗ORR為73%，33%的患者達到了CR或更好，其中位緩解持續時間（duration of response，DoR）、中位 PFS、中位總生存期分別為10.7、8.8、19.4個月。同樣地，研究人員發現idecel的效果存在劑量依賴性，最高劑量（450×106CAR-T細胞/kg體重）組的ORR為82%，39%達到CR或更好，中位DoR和中位PFS分別為11.2和12.1個月。安全性方面，CRS的發生情況與CRB-401類似，發生率為84%，其中5%（7例）為≥3級，包括1例因CRS致死的患者；而神經系統毒性的發生率為18%（23例），其中4例為3級，無4級或5級病例。

基于ide-cel在KarMMa試驗中的優秀表現，美國FDA于2021年3月26日批準其上市，用于治療接受過4種或以上療法后的R/R MM成年患者。為了將其進一步推向前線治療，一項分析ide-cel作為高危MM二線療法的試驗（KarMMa-2，NCT03601078）[15]、一項對比ide-cel與常規三聯療法在R/R MM治療中的安全性與有效性的試驗（KarMMa-3，NCT03651128）[16]，甚至一項分析ide-cel作為高危MM一線療法的試驗（KarMMa-4，NCT04196491）[17]正在進行中。

另外，bb21217可以看作是bb2121的改進產品，使用了相同的CAR，但前者在CAR-T細胞制作過程中加入了磷脂酰肌醇-3-激酶抑制劑（phosphainositide-3-kinase inhibitor，PI3K inhibitor），理論上可以增加記憶T細胞，從而延長CAR-T細胞的存續時間，該產品正處于Ⅰ期臨床試驗（NCT03274219）的評估中[18]。

2.3 LCAR-B38M/JNJ-4528 LCAR-B38M使用2個美洲駝源性的重鏈可變區分別靶向BCMA的2個不同的抗原表位。其Ⅰ期試驗（NCT03090659）在我國進行，由于預處理和輸注方式不同，這次試驗被分為兩項研究發表。

第一項研究[19－21]招募了57例R/R MM患者，相對來說，該試驗中的患者相較其他MM CAR-T臨床試驗中的患者前序治療次數更少，其中位數僅為3次。在經Cy單藥淋巴細胞清除化療5 d后，患者在7 d內接受3次CAR-T細胞輸注，劑量分別為總劑量的20%、30%和50%。CAR-T細胞劑量中位數為0.5×106CAR-T細胞/kg體重[范圍：（0.07～2.1）×106/kg]。就其安全性來說，CRS 的發生率為90%（51例），其中7%（4例）為3級，無4級或5級患者；神經毒性僅發生1例。該研究中，ORR為88%，CR率為68%，骨髓MRD陰性率為63%；中位PFS為20個月，在達到MRD陰性的患者中該數據更是長達28個月，中位DoR為22個月，隨訪18個月時的總生存率為68%。

第二項規模較小的研究[22]分析了17例R/R MM患者，這些患者或是接受了Cy單藥清淋化療和與前一研究相同的3劑CAR-T細胞輸注，或是接受了Cy+Flu清淋化療和單劑CAR-T細胞輸注。該研究招募的患者中，前序治療中位數為4次，6例患者（35%）伴有高危細胞遺傳學特征。在接受了平均0.7×106CAR-T細胞/kg體重[（范圍：（0.2～1.5）×106/kg]的治療后，ORR為88%，sCR率達到了82%（14例患者），中位PFS為12個月。在安全性方面，10例患者出現了1/2級CRS，6例出現了3級CRS，1例甚至為5級CRS，并在研究期間因此死亡；最常見的不良反應為血清轉氨酶升高，出現在每一例患者中，但其級別僅為1/2級；值得注意的是，研究者并未發現神經毒性反應。

總的來說，該Ⅰ期研究中CR率顯著高于前述研究，但由于其招募的患者基礎情況略好于前述研究（如前序治療次數較少），明確的對比結果還需更多試驗結果的發表和分析。而該產品正以JNJ-4528的名稱在美國進行名為CARTITUDE-1的Ⅱ期臨床試驗（NCT03548207）[23]。

2.4 人源化CART-BCMA 賓夕法尼亞大學設計了此種使用了人源性scFv以及4-1BB共刺激域的CAR，并在一項Ⅰ期臨床試驗（NCT02546167）中進行了測試[24-25]。該試驗將25例患者分為3個隊列：隊列1，無清淋化療，僅輸注（1～5）×108CAR-T 細胞/kg體重；隊列 2，Cy單藥清淋，并輸注（1～5）×107CAR-T細胞/kg體重；隊列3，Cy單藥清淋，并輸注（1～5）×108CAR-T 細胞/kg體重。就其安全性來說，88%的患者中發生了CRS，且32%為3級或4級，并有1例患者因4級CRS伴念珠菌血癥、疾病進展而死亡；神經毒性在32%的患者中發生，其中12%為3級或以上。但在有效性層面，ORR僅為48%（隊列 1：44%；隊列 2：20%；隊列 3：64%），中位 PFS在隊列1～3中僅分別為2.1、1.9、4.2個月。也許是因為其有效性明顯劣于上述實驗的原因，并未有進一步實驗的信息。

2.5 其他正在進行中的以BCMA為靶抗原的臨床研究JCARH125（orvacabtagene autoleucel）是一種包含人源性scFv、4-1BB共刺激域的抗BCMA CAR-T細胞產品，其特點在于其結構中含有表皮生長因子受體片段用作自殺開關，當患者經受難以處理的不良反應時，通過抗表皮生長因子受體抗體西妥昔單抗的輸注即可引導CAR-T細胞的清除[26]。該產品正在一項名為EVOLVE的多中心Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗（NCT03430011）中接受評估[27]。

FCARH143、FHVH33-CD8BBZ等其他產品也正在臨床試驗中。

3 CD19（MM 干細胞）

一直以來，許多研究者認為在MM的發病機制中存在一種總數較少、分化程度較低的細胞群，是整個腫瘤的來源，也維持著腫瘤細胞不斷地再生，即為所謂的骨髓瘤干細胞[28]。雖然至今的研究仍未能從可疑的多個細胞群中確認骨髓瘤干細胞的具體特征，但一群表達CD19的名為克隆型B細胞被認為正是MM不斷復發的罪魁禍首，而大多數多發性骨髓瘤細胞在由干細胞分化而來的過程中丟失了CD19的表達[29]，這些觀點也得到了一些嘗試使用抗CD19 CAR-T細胞的臨床試驗的正面結果的支持[30]。

Garfall等[30]的研究中，抗CD19 CAR-T細胞療法（CTL019）與高劑量馬法蘭、auto-HSCT聯合應用治療了10例之前已接受過auto-HSCT的R/R MM患者，研究中使用的CAR-T細胞劑量為50×106/kg體重。研究中的大部分不良反應被認為是馬法蘭、auto-HSCT以及疾病進展所導致，僅1例自體移植物抗宿主疾病及1例黏膜炎被認為可能與CTL019有關。同時CRS也僅在1例患者中發生，嚴重程度也僅為1級。有效性方面，ORR為80%，但這樣的ORR在僅auto-HSCT治療的情況下也可達到[31]，故研究人員進一步比較了這些患者在此次治療后的PFS（PFS2）和第一次auto-HSCT治療后的PFS（PFS1）。2例患者的PFS2長于PFS1，且延長1倍以上，分別達到了479 d和249 d。

后續也有徐州醫科大學的研究探索了同時使用抗BCMA CAR-T細胞和抗CD19 CAR-T細胞在R/R MM患者群體中的表現，在21例接受治療的患者中，ORR為95%（20例），其中9例達到sCR，4例達到CR，在達到非常好的部分緩解的患者中，中位PFS為243 d；最常見的不良反應仍為CRS和血液學毒性，CRS的發生率為91%（19例），其中3級1例，無4級或5級CRS[32]。

CD19作為治療MM的目標抗原總的來說仍缺乏單藥的臨床試驗驗證，其理論基礎也有待更多的基礎醫學研究作為支持。

4 正在開展臨床研究的靶抗原

4.1 信號淋巴細胞激活分子家族成員7（signaling lymphocytic activator family member 7，SLAMF7） SLAMF7主要在免疫系統細胞中表達，其在惡性漿細胞上也有大量表達[33]，重要的是，其與BCMA一樣，在MM腫瘤細胞的長期存活中起到重要作用[34]，但作為CAR-T細胞療法的目標抗原，其缺點在于在正常組織中的表達更加廣泛，雖然在血液系統以外沒有發現表達，但在多種血細胞（包括NK細胞、部分T細胞、活化B細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞）中都有表達[35-36]。目前針對該抗原的CART細胞正在多個臨床研究中接受評估（NCT0371042、NCT04142619等），這些試驗在CAR的構建中頗有新意，如為了規避SLAMF7廣泛表達可能導致的脫靶效應，在CAR的結構中加入了自殺開關；使用轉座子而非病毒載體對T細胞進行基因編輯等。

4.2 CD44v6 CD44v6是在多種腫瘤中表達的CD44亞型，包括MM，并在腫瘤的生長和播散中發揮作用，而且在MM患者中與不良預后明顯相關[37]。雖然CD44的表達非常廣泛，但CD44v6亞型幾乎只在腫瘤中表達，正常組織中只在角質細胞、活化T細胞、單核細胞有極少量表達。Bivatuzumab是以CD44v6為靶點的單克隆抗體，其Ⅰ期試驗因嚴重的皮膚毒性而中止[38]，但抗CD44v6 CAR-T細胞療法在小鼠試驗中取得了正面的結果，且未發現明顯的皮膚毒性或是T細胞互戕[39]。以上述理論為基礎，抗CD44v6 CAR-T細胞正在進行Ⅰ期臨床試驗評估（NCT04097301）。

4.3 G蛋白偶聯受體C類5組成員D（G protein-coupled receptor class C group 5 member D，GPRC5D） GPRC5D在MM細胞中大量表達，而且其表達與不良預后有關[40]。雖然其在毛囊細胞中也有表達，但臨床前試驗并未發現皮膚毒性[41]，故一項Ⅰ期試驗（NCT04555551）正在進行，以評估抗GPRC5D CAR-T細胞在已接受過抗BCMA CAR-T細胞治療的患者中的安全性和有效性。

4.4 CD56 CD56在MM細胞中也有高表達，而在正常漿細胞中并無表達[42]。但其在神經系統（包括外周和中樞）中的表達自然地引起了對其安全性的擔憂，且這種擔憂在一項驗證抗CD56單抗的Ⅰ期試驗中得到了證實——神經毒性的發生率為50%，但其ORR僅為17.1%[43]。但仍有研究者在將其與針對其他抗原的CAR-T細胞聯用于一些臨床試驗中（NCT03473496、NCT03271632）。

4.5 紐約食管鱗狀細胞癌1（New York esophageal squamous carcinoma 1，NY-ESO-1） NY-ESO-1 是一種癌癥-睪丸抗原（cancer-testis antigen，CTA），在多種惡性腫瘤中表達，據以往研究，大約在60%的新發MM中表達，在復發病例中這一比例為100%，且該抗原與不良預后相關，更重要的是，該抗原在正常組織中并不表達[44-45]。由于NY-ESO-1是一種胞內抗原，故先行的研究均使用T細胞受體改造后的T細胞[46]。但有研究人員構建了可以識別NY-ESO-1/HLA復合體的CAR[47]，所以一項評估該產品的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗（NCT03638206）正在進行中。

4.6 CD38CD38在MM細胞上大量表達，且針對CD38的達雷妥尤單抗已被批準用于治療新發MM和R/R MM[48-49]。但棘手的是CD38在正常組織有廣泛表達，包括造血干細胞、神經系統等[50]。但通過降低其親和力、增加自殺機制等方式[51-52]，改進后的抗CD38 CAR-T細胞理論上可以克服脫靶效應，也正進入Ⅰ期臨床試驗的評估（NCT03464916、NCT03125577、NCT03767751）。

5 臨床研究結果不理想的抗原

自然殺傷2組成員D配體（Natural killer group 2 member D，NKG2D）[53]、免疫球蛋白輕鏈（κ 鏈）[54]、CD138[55]等抗原在Ⅰ期臨床試驗中所達到的ORR均為0%，也因此沒有進行下一步研究。

6 改進與展望

目前來說抗BCMA CAR-T細胞產品已經相當成熟和穩定，足以有效誘導緩解，即使是在基礎情況不佳的患者中。今后的發展目標是盡量延長緩解的持續時間，以及避免可能的復發。筆者團隊提出的改進方案主要有以下幾種。

一是發現更多適合于CAR-T細胞治療MM的靶抗原。首先，MM的表型有極大的異質性，單一地使用BCMA作為靶抗原顯然不能為所有患者提供完美的解決方案，尤其是考慮到已有抗BCMA CAR-T治療后BCMA陰性復發和治療前BCMA低表達的報道[56-57]，多種靶抗原的CAR-T聯用是必然。次之，上文提到的可能存在的MM干細胞是MM復發的關鍵一環，但目前仍缺乏確定的特征性抗原作為靶點以清除該細胞群。

二是提高BCMA在MM細胞上的表達量，這不僅能提高現有抗BCMA CAR-T細胞治療效果，同時也是BCMA陰性或低表達MM的另一種解決方式。目前已知的方法是使用 γ-分泌酶抑制劑（γ-secretase inhibitor，GSI）抑制細胞表面的BCMA被切割后成為可溶性BCMA（soluble BCMA，sBCMA），在提高細胞表面BCMA密度的同時，降低了CAR在體內被sBCMA阻斷的可能性[58]。但在評估GSI有效性的同時，更多的方法也亟待探索。

三是設計性能更優越的CAR。其方法包括但不限于采用多順反子CAR[59]，使用僅由重鏈構成的結合域[60]，或是嘗試不同的鉸鏈區、跨膜區及共刺激域[61]。

四是推進CAR-T療法與其他治療的聯用。例如效仿auto-HSCT后的維持治療，在CAR-T治療之后開始維持性化療，以延長緩解持續的時間；另外，由于目前大多數清淋化療的方案是簡單模仿治療B細胞腫瘤的抗CD19 CAR-T細胞療法的清淋方案，對MM來說最優化的清淋方案仍需要進一步探索，甚至可以嘗試在清淋方案中引入具有抗MM活性的藥物如來那度胺[62]。

7 小結

MM治療的“彈藥庫”經過多年來的發展正變得越來越完備，尤其是2021年作為CAR-T細胞治療MM被批準的元年，我們正在一步一步靠近MM治療最終的答案。雖然仍未能為所有的患者提供完美的解決方案，但CAR-T細胞治療問世尚短，仍處于不斷改進的階段，巨大的潛力有待釋放。我們相信隨著新的靶抗原發現和新的CAR結構的誕生，結合基因編輯等前沿技術，聯合包括化學治療、免疫治療、auto-HSCT等手段，MM的治愈將不再遙遠。