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CAR-T细胞治疗靶点现状以及新靶点挖掘

安捷伦细胞分析

2023.7.26

CAR-T细胞疗法是CGT领域目前最受关注的疗法，也是目前进展最快的一种疗法。截止到目前全球已有9款产品上市，其中4款有中国企业参与。目前中国研发机构在研产品845个，超过国外在研数量，整体进度集中在临床早期，中外的研发进度相当。

CAR-T疗法靶点集中度较高，特别是在血癌领域（白血病、淋巴瘤和骨癌）竞争激烈。目前国内外研究最多的靶点仍然是CD19，其次是BCMA、CD22，整体来看国内外的血癌领域靶点布局差异不大，竞争都比较激烈，除了前面三者，还有CD20、PD1、CD123、CD33、CLL-1等均差异不大。

而在实体瘤方面，国内外的靶点布局稍有差异。特别是Claudin-18.2在国内实体瘤中研究数量位列第二（34个），但在国外鲜有布局（4个）。另外在国内有布局的HPK1和CEACAM5在国外也未见研究，而在国外的ROR1和FRα管线在国内也很少有企业布局。

虽然国内外在靶点布局方面看到了一定的差异化，但是不管实体瘤还是血癌，国内外的靶点都高度重合，因此仍然需要继续新靶点的探索与研究，并加速临床转化，早日突破细胞疗法的局限。

图1. CAR-T疗法外内外布局现状（摘自医药魔方<细胞疗法研发现状与发展趋势>报告）

新靶点发现最新研究 ////

ALPL-1

碱性磷酸酶Alkaline phosphatase-1(ALPL-1)被发现在原发性和转移性骨肉瘤中高度特异性表达。骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）是来源于间叶组织的原发性恶性骨肿瘤，发病率在原发性骨肿瘤中占第二位。好发于10-25岁的儿童和青年，OS恶性程度高，早期易发生转移，因此预后较差。由于肿瘤内部的异质性和潜在的目标蛋白的脱靶表达，骨肉瘤的免疫疗法并不像其他一些癌症类型那样具有前景。

但在该研究中，作者基于两个ALPL-1特异性识别抗体TP-1和TP-3构建二代CAR-T细胞OSCAR-1和OSCAR-3。他们在体外利用Agilent xCELLigence RTCA实时检测到OSCAR-1和OSCAR-3对OS原代肿瘤细胞有很好的杀伤,而在体内对原发和转移小鼠模型的肿瘤也有很好的清除能力，且对造血干细胞和健康组织都没有观察到额外的细胞毒性。因此，靶向ALPL-1的CAR-T细胞在临床前数据展现出治疗OS的有效性和特异性，为后续临床转化提供了明确的数据。

图2.1 体外OSCAR体外杀伤原代肿瘤细胞OST-3和OST-4 (Agilent xCELLigence RTCA实时无标记检测)

图2.2 体内OSCAR有效控制OS肿瘤细胞系移植小鼠模型中的肿瘤生长

Reference：Mensali, N., Köksal, H., Joaquina, S. et al. ALPL-1 is a target for chimeric antigen receptor therapy in osteosarcoma. Nat Commun 14, 3375 (2023).

FcRH5

Fc receptor-homolog 5 (FcRH5, also known as CD307, IRTA2) 是一种与Fc受体家族同源的分化抗原，它只在B细胞系中表达，且在多发性骨髓瘤（MM）的恶性浆细胞中表达上调。

对于MM的CAR-T细胞疗法目前全球已经有三款产品上市，均靶向BCMA抗原，虽然目前产品的单次给药ORR已达到78%-98%，但是在完全缓解的病人中仍有45%的高复发率，这些患者往往伴随BCMA抗原的下调和消失。同时有一些MM患者因BCMA缺陷不能从靶向BCMA的CAR-T 疗法中获益，因此需要寻求其他有效的MM靶点。

来自苏大附一院的团队发现在MM病人CD138+骨髓瘤细胞中，Agilent NovoCyte流式细胞仪检测到FcRH5抗原的表达明显高于BCMA。因此构建了靶向FcRH5的二代CAR-T细胞，FcRH5 CAR-T细胞引起了抗原特异性激活、细胞因子分泌和对MM细胞的细胞毒性。FcRH5 CAR-T细胞在小鼠异种移植模型中也表现出很强的肿瘤清除能力。最后，FcRH5/BCMA双特异性CAR-T细胞有效地识别了单表达或者共表达FcRH5和BCMA的MM细胞，与单靶点CAR-T细胞相比，显示出更好的疗效。这篇研究表明， FcRH5有可能是继BCMA之后另一个MM的免疫治疗靶点。

图3.1 FcRH5和BCMA在病人骨髓瘤样品中的表达情况（Agilent Novocyte Flow cytometer检测结果）

图3.2 FcRH5 CAR-T以及双靶点CAR-T都有更好的的肿瘤清除能力

Reference：Jiang, D., Huang, H., Qin, H. et al. Chimeric antigen receptor T cells targeting FcRH5 provide robust tumour-specific responses in murine xenograft models of multiple myeloma. Nat Commun 14, 3642 (2023).

CSF1R和CD86

CAR-T疗法在B细胞恶性肿瘤中取得的了惊人的疗效，而AML由于肿瘤异质性高，复发率高，尽管众多研究集中于AML的CAR-T临床但仍未取得成功。目前AML的CAR-T靶点都集中研究CD123, CD33, CD70等，但由于这些AML的靶点缺乏安全性，目前疗效也未达到预期，因此AML需要更加安全有效的新靶点支持。

作者对比分析15名AML患者和9名健康人组织的超50万个单细胞的RNA测序数据，预测了在恶性细胞上表达但在健康细胞上不表达的靶抗原。最终通过生物信息学方法，确定了CSF1R和CD86可作为用于治疗AML 的CAR-T疗法靶标，。然后对这些CAR-T细胞进行了功能验证：CAR-T细胞在体外和体内都显示出强大的AML治疗效果，而且对健康人体组织脱靶毒性极小。因此，考虑到AML复杂的分子结构以及高度多样化的亚群，CSF1R和CD86有望成为更有价值的CAR-T治疗靶点。

图4.1 hCSF1R CAR-T与CD86 CAR-T细胞对6种AML肿瘤细胞的杀伤

图4.2 hCSF1R CAR-T与CD86 CAR-T细胞在体内对PDX小鼠的肿瘤清除

Reference：Gottschlich, A., Thomas, M., Grünmeier, R. et al. Single-cell transcriptomic atlas-guided development of CAR-T cells for the treatment of acute myeloid leukemia. Nat Biotechnol (2023).

总结

近十年CAR-T疗法发展迅速，越来越多的临床研究分布于不同的癌种并靶向不同抗原。除了以上提到的肿瘤相关抗原靶点外，还有很多其他靶点备受关注，例如GPRC5D（多发性骨髓瘤）、EpCAM（实体瘤）、CLDN6（实体瘤）、CD133（实体瘤）、CAIX（肾癌）、CD171（神经母细胞瘤）等。总的来说，基于肿瘤相关抗原的靶点众多，后续仍需要更多的研究去筛选和挖掘出更好的肿瘤治疗靶点。我们相信以特异性靶点为核心的细胞治疗产品将会克服现有困难，早日攻克肿瘤。

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安捷伦细胞治疗整体解决方案

安捷伦实时细胞分析仪xCELLigence RTCA是基于阻抗的无标记细胞检测，被广泛用于CAR-T等细胞疗法的杀伤检测和产品放行，另外还可以通过简单的重复杀伤检测，模拟体内的抗原重复刺激。同时结合流式细胞术检测杀伤后的T细胞耗竭标志物的表达，可以帮助我们了解细胞治疗产品的持久性以及预测体内药效。安捷伦NovoCyte系列流式细胞仪，提供多达30个荧光通道的灵活配置，精确分析细胞表面marker的表达以及多因子的释放。因此RTCA和Novocyte检测平台的联合可以为细胞治疗药效研究提供全维度的数据检测。

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