曾幾何時，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T細(xì)胞的“欺騙”，讓T細(xì)胞恢復(fù)對腫瘤細(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，目前在美國打一針需花費(fèi)30-40萬美元，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120萬人民幣一針的高價也讓整個社會為之震驚。


已上市/即將上市的CAR-T藥物及其定價和銷售情況（2020年）

目前，對腫瘤患者而言，有兩座大山橫亙前方：一個是藥物的有效性，腫瘤通常很難根治，容易復(fù)發(fā)。另一個則是高額的治療費(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，幾乎直接對應(yīng)“天價藥”。

相比于上文提到的上百萬一針的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。但其價格相對低廉，從剛上市的十幾萬元一年到目前的幾萬元一年，并在2021年進(jìn)入了國內(nèi)醫(yī)保，也因此被奉為抗癌“神藥”。

未來，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？不僅價格在大眾可承受范圍內(nèi)，而且不用高度個體定制化，可以跟常規(guī)藥物一樣即取即用？我們相信，這個問題的答案，也就是癌癥治療的新曙光。到那一天，這些“天價神藥”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)界主要有兩個方法：一是在體外大規(guī)模制備通用免疫細(xì)胞，對其進(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，而無需體外提取制備，與體內(nèi)（In Vitro）相對應(yīng)，我們可稱其為In Vivo CAR（體外免疫細(xì)胞治療方法）。


1、自體細(xì)胞為何必將逐漸退出舞臺？

目前獲批的CAR-T細(xì)胞療法都是自體產(chǎn)品，其制備過程大致是：首先采集患者自身的外周血，分離免疫細(xì)胞，然后對其進(jìn)行制備和回輸。目前的技術(shù)工藝只能實現(xiàn)單人單次制備、無法規(guī)?；?，造成免疫細(xì)胞價格較高、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)多個治療批次，儲存起來以治療大批患者，大大節(jié)省了成本。

相對于自體細(xì)胞療法，通用細(xì)胞可實現(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)胞的時候，可隨取隨用，大大降低了時間成本和等待中有可能出現(xiàn)的風(fēng)險。對于自身體內(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，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，輸入后不會被機(jī)體排斥，而異體來源的T細(xì)胞想要制成通用型CAR-T，我們就需要通過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：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別的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移到其他個體身上。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，且未來臨床應(yīng)用上還存在較高的潛在風(fēng)險。


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，無需基因編輯/處理即可異體使用。因此，我們可以通過使用健康人、臍帶血或干細(xì)胞來源的NK細(xì)胞，來制備CAR-NK細(xì)胞質(zhì)量產(chǎn)品，從而減少患者的等待時間和治療費(fèi)用。

除此以外，NK細(xì)胞治療還有以下一系列優(yōu)勢：

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通常不會引起GvHD，不但提升了使用的便利性，且安全性大幅提升。同時，針對最值得關(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CAR特異性識別抗原表達(dá)腫瘤的能力，還可以通過NK細(xì)胞受體自身來消除腫瘤。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)胞便會行使相應(yīng)的功能。這些信號激活銜接蛋白，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）來殺傷細(xì)胞。

3）可治療實體瘤：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實體瘤治療的瓶頸，CAR-T療法目前在實體瘤的治療中進(jìn)展滯緩，其中一個重要的原因在于T細(xì)胞表面的PD-1過表達(dá)和腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1過表達(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體瘤方面具有更多優(yōu)勢。生理情況下，NK細(xì)胞抑制性受體識別正常組織細(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、有效性和未來面對實體瘤的潛力等多種角度來看，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來源具有明顯優(yōu)勢

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

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

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，會抑制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，因此并不會產(chǎn)生抑制信號引起干擾，所以相比自體NK細(xì)胞，異體NK細(xì)胞會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)胞的存在會引起移植物抗宿主病（GvHD）。

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，抑制性受體信號的缺失使得其對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在實體瘤治療中也有一定的潛力。CAR-T在實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)胞分化而來的NK細(xì)胞的表型與外周血來源的NK細(xì)胞較為相近且其生長能力更強(qiáng)，且細(xì)胞純度較高，是一種較好的NK來源。但成體干細(xì)胞來源困難、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，來源容易，利用成體細(xì)胞（如皮膚，血液）可獲得，可個體化的制備，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。

不同來源的NK細(xì)胞對比如下圖所示：


5、IPSC來源的CAR-NK制備難度顯著降低，成本指數(shù)級下降

目前CAR-T以及其他來源的NK細(xì)胞，通常涉及到2個關(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)胞來源的CAR-NK，起始細(xì)胞用的干細(xì)胞可以無限增殖，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，操作更為簡便，更適合規(guī)?；a(chǎn)，并可顯著降低生產(chǎn)成本。


不同來源的免疫細(xì)胞治療藥物制備途徑及難易程度對比

目前，干細(xì)胞來源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Fate Therapeutics何以股價暴漲？

Fate Therapeutics, Inc.(NASDAQ:FATE)創(chuàng)立于2007年，總部位于美國加州，目前全職雇員279人。該公司有兩大NK細(xì)胞管線，一個是從健康人外周血培養(yǎng)獲取強(qiáng)殺傷力的NK細(xì)胞，另一個是從誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）分化出來具有高親和力的NK細(xì)胞。而目前被批IND申請的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，股價一路上漲，并于2020年底在美國血液學(xué)年會（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)胞的故事已有很長時間，但大家對IPSC分化而來的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，其股價不迅速增長就奇怪了。

2021年6月，F(xiàn)ate進(jìn)一步在2021年美國臨床腫瘤學(xué)會（ASCO）年會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期臨床試驗數(shù)據(jù)。截至2021年3月11日，總計11例患者可用于安全性和療效評估。試驗結(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3種前期治療，特別值得注意的是，其中4例既往接受過自體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)計售價2-3萬美元，僅為現(xiàn)在CAR-T產(chǎn)品售價（40-50萬美元）的1/20。而這一技術(shù)如果拿到國內(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未來很有可能成為另一款跟PD-1/PDL-1價格類似的腫瘤藥物！


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)胞治療臨床試驗共有520項，共使用了64種不同的CAR，其中96.4％的試驗都使用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)胞療法的臨床價值凸顯，不管是賽諾菲、百時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，CAR－NK領(lǐng)域國外部分合作、交易事件

（根據(jù)公開資料不完全統(tǒng)計）

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)胞對基因工程的抗性；（2）NK細(xì)胞的增殖潛力有限；（3）它們對輸液的持久性有限等問題。

不過，近些年隨著對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)識越來越深入，對NK細(xì)胞的免疫相關(guān)受體的信號通路等新的研究越來越豐富，越來越多的研究為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革命性進(jìn)展，給腫瘤患者帶來新的曙光。

體外免疫細(xì)胞治療方法無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，因此將面臨制備時間長、儲存及運(yùn)輸不便、價格相對高昂等問題。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)有兩個核心難點(diǎn)，一個在于如何將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)，但它們的相對簡單意味著它們無法永久治愈或逆轉(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現(xiàn)高細(xì)胞特異性或有效的細(xì)胞質(zhì)交付。這是因為脂質(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、Sana Biotechnology （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)來實現(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。融合素對生命至關(guān)重要：2013年諾貝爾獎的頒發(fā)，是因為它揭示了融合素在細(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，從而使整個生物分子序列能夠特異、有效地進(jìn)入細(xì)胞的另一個膜封閉區(qū)域。


Sana 融合素技術(shù)

因此，Sana 通過融合素/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，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)平臺有三個核心組件：VivoVec平臺、RACR/CAR控制系統(tǒng)和 TumorTag靶向技術(shù)。


Umoja 技術(shù)平臺示意圖

VivoVec是一個體內(nèi)遞送平臺，可以通過慢病毒轉(zhuǎn)染患者體內(nèi)的T細(xì)胞，經(jīng)過人體淋巴系統(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。其可以通過在CAR-T細(xì)胞表面同時表達(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藥物的控制，這樣醫(yī)生就通過使用 FDA 批準(zhǔn)的藥物如雷帕霉素等免疫抑制劑來精準(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。

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。國內(nèi)外都正在進(jìn)行諸多臨床試驗和臨床前研究，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)入臨床實驗I期甚至II期，3-5年后應(yīng)該陸續(xù)會有成熟的產(chǎn)品推向市場。如果說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，將是充滿希望的詩和遠(yuǎn)方。這一新技術(shù)的出現(xiàn)會進(jìn)一步克服上述障礙，大大簡化臨床環(huán)境中基于細(xì)胞的治療的制造過程，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)長的時間。

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體瘤治療，給癌癥治療帶來新的曙光！

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首只超級獨(dú)角獸即將誕生？Sana天價估值背后的野心

作者簡介：

齊瑋，合創(chuàng)資本合伙人，專注于醫(yī)療領(lǐng)域投資。曾就職于萬孚生物、邁瑞醫(yī)療等企業(yè)，負(fù)責(zé)新產(chǎn)品研發(fā)工作。齊瑋博士擁有美國賓夕法利亞大學(xué)的博士學(xué)位以及北京大學(xué)的學(xué)士學(xué)位，并曾在美國杜克大學(xué)從事博士后研究，入選深圳市海外高層次人才。主要投資案例包括優(yōu)迪生物、唯公醫(yī)療、雅濟(jì)科技、騰復(fù)醫(yī)療、濟(jì)因生物等。

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