本文來(lái)自微信公眾號(hào)“合創(chuàng)資本”（ID:vinnocapital），作者：齊瑋，36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

曾幾何時(shí)，我們聽到癌癥，就等同于被判了死刑。隨著醫(yī)療的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種腫瘤治療手段，從傳統(tǒng)的外科手術(shù)，到放化療等更精準(zhǔn)的治療方案，再到更多抗腫瘤新藥的誕生：傳統(tǒng)的小分子化藥，單抗藥物，抗體偶聯(lián)藥物，免疫細(xì)胞治療等等，越來(lái)越多的新療法層出不窮。在我們有生之年，大有希望看到癌癥從不治之癥變成慢性病。

目前，腫瘤免疫治療被公認(rèn)為是除了手術(shù)、放療、化療三大療法之外的“第四種療法”。這種方法以提高機(jī)體的免疫能力為目的，控制腫瘤發(fā)展。免疫細(xì)胞療法的思路大致又分為兩種：一種是把腫瘤的特征“告訴”免疫細(xì)胞，讓它們?nèi)ニ褜?、殺傷。這種方法的代表是CAR-T等免疫細(xì)胞治療；另一種能讓免疫細(xì)胞不被麻痹，繼續(xù)攻擊腫瘤細(xì)胞。這種思路的代表是PD-1/PD-L1抗體藥物。這種藥物能阻斷腫瘤細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞的“欺騙”，讓T細(xì)胞恢復(fù)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷力。

2012年5月，艾米莉在生命垂危之際，成為第一位接受CAR-T細(xì)胞免疫療法的兒童患者，迄今都再未復(fù)發(fā)。此后，這一治療方法就獲得了大家的廣泛關(guān)注。但9年過(guò)去了，這一技術(shù)在臨床上仍未廣泛使用。主要原因之一就是CAR-T費(fèi)用高昂，目前在美國(guó)打一針需花費(fèi)30-40萬(wàn)美元，2021年復(fù)星凱特和藥明巨諾引進(jìn)的海外CAR-T細(xì)胞治療產(chǎn)品陸續(xù)獲批上市，其120萬(wàn)人民幣一針的高價(jià)也讓整個(gè)社會(huì)為之震驚。

已上市/即將上市的CAR-T藥物及其定價(jià)和銷售情況（2020年）

目前，對(duì)腫瘤患者而言，有兩座大山橫亙前方：一個(gè)是藥物的有效性，腫瘤通常很難根治，容易復(fù)發(fā)。另一個(gè)則是高額的治療費(fèi)用，患上腫瘤往往意味著“傾家蕩產(chǎn)”。一部《我不是藥神》把腫瘤患者看病貴的問題推到了風(fēng)口浪尖，但電影畢竟是電影，生活里的苦難可能比電影更刺痛人心。癌癥，幾乎直接對(duì)應(yīng)“天價(jià)藥”。

相比于上文提到的上百萬(wàn)一針的CAR-T免疫細(xì)胞治療藥物，另一種免疫細(xì)胞療法的PD-1/PD-L1抗體藥物，市場(chǎng)推廣情況則好得多。雖然PD-1/PD-L1抗體藥物的有效率在很多病癥上并不是很高，有些甚至不到20%，且在使用后一旦出現(xiàn)耐藥性，后續(xù)治療將變的更加棘手。但其價(jià)格相對(duì)低廉，從剛上市的十幾萬(wàn)元一年到目前的幾萬(wàn)元一年，并在2021年進(jìn)入了國(guó)內(nèi)醫(yī)保，也因此被奉為抗癌“神藥”。

未來(lái)，我們有可能有一款類似PD-1/PD-L1抗體藥物甚至是類似現(xiàn)有的化學(xué)藥物的免疫細(xì)胞治療藥物嗎？不僅價(jià)格在大眾可承受范圍內(nèi)，而且不用高度個(gè)體定制化，可以跟常規(guī)藥物一樣即取即用？我們相信，這個(gè)問題的答案，也就是癌癥治療的新曙光。到那一天，這些“天價(jià)神藥”才能真真正正進(jìn)入尋常百姓家！

解決這一問題，現(xiàn)在科學(xué)界主要有兩個(gè)方法：一是在體外大規(guī)模制備通用免疫細(xì)胞，對(duì)其進(jìn)行基因工程改造讓其帶上CAR精準(zhǔn)殺傷腫瘤細(xì)胞，這一方法最有代表性的是CAR-NK；第二種方法則是在體內(nèi)直接修飾免疫細(xì)胞將其轉(zhuǎn)化為帶CAR的免疫細(xì)胞如CAR-T等，而無(wú)需體外提取制備，與體內(nèi)（In Vitro）相對(duì)應(yīng)，我們可稱其為In Vivo CAR（體外免疫細(xì)胞治療方法）。

一、In Vitro CAR 中的明星：CAR-NK

1、自體細(xì)胞為何必將逐漸退出舞臺(tái)？

目前獲批的CAR-T細(xì)胞療法都是自體產(chǎn)品，其制備過(guò)程大致是：首先采集患者自身的外周血，分離免疫細(xì)胞，然后對(duì)其進(jìn)行制備和回輸。目前的技術(shù)工藝只能實(shí)現(xiàn)單人單次制備、無(wú)法規(guī)?；斐擅庖呒?xì)胞價(jià)格較高、運(yùn)輸半徑受限、固定資產(chǎn)投入大等問題。值得注意的是，每次制備的細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量參差不齊，難以保證一致性。另外，如果患者自身的細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量達(dá)不到要求，將無(wú)法使用自體細(xì)胞療法。

通用型/異體細(xì)胞療法是從健康捐獻(xiàn)者體內(nèi)提取分離細(xì)胞/利用iPSC細(xì)胞衍生而來(lái)的細(xì)胞，其余改造步驟基本相同。通用型細(xì)胞可一次性開發(fā)多個(gè)治療批次，儲(chǔ)存起來(lái)以治療大批患者，大大節(jié)省了成本。

相對(duì)于自體細(xì)胞療法，通用細(xì)胞可實(shí)現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模批量生產(chǎn)，質(zhì)量可控，成本低廉。當(dāng)有患者需要免疫細(xì)胞的時(shí)候，可隨取隨用，大大降低了時(shí)間成本和等待中有可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于自身體內(nèi)免疫細(xì)胞有問題的患者，通用細(xì)胞療法無(wú)疑是最理想的選擇。

2、通用CAR-T細(xì)胞開發(fā)的主要難點(diǎn)？

器官移植時(shí)，很容易發(fā)生“排異反應(yīng)”，這一反應(yīng)也被稱為免疫排斥，或移植物抗宿主?。℅VDH）。產(chǎn)生這一反應(yīng)的主要原因是由于T細(xì)胞的TCR上帶有一組高度多態(tài)的基因編碼構(gòu)成的MHC分子，也被稱為人類白細(xì)胞抗原（HLA）。自體T細(xì)胞帶有相同的HLA，輸入后不會(huì)被機(jī)體排斥，而異體來(lái)源的T細(xì)胞想要制成通用型CAR-T，我們就需要通過(guò)基因編輯的方法破壞T細(xì)胞的TCR基因和HLA-I類基因。

但這一方案有不少的安全風(fēng)險(xiǎn)：首先，HLA陰性通用型細(xì)胞可能完全逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)視；其次，HLA表達(dá)的缺失或減少有助于腫瘤細(xì)胞逃避免疫應(yīng)答。因此，如果移植的HLA-陰性細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，則很難通過(guò)正常的免疫機(jī)制消除。理論上，甚至有可能將完全逃避異基因識(shí)別的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到其他個(gè)體身上。因而需要工程引入自殺基因，如果這些細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化，就可以將其清除掉。

但自殺基因也有其安全性問題：自殺系統(tǒng)的安全性取決于多種因素，包括特定的自殺基因、如何整合到基因組中以及治療需要多少細(xì)胞。大多數(shù)情況下，自殺基因，如iCasp9或編碼單純皰疹病毒胸苷激酶的基因，都是隨機(jī)整合的。這可能會(huì)導(dǎo)致因沉默或表觀遺傳改變，也有可能因突變而喪失功能。

因此，目前雖然有不少試圖采用基因編輯方法制備通用型CAR-T細(xì)胞的公司，但整體技術(shù)路線難度較高，成本可降低的空間有限，且未來(lái)臨床應(yīng)用上還存在較高的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

采用不同基因編輯方法制備通用型CAR-T細(xì)胞的公司

3、CAR-NK將是通用型免疫細(xì)胞的最好選擇

NK（Nature Kill）細(xì)胞，即天然殺傷細(xì)胞，天然優(yōu)勢(shì)之一就是其表面缺乏TCR，沒有MHC限制性，免疫原性低，因此安全性很高，無(wú)需基因編輯/處理即可異體使用。因此，我們可以通過(guò)使用健康人、臍帶血或干細(xì)胞來(lái)源的NK細(xì)胞，來(lái)制備CAR-NK細(xì)胞質(zhì)量產(chǎn)品，從而減少患者的等待時(shí)間和治療費(fèi)用。

除此以外，NK細(xì)胞治療還有以下一系列優(yōu)勢(shì)：

1）更高的安全性：很少有細(xì)胞因子釋放綜合癥、神經(jīng)毒性和移植物抗宿主反應(yīng) (GVHD)

從安全性的角度來(lái)看，CAR-NK較CAR-T壽命較短，與目前CAR-T常須引入自殺機(jī)制相比，CAR-NK通常不會(huì)發(fā)生持續(xù)的靶向效應(yīng)，安全性顯著提升。此外，由于表面缺少TCR，通用型CAR-NK通常不會(huì)引起GvHD，不但提升了使用的便利性，且安全性大幅提升。同時(shí)，針對(duì)最值得關(guān)注的細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS），由于CAR-NK不產(chǎn)生或較少產(chǎn)生IL-6，而主要產(chǎn)生IFN-γ和GM-CSF等細(xì)胞因子，因此不易誘發(fā)嚴(yán)重的細(xì)胞因子風(fēng)暴。

2）更多的滅瘤途徑：執(zhí)行細(xì)胞脫粒、激活凋亡途徑和介導(dǎo)ADCC功能

CAR-NK細(xì)胞，不僅可通過(guò)CAR特異性識(shí)別抗原表達(dá)腫瘤的能力，還可以通過(guò)NK細(xì)胞受體自身來(lái)消除腫瘤。與T細(xì)胞的殺傷作用機(jī)制不同，NK細(xì)胞的殺傷活性受細(xì)胞表面的抑制性受體和激活性受體的共同調(diào)控，當(dāng)激活與抑制的平衡被打破，NK細(xì)胞便會(huì)行使相應(yīng)的功能。這些信號(hào)激活銜接蛋白，釋放穿孔素和顆粒酶，并控制細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的機(jī)制多樣，有更多的滅瘤途徑：其可以通過(guò)釋放含有穿孔素和顆粒酶的細(xì)胞質(zhì)顆粒直接殺傷靶細(xì)胞。也可以釋放細(xì)胞因子，如IFN-γ、TNF-α等，通過(guò)與腫瘤細(xì)胞表面相應(yīng)受體的相互作用誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。此外，NK細(xì)胞還可以介導(dǎo)ADCC功能，其Fc受體CD16與抗體的Fc段結(jié)合，可激發(fā)抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（ADCC）來(lái)殺傷細(xì)胞。

3）可治療實(shí)體瘤：靶向多種抗原，克服腫瘤微環(huán)境導(dǎo)致的藥物抵抗問題

從療效的角度，CAR-NK有望突破CAR-T實(shí)體瘤治療的瓶頸，CAR-T療法目前在實(shí)體瘤的治療中進(jìn)展滯緩，其中一個(gè)重要的原因在于T細(xì)胞表面的PD-1過(guò)表達(dá)和腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1過(guò)表達(dá)導(dǎo)致的免疫抑制現(xiàn)象。而PD-1等免疫檢查點(diǎn)在NK細(xì)胞表面表達(dá)較低，受腫瘤微環(huán)境免疫抑制較小。

NK細(xì)胞可靶向多種抗原也使其在攻克實(shí)體瘤方面具有更多優(yōu)勢(shì)。生理情況下，NK細(xì)胞抑制性受體識(shí)別正常組織細(xì)胞表面廣泛表達(dá)的MHC-Ⅰ類分子而使NK細(xì)胞功能受到抑制，無(wú)法殺傷自身正常組織細(xì)胞。在腫瘤組織中，一方面腫瘤細(xì)胞表面MHC-Ⅰ類分子表達(dá)通常發(fā)生下調(diào)，另一方面活化受體的配體如NKp30、NKp44、NKp46等表達(dá)上調(diào)，這兩方面的因素將導(dǎo)致NK細(xì)胞活化最終殺傷腫瘤細(xì)胞。

因此，從安全性、有效性和未來(lái)面對(duì)實(shí)體瘤的潛力等多種角度來(lái)看，我們認(rèn)為CAR-NK是通用型細(xì)胞治療最好的選擇之一。

4、NK細(xì)胞如何體外大規(guī)模制備？IPSC來(lái)源具有明顯優(yōu)勢(shì)

目前研究中使用的NK細(xì)胞主要有三種來(lái)源：外周血分離、NK細(xì)胞系培養(yǎng)、干細(xì)胞分化。

外周血來(lái)源（自體或異體）：相比自體NK細(xì)胞，異體NK細(xì)胞會(huì)保持較為持久的殺傷效果。但外周血來(lái)源的異體NK細(xì)胞如何提純清楚異體T細(xì)胞是個(gè)難題。

目前已有較為成熟有效的方法從外周血中純化擴(kuò)增足夠量的NK細(xì)胞用于過(guò)繼性免疫治療。自體NK細(xì)胞和異體NK細(xì)胞都可以進(jìn)行CAR修飾，但它們的細(xì)胞特性并不相同。自體CAR-NK細(xì)胞回輸后，其抑制性受體與自體正常細(xì)胞表達(dá)的HLA-I類分子結(jié)合而產(chǎn)生抑制信號(hào)，會(huì)抑制NK細(xì)胞的殺傷效應(yīng)。雖然腫瘤細(xì)胞丟失了經(jīng)典的HLA-I類分子，但是非經(jīng)典的HLA-I類分子HLA-G、HLA-E等的表達(dá)，同樣能夠抑制NK細(xì)胞的活化。異體NK細(xì)胞由于表面殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體（killer-cell immunoglobulin-like receptors，KIRs）與患者HLA-I類分子并不匹配，因此并不會(huì)產(chǎn)生抑制信號(hào)引起干擾，所以相比自體NK細(xì)胞，異體NK細(xì)胞會(huì)保持較為持久的殺傷效果。

但異體NK細(xì)胞供者血液中存在著以T細(xì)胞為主的其他淋巴細(xì)胞，因此在用于治療前，必須徹底清除異體T細(xì)胞，否則這些雜細(xì)胞的存在會(huì)引起移植物抗宿主?。℅vHD）。

NK細(xì)胞系：最為廣泛使用的NK-92細(xì)胞系存在明顯的缺點(diǎn)，如潛在的致瘤性和EB病毒易感性等。

NK細(xì)胞有許多成熟的細(xì)胞系，包括NK-92、NKG、YT、NK-YS、HANK-1、YTS和NKL等，NK細(xì)胞系體外擴(kuò)增得到的細(xì)胞群體一致性更好，且NK細(xì)胞系并不涉及分選純化步驟。

其中，NK-92細(xì)胞系是目前在CAR-NK中研究最為廣泛的細(xì)胞系，于1992年從1例50歲的非霍奇金氏淋巴瘤男性患者體內(nèi)分離得到，生長(zhǎng)呈IL-2依賴性。與原代NK細(xì)胞相比，NK-92細(xì)胞系最大的優(yōu)勢(shì)在于其表面的抑制性受體（如KIR）表達(dá)很低，抑制性受體信號(hào)的缺失使得其對(duì)多種腫瘤的殺傷能力要優(yōu)于原代NK細(xì)胞或者經(jīng)細(xì)胞因子活化的其他殺傷細(xì)胞。此外，NK-92在實(shí)體瘤治療中也有一定的潛力。CAR-T在實(shí)體瘤中效果不佳的重要原因是腫瘤細(xì)胞高表達(dá)PD-L1與T細(xì)胞表面的抑制分子PD-1結(jié)合進(jìn)而抑制了其殺傷活性，而NK-92表面抑制性受體的缺失使之能夠避免類似抑制信號(hào)的干擾。但是NK-92也存在著一些明顯的缺點(diǎn)，例如潛在的致瘤性和EB病毒易感性等，因此，NK-92必須經(jīng)過(guò)輻照后才能夠使用。

IPSC分化的NK細(xì)胞：除了NK細(xì)胞系和外周血來(lái)源的NK細(xì)胞之外，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（IPSC）、臍帶血和胚胎干細(xì)胞等多種干性細(xì)胞分化而來(lái)的NK細(xì)胞同樣具有供CAR修飾的潛力。干性細(xì)胞分化而來(lái)的NK細(xì)胞的表型與外周血來(lái)源的NK細(xì)胞較為相近且其生長(zhǎng)能力更強(qiáng)，且細(xì)胞純度較高，是一種較好的NK來(lái)源。但成體干細(xì)胞來(lái)源困難、體外擴(kuò)增較難且有分化局限性；胚胎干細(xì)胞的分化潛能最大，卻一直受限于倫理問題以及個(gè)體化差異、免疫排異等問題，因此發(fā)展和轉(zhuǎn)化應(yīng)用也受到一定局限。與此相比，IPSC干細(xì)胞沒有倫理問題，來(lái)源容易，利用成體細(xì)胞（如皮膚，血液）可獲得，可個(gè)體化的制備，免疫排異小，具備強(qiáng)分化能力，能分化出不同的功能細(xì)胞；可無(wú)限擴(kuò)增，可降低成本且細(xì)胞一致性高，具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

不同來(lái)源的NK細(xì)胞對(duì)比如下圖所示：

5、IPSC來(lái)源的CAR-NK制備難度顯著降低，成本指數(shù)級(jí)下降

目前CAR-T以及其他來(lái)源的NK細(xì)胞，通常涉及到2個(gè)關(guān)鍵步驟：

1）從自體血液中提取分離T/NK細(xì)胞；

2）帶CAR分子的病毒制備以及用病毒感染傳導(dǎo)CAR分子。

與CAR-T等制備流程不同，干細(xì)胞來(lái)源的CAR-NK，起始細(xì)胞用的干細(xì)胞可以無(wú)限增殖，不存在提取純化的步驟。另外，CAR的轉(zhuǎn)染可以直接用基因編輯進(jìn)行，不需要復(fù)雜的病毒轉(zhuǎn)染體系，操作更為簡(jiǎn)便，更適合規(guī)?；a(chǎn)，并可顯著降低生產(chǎn)成本。

不同來(lái)源的免疫細(xì)胞治療藥物制備途徑及難易程度對(duì)比

目前，干細(xì)胞來(lái)源CAR-NK細(xì)胞療法的核心技術(shù)難點(diǎn)在于建立高效的人多能干細(xì)胞定向NK造血分化體系。已有NK造血分化體系的低效率，導(dǎo)致了干細(xì)胞來(lái)源CAR-NK的高技術(shù)門檻，而這一技術(shù)最大瓶頸在于如何高效獲得“永久造血前體細(xì)胞”。

6、行業(yè)標(biāo)桿公司美國(guó)Fate Therapeutics何以股價(jià)暴漲？

Fate Therapeutics, Inc.(NASDAQ:FATE)創(chuàng)立于2007年，總部位于美國(guó)加州，目前全職雇員279人。該公司有兩大NK細(xì)胞管線，一個(gè)是從健康人外周血培養(yǎng)獲取強(qiáng)殺傷力的NK細(xì)胞，另一個(gè)是從誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）分化出來(lái)具有高親和力的NK細(xì)胞。而目前被批IND申請(qǐng)的FT500、FT519、FT596都是基于誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）的天然殺傷（NK）細(xì)胞。

Fate公司于2013年上市，公司前期市值不高，2018年以前一直在1-2億美金徘徊。直到2018年底，F(xiàn)DA批準(zhǔn)其首例產(chǎn)品IND后，股價(jià)一路上漲，并于2020年底在美國(guó)血液學(xué)年會(huì)（ASH）發(fā)布初期臨床數(shù)據(jù)后，2021年1月估值一度達(dá)到百億市值。

此前，F(xiàn)ate公司講述通用細(xì)胞的故事已有很長(zhǎng)時(shí)間，但大家對(duì)IPSC分化而來(lái)的NK用于臨床的效果一直半信半疑。降成本這事兒雖妙，但關(guān)鍵在于能否真正有效。因此，一旦大家發(fā)現(xiàn)CAR-NK的臨床表現(xiàn)不弱于CAR-T，其股價(jià)不迅速增長(zhǎng)就奇怪了。

2021年6月，F(xiàn)ate進(jìn)一步在2021年美國(guó)臨床腫瘤學(xué)會(huì)（ASCO）年會(huì)上公布了其在研自然殺傷細(xì)胞（NK cell）療法FT516，與Rituximab聯(lián)用，治療復(fù)發(fā)/難治性B細(xì)胞淋巴瘤患者的積極1期臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)。截至2021年3月11日，總計(jì)11例患者可用于安全性和療效評(píng)估。試驗(yàn)結(jié)果顯示，11例患者中的8例達(dá)到客觀緩解，包括6例達(dá)到完全緩解（55%）。這些患者既往平均接受過(guò)3種前期治療，特別值得注意的是，其中4例既往接受過(guò)自體CD19 CAR-T細(xì)胞治療。在安全性方面，同樣未發(fā)現(xiàn)劑量限制性毒性，未發(fā)現(xiàn)FT516相關(guān)嚴(yán)重不良事件和FT516相關(guān)3級(jí)以上不良事件。

CAR-NK的初步臨床效果是完全可以媲美CAR-T的，再看看Fate公布的成本情況，就很激動(dòng)人心了：FATE每次可以生產(chǎn)300人份，每人份成本3000美元，其中純物料成本大約為1200美元。Fate宣稱其CAR-NK產(chǎn)品上市后預(yù)計(jì)售價(jià)2-3萬(wàn)美元，僅為現(xiàn)在CAR-T產(chǎn)品售價(jià)（40-50萬(wàn)美元）的1/20。而這一技術(shù)如果拿到國(guó)內(nèi)進(jìn)行臨床應(yīng)用，據(jù)我們了解的情況，其成本還可能將有數(shù)十倍的降低空間，因此，CAR-NK未來(lái)很有可能成為另一款跟PD-1/PDL-1價(jià)格類似的腫瘤藥物！

Fate 公布的CAR-NK生產(chǎn)制備成本情況

目前，全球正在進(jìn)行的免疫細(xì)胞治療臨床試驗(yàn)共有520項(xiàng)，共使用了64種不同的CAR，其中96.4％的試驗(yàn)都使用CAR-T細(xì)胞，CAR-NK細(xì)胞領(lǐng)域仍處于起步階段。

隨著CAR-NK細(xì)胞療法的臨床價(jià)值凸顯，不管是賽諾菲、百時(shí)美施貴寶等制藥巨頭還是Catamaran Bio、Artiva Bio等生物技術(shù)初創(chuàng)公司都相繼布局CAR-NK賽道。顯而易見，CAR-NK已成為繼CAR-T之后最引人關(guān)注的工程細(xì)胞療法。

2020年以來(lái)，CAR－NK領(lǐng)域國(guó)外部分合作、交易事件（根據(jù)公開資料不完全統(tǒng)計(jì)）

盡管CAR-NK細(xì)胞具有很好地臨床潛力，但科學(xué)研究永遠(yuǎn)不會(huì)是一番風(fēng)順。CAR-NK免疫細(xì)胞治療藥物在開發(fā)上仍面臨一系列的挑戰(zhàn)，包括：（1）NK細(xì)胞對(duì)基因工程的抗性；（2）NK細(xì)胞的增殖潛力有限；（3）它們對(duì)輸液的持久性有限等問題。

不過(guò)，近些年隨著對(duì)NK的細(xì)胞生物學(xué)，免疫學(xué)，以及記憶性NK細(xì)胞的研究和認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，對(duì)NK細(xì)胞的免疫相關(guān)受體的信號(hào)通路等新的研究越來(lái)越豐富，越來(lái)越多的研究為NK細(xì)胞在免疫治療中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。相信隨著理論知識(shí)的愈加完善，臨床研究的穩(wěn)步推進(jìn)，當(dāng)前CAR-NK細(xì)胞面臨的挑戰(zhàn)終將攻克，CAR-NK細(xì)胞療法將為腫瘤免疫治療帶來(lái)革命性進(jìn)展，給腫瘤患者帶來(lái)新的曙光。

二、In Vivo CAR：顛覆細(xì)胞治療的下一代技術(shù)

體外免疫細(xì)胞治療方法無(wú)論是自體還是異體細(xì)胞，都涉及到細(xì)胞的分離保存回輸?shù)炔襟E，因此將面臨制備時(shí)間長(zhǎng)、儲(chǔ)存及運(yùn)輸不便、價(jià)格相對(duì)高昂等問題。而這一問題的終極辦法應(yīng)該是直接在患者體內(nèi)進(jìn)行T細(xì)胞改造及擴(kuò)增，讓其帶CAR去攻擊腫瘤細(xì)胞，從而不需要在體外制備細(xì)胞再回輸至患者體內(nèi)才能進(jìn)行治療。In Vivo CAR將細(xì)胞治療的工藝進(jìn)一步簡(jiǎn)化，使細(xì)胞藥物轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)藥，必將是顛覆現(xiàn)有細(xì)胞治療的下一代技術(shù)。

In Vivo Car的研發(fā)有兩個(gè)核心難點(diǎn)，一個(gè)在于如何將Car特異性的傳導(dǎo)到體內(nèi)免疫細(xì)胞，也即是細(xì)胞傳遞工作能否高效進(jìn)行。另一個(gè)則在于傳導(dǎo)Car后的免疫細(xì)胞如何保持可擴(kuò)增性和持久性。

幾乎每一種人類疾病都起源于細(xì)胞。然而，唯一容易進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的治療藥物是小分子。小分子從早期就成為現(xiàn)代制藥工業(yè)的基礎(chǔ)，但它們的相對(duì)簡(jiǎn)單意味著它們無(wú)法永久治愈或逆轉(zhuǎn)大多數(shù)疾病。相反，蛋白質(zhì)和核酸是提供戲劇性治療結(jié)果的復(fù)雜分子，其在基因編輯、基因治療、RNA干擾和mRNA等治療領(lǐng)域的突破目前已經(jīng)證明。但是，蛋白質(zhì)和核酸療法很難達(dá)到細(xì)胞內(nèi)的目標(biāo)。因此，我們希望有一種方法能結(jié)合蛋白質(zhì)和核酸藥物的治療能力和小分子藥物的遞送范圍。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們需要在細(xì)胞內(nèi)傳遞方面取得突破。

細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)傳遞示意圖

目前，細(xì)胞內(nèi)傳遞面臨兩個(gè)基本挑戰(zhàn)：第一，在體內(nèi)所有細(xì)胞類型中尋找特定的靶細(xì)胞類型；第二，有效克服在疏水細(xì)胞膜上沉積親水有效載荷分子的熱力學(xué)障礙。

如今，細(xì)胞內(nèi)傳輸技術(shù)與2010年的情況大相徑庭。以目前最熱門的mRNA為例，大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)傳遞方法都是基于合成化學(xué)衍生的陽(yáng)離子和可電離脂質(zhì)納米顆粒。這些納米粒子瞬間將細(xì)胞的內(nèi)小體打開，以便將它們的貨物釋放到細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。盡管在這一行業(yè)已進(jìn)行了幾十年的研究，但這一方法仍尚未實(shí)現(xiàn)高細(xì)胞特異性或有效的細(xì)胞質(zhì)交付。這是因?yàn)橹|(zhì)納米顆粒幾乎不分青紅皂白地被數(shù)量有限的高內(nèi)吞細(xì)胞(例如巨噬細(xì)胞)所吞噬，因此只能釋放大約1%的核酸。

現(xiàn)在，研究這個(gè)賽道的公司主要有兩家：首輪融資7億美元，目前估值24億美元的明星公司Sana Biotechnology，以及2021年6月剛完成B輪2.1億美元融資的Umoja Bio。目前，這一新興行業(yè)剛剛起步，這兩家使用了不同的細(xì)胞傳遞技術(shù)，并在如何保持細(xì)胞功能性和持久性方面各有其特色方案。

1、SanaBiotechnology（融合素技術(shù)）

Sana發(fā)現(xiàn)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)是由一種獨(dú)特的膜蛋白(稱為融合素)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些融合素存在于膜囊泡和包膜病毒表面，這些病毒與目標(biāo)細(xì)胞結(jié)合并融合，將其有效載荷傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。融合素對(duì)生命至關(guān)重要：2013年諾貝爾獎(jiǎng)的頒發(fā)，是因?yàn)樗沂玖巳诤纤卦诩?xì)胞內(nèi)生物學(xué)中的關(guān)鍵作用，即小泡以編程方式相互融合，從而使整個(gè)生物分子序列能夠特異、有效地進(jìn)入細(xì)胞的另一個(gè)膜封閉區(qū)域。

Sana 融合素技術(shù)

因此，Sana 通過(guò)融合素/脂質(zhì)體聯(lián)合體（fusosome）特異性地將 CAR 遞送到患者體內(nèi)細(xì)胞里面，即將患者身體作為生物反應(yīng)器來(lái)制造CAR-T 細(xì)胞療法，從而解決當(dāng)前 CAR-T 細(xì)胞復(fù)雜的制造流程。對(duì)于T細(xì)胞，靶向CD8的融合素顯示出細(xì)胞特異性的選擇性和高效的體外和體內(nèi)基因轉(zhuǎn)導(dǎo)，導(dǎo)致明顯的劑量依賴性體內(nèi)腫瘤根除。對(duì)肝細(xì)胞而言，肝細(xì)胞靶向融合素在工程細(xì)胞系和人肝細(xì)胞中都表現(xiàn)出對(duì)肝細(xì)胞表面蛋白的特異性和高效的轉(zhuǎn)導(dǎo)。融合素靶向載體在體內(nèi)高效和細(xì)胞特異性傳遞基因的潛力可以為未來(lái)多種疾病的基因治療打開新途徑。

2、Umoja Bio（慢病毒載體技術(shù)）

Umoja的核心產(chǎn)品UV-VV100是通過(guò)慢病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)在體內(nèi)進(jìn)行基因工程的自體T細(xì)胞，使用VivoVec藥物遞送平臺(tái)，共表達(dá)CD19特異性嵌合抗原受體(CAR)和一種新型雷帕霉素激活的細(xì)胞因子受體(RACR)。

據(jù)Umoja官網(wǎng)顯示，該技術(shù)平臺(tái)有三個(gè)核心組件：VivoVec平臺(tái)、RACR/CAR控制系統(tǒng)和 TumorTag靶向技術(shù)。

Umoja 技術(shù)平臺(tái)示意圖

VivoVec是一個(gè)體內(nèi)遞送平臺(tái)，可以通過(guò)慢病毒轉(zhuǎn)染患者體內(nèi)的T細(xì)胞，經(jīng)過(guò)人體淋巴系統(tǒng)生成表達(dá)嵌合抗原受體（CAR）的CAR-T細(xì)胞，即VivoCAR-T細(xì)胞，以增強(qiáng)患者免疫力。

RACR/CAR是一種針對(duì)合成受體有效載荷架構(gòu)的控制系統(tǒng)，可以有效控制VivoCAR-T細(xì)胞的擴(kuò)增和活性。其可以通過(guò)在CAR-T細(xì)胞表面同時(shí)表達(dá)雷帕霉素激活細(xì)胞因子受體（RACR），讓成功轉(zhuǎn)染的CAR-T細(xì)胞的增殖可以受到外來(lái)藥物的控制，這樣醫(yī)生就通過(guò)使用 FDA 批準(zhǔn)的藥物如雷帕霉素等免疫抑制劑來(lái)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)VivoCAR-T細(xì)胞的活性。

而TumorTag靶向技術(shù)可以對(duì)腫瘤細(xì)胞進(jìn)行“標(biāo)簽化”。貼上“標(biāo)簽”后的腫瘤細(xì)胞可以與 VivoCAR-T細(xì)胞進(jìn)行結(jié)合，從而讓VivoCAR-T細(xì)胞精準(zhǔn)靶向并殺傷癌細(xì)胞，避免腫瘤免疫逃逸。

三、結(jié)語(yǔ)

目前，CAR-T細(xì)胞治療是免疫腫瘤學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外都正在進(jìn)行諸多臨床試驗(yàn)和臨床前研究，以擴(kuò)大CAR-T細(xì)胞的治療應(yīng)用。但如前所述，CAR-T細(xì)胞的產(chǎn)生是一個(gè)涉及細(xì)胞治療、基因治療和免疫治療的復(fù)合系統(tǒng)。這種復(fù)雜的CAR-T細(xì)胞生成程序阻礙了它的廣泛應(yīng)用。

科學(xué)家們正在制定不同策略試圖來(lái)產(chǎn)生同種異體CAR-T細(xì)胞，包括T細(xì)胞的基因組編輯，依賴于納米粒子的注入的T細(xì)胞體內(nèi)工程，以及涉及慢病毒的策略，使用替代效應(yīng)細(xì)胞(NK細(xì)胞、γδT細(xì)胞和巨噬細(xì)胞)，供體來(lái)源的同種異體CAR-T細(xì)胞和非同種反應(yīng)性T細(xì)胞以及拆分、通用和可編程的CAR系統(tǒng)等等。所有這些方法都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，NK細(xì)胞作為天然的同種異體細(xì)胞，我們相信其將很有希望解決現(xiàn)有通用CAR-T細(xì)胞開發(fā)難、制備貴的問題，使免疫細(xì)胞治療更簡(jiǎn)單、更便宜。

目前，已有多款CAR-NK通用型免疫細(xì)胞進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)I期甚至II期，3-5年后應(yīng)該陸續(xù)會(huì)有成熟的產(chǎn)品推向市場(chǎng)。如果說(shuō)CAR-NK是我們觸手可及的幸福，那么下一代的免疫細(xì)胞治療技術(shù)，基于體內(nèi)細(xì)胞工程技術(shù)的In Vivo CAR，將是充滿希望的詩(shī)和遠(yuǎn)方。這一新技術(shù)的出現(xiàn)會(huì)進(jìn)一步克服上述障礙，大大簡(jiǎn)化臨床環(huán)境中基于細(xì)胞的治療的制造過(guò)程，使基因工程細(xì)胞治療更便宜、更有效，把目前復(fù)雜的、個(gè)性化的免疫細(xì)胞治療轉(zhuǎn)變?yōu)閺V泛適用的產(chǎn)品。目前，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行In Vivo CAR相關(guān)研究的公司還不多，SANA公司雖然已上市，但距離成熟產(chǎn)品面市仍需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

我們我欣喜地看到，更多企業(yè)正在進(jìn)入這些新方向。而這些不停涌現(xiàn)的新技術(shù)，終將使我們的免疫細(xì)胞療法變得更為價(jià)格親民，觸手可及，普惠大眾。我們也很期待，能有更多的新機(jī)制、新靶點(diǎn)被挖掘和發(fā)現(xiàn)，更夠讓免疫細(xì)胞治療更好的用于實(shí)體瘤治療，給癌癥治療帶來(lái)新的曙光！

參考文獻(xiàn)：

①Fate如何掌握命運(yùn)？CAR-NK賽道解析

②CAR-NK療法技術(shù)與研發(fā)現(xiàn)狀

③ASCO | 過(guò)半患者獲得完全緩解，“即用型”NK細(xì)胞療法早期臨床結(jié)果積極

④CAR-NK細(xì)胞療法的研究進(jìn)展與挑戰(zhàn)

⑤In Vivo CAR-顛覆細(xì)胞治療的下一代技術(shù)-Sana、Ixata、Umoja、以及賓大的技術(shù)路線

⑥2021年Biotech首只超級(jí)獨(dú)角獸即將誕生？Sana天價(jià)估值背后的野心

關(guān)鍵詞： 癌癥治療