2019全球CAR-T细胞免疫治疗行业报告.pdf

HMO中国化萌芽HealthcareIndustry 2019全球 CAR-T细胞免疫治疗行业报告1. 嵌合 抗原受体 T细胞免疫疗法 CAR-T疗法概况1.1 CAR-T：肿瘤免疫治疗的当红明星1.2 CAR-T发展与技术原理1.3 CAR-T制备流程与核心环节2. 全球临床试验概况与国外企业布局2.1 全球 CAR-T临床试验数量2.2 血液肿瘤临床试验靶点分布2.3 实体瘤临床试验 靶点 分布2.4 诺华 CAR-T布局2.5 Kite/Gilead CAR-T布局3. CAR-T在中国3.1 技术 土壤3.2 政策支持3.3 社会及行业对突破性疗法的需求3.4 国内 CAR-T融资情况3.5 国内 CAR-T领域融资事件汇总目录13.6 南京传奇 CAR-T业务布局3.7 科济生物 CAR-T业务 布局3.8 亘喜生物 CAR-T业务布局3.9 药明巨诺 CAR-T业务 布局4. CAR-T存在问题与解决策略4.1 常见不良反应与解决策略4.2 复发机制与复发的解决策略4.3 实体瘤 CAR-T浸润难与解决策略4.4 价格高昂与降低成本策略附 一：各类 CAR载体基因转导优缺点附 二：参考文献目录2CAR-T：肿瘤免疫新的突破性疗法32018年，世界卫生组织统计，全球新发癌症 1810万例，死亡 980万例。对于这个人类最可怕的杀手，人类几十年来一直致力于研究相应的治疗手段以延缓癌症患者的疾病进展、延长患者生命，手术、放疗与化疗三种手段在随后的被发明发现并广泛应用于肿瘤的治疗当中。然而这些传统的治疗方式对于肿瘤都具有一定的局限性，放疗化疗对细胞的杀伤都不分敌我，在消灭肿瘤细胞的同时，患者正常的细胞也会被杀死。另外化疗中只有小部分药物可以作用于病灶，这些都导致了剧烈的毒副作用。对于肿瘤来说，最精准有效的其实是人体自身的免疫系统。随着近现代人类对免疫系统各组成成分与作用机制认知的不断完善，很多生命科学家都开始尝试利用改造人类自身精密的免疫系统的方式来消灭肿瘤。这也就是第四种肿瘤治疗手段，肿瘤免疫疗法。肿瘤免疫疗法中包含以 PD-1/PD-L1为代表的肿瘤免疫检查点抑制剂、细胞因子及其他免疫刺激剂诱导的非特异性免疫刺激疗法、肿瘤疫苗之外，还包括过继性免疫细胞治疗。这种疗法曾在 2016年在我国引起轩然大波，魏则西事件中所采用的DC-CIK的确是过继性免疫治疗的一种，但是这种方式没有特异性靶向性，缺乏治疗效力。而过继性免疫治疗中， CAR-T通过基因改造可以精准靶向肿瘤并取得了喜人的效果，基因编辑的无限潜力也令其被人们视为肿瘤治疗的突破性手段。一代 CART缺乏共刺激信号，增殖活化、肿瘤杀伤能力弱4CAR-T（ Chimeric Antigen Receptor T Cell Therapy，嵌合抗原受体 T细胞免疫疗法）中的嵌合抗原受体 CAR结构由胞外结合区 -单链抗体（ scFV）、跨膜区 (transmembrane region， TM)和胞内信号区 -免疫受体酪氨酸活化基序 (immunoreceptor tyrosine-based activation motif， ITAM)组成 。其中 胞外结合区 -单链抗体来源于特异性识别肿瘤靶向蛋白抗体的一部分，起到对肿瘤精准识别的作用。当 scFV与肿瘤相关抗原（ TAA）结合后会发生变构， T细胞激活第一信号 抗原信号被触发，通过该信号传导经典路径传导至 ITAM活化 T细胞。CART四代结构 变化 6对于 T细胞活化来说，除了抗原信号刺激之外，共刺激信号也是必须的存在。而在第一代 CAR-T中胞内信号区只有 CD3或 FcR这些抗原识别信号，缺乏共刺激信号。所以一代 CAR-T表现出了增殖乏力、难以激活、细胞因子释放能力差、不能提供持续的体内抗肿瘤效应等问题，这些问题使其无法在临床上对肿瘤取得治疗效果。二 代后 CAR-T：加入共刺激 信号促进 CAR-T增殖活化5因此，研究者在二代 CAR-T加入了 CD28、 4-1BB、 OX40等共刺激 信号，比如 4-1BB通过下调 LAG3, HAVCR2 (TIM-3), CTLA4, BTLA等 T细胞衰竭因子，上调细胞转录因子的方式使 CAR-T细胞能够有效 扩增。目前主流 CAR-T产品大多都是二代 CAR-T。二代插入共刺激域所带来的令人欣喜的效果令科学家想象，是不是更多的共刺激域能带来更好的疗效。所以第 三代 CAR-T在二代的基础上在胞内信号区多增加了一个共刺激域从而形成多重 共刺激 区域，包括 两个串联的共刺激域 CD28、 4-1BB或 OX40和一个 CD-3三个胞内信号域。但是研究者对多重刺激域会不会比二代 CAR-T治疗更有效展开了研究，研究显示， CAR-T细胞治疗效力并非与其内部共刺激域数量成正比，一些实验数据表明第二 代受体能够比第三代受体更有效地激活下游 信号。第四代 CAR又 称 TRUCKs ( fourth-generation CAR T-cells redirected for universal cytokine killing)。它的结构与前三代不同，引入促炎症细胞因子 (如 IL-12) 和共刺激配体 ( 4-1BBL 和 CD40L) ，可以在具有免疫抑制性的肿瘤微环境中通过释放促炎性因子，招募并活化更多的免疫细胞而引起更为广泛的抗肿瘤免疫效应。同时，第四代 CAR的出现可使患者免受回输前预处理治疗（如全身照射或大剂量化疗）的不良反应，减少回输细胞总量，拓宽了 CAR-T 细胞的临床应用范围 。对目前来说，第三、四代 Car-T细胞发展仍未完善，仍有诸多问题有待 解决，同时也需要更多的临床研究证明其有效性与安全性。CAR-T制备 流程（一）6T淋巴细胞分选T淋巴细胞储存T淋巴细胞复苏T淋巴细胞激活CAR导入CAR-T收集检验保存CAR-T制备流程CAR-T的制备是一个非常复杂的工艺，主要有血液采集、 T细胞洗涤与激活、 CAR基因导入和回输几大步骤。第一步 血液采集： 从医院、血液中心等机构采集癌症病人体内外周 血， 冷链 运输 至实验室内。第二步 T 淋巴细胞 分选 /洗涤：通过梯度离心或者是细胞洗涤机进行洗涤，将 WBCs中将血细胞 去除。第三、四步 T 淋巴细胞 储存与复苏： 低温 保存后，将细胞 恢复室温至 37 。第五步 T 淋巴细胞激活：最基本的活化办法是添加OKT3（抗 CD3抗体）和白介素（ IL-2），另外一种抗 CD3/CD28抗体磁 珠 比 起 OKT3/IL-2有更好的活化记忆细胞的 能力。第六 步 嵌合 抗原受体导入：将注射级硫酸鱼精蛋白液和 载体 导入激活的 T 淋巴细胞，病毒载体是现阶段应用最成熟普遍的载体。第七步 T 淋巴细胞 扩增第八步 CAR-T 细胞收集：待细胞扩增至目标数量后进行收集操作，根据临床需求将细胞分装至多个冻存袋，以梯度降温的方式，加入冻存液放至冰箱进行 低温 保存。血液采集CART制备 流程（二）7T淋巴细胞分选T淋巴细胞储存T淋巴细胞复苏T淋巴细胞激活CAR导入CAR-T收集检验保存CAR-T制备流程第九步 检验 ：检验阶段包括生化检测、微生物检测、细胞学检测等，质 控 也是 CAR-T细胞制备 关键点与成本点所在。生化 检测主要用于 CAR-T 的鉴别和纯度检测，细胞学检测主要是细胞计数、活率检测、体外效价检测（ ELISA 检测试剂盒）等，微生物检测主要进行总厌氧菌计数、酵母和霉菌检测等 。第十步 保存： 液氮 封装从 CAR-T细胞的制备流程来看，其中对冷链物流拥有着 依赖性 需求， CAR-T也对物流监控提出了更高的要求，与诺华 Juno合作的 Cryoportal，拥有真空冷冻运输 箱、实时 全程 监控系统、 GPS坐标全程 定位系统以及物流 管理平台 。在 CAR-T研发发光发热之际 ， 这种 物联网、云端化与冷链物流的 整合将迎来进一步发展的机遇 。T细胞激活是其中的一个重要环节，有效激活 T细胞是 CAR基因导入的基础，否则转染率会比较悲观。前文 提到的抗 CD3/CD28抗体磁 珠具有更高的激活作用，国内一些生物技术公司也相继开始布局。因为CAR-T未来是一个百亿千亿级别的市场，其中一个小的产业链节点都会迎来巨大的机会。类似于磁珠、储存服务、 基因 编辑平台、 CMO/CRO等未来都将会迎来巨大的发展。血液采集全球 CAR-T临床研究：血液肿瘤仍为主要研究对象，实体瘤研究不如血液肿瘤一半8因为对 CAR-T未来在医学领域的应用极为看好，制药公司、医学研究机构及个人纷纷参与至 CAR-T的研究当中。根据 ClinicalTrials 的数据，自 2008年第一个相关临床试验开展以来， CAR-T的研究热度不断 走高，并于 2017年达到顶峰的 107起。从研究领域来看，血液肿瘤仍是 CAR-T的重点研究对象。实体瘤尽管市场规模要远超血液肿瘤，是人类更急于解决的问题，但由于肿瘤抑制微环境制约、靶点难寻等技术难点为 CAR-T在实体瘤领域的研究带来了更高的门槛，数据上显示出实体瘤 CAR-T不足于同年血液肿瘤 CAR-T的一半。来源： ClinicalTrials.gov 截止时间： 2019.7.2472010203040506070802008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019全球 CAR-T临床试验适应症分布实体瘤 血液肿瘤1 2 4 3 513 21397010793 850204060801001202008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019全球 CAR-T临床试验数量血液肿瘤研究靶点分布： CD19、 BCMA竞争激烈9由于目前上市的两款 CAR-T产品都是靶向 CD19， CD19是 B细胞增殖、分化、活化及抗体产生有关的重要膜抗原，是识别 B细胞最有效的靶点，因此该靶点也被视为 B细胞恶性肿瘤最成功的靶点，也是 CAR-T临床研究数量最多的靶点。但是在临床中，研究者发现，经过 CD19 CAR-T的治疗后，很大一部分患者会出现CD19阴性的靶点丢失逃逸，从而导致复发。研究人员发现，在复发的患者中，CD22取代了原来 CD19的位置，表达量大大增加。之后 CAR-T在白血病领域的一部分开始转向 CD19/CD22双抗体设计，相似的靶点还有 CD20。双抗被视为是 CAR-T未来改进的一大方向，一些研究者也尝试加入 PD-1等免疫检查点抗体来对 CAR-T进行改造。来源： ClinicalTrials.gov 截止时间： 2019.7.24BCMA是近年来多发性骨髓瘤（ MM）的一个新兴靶点， CAR-T疗法、 ADC以及双特异性抗体疗法的研究中广泛出现其身影，在 CAR-T临床研究中， BCMA靶点展现出了 较好 的 效果，相关研究紧随 CD19之后，竞争十分激烈 。诺华、 Kite、 Juno、Bluebird、以及 国内的恒润达生、南京传奇、科济生物等公司均有布局 。不过 Kite 的 Kite585今年宣布未能 显示同类最佳 前景而放弃，目前 celgene和蓝鸟的 BB2121缓解率接近 100%，将 在 2020年获得批准44111705101520253035404550CD19 BCMA CD22 CD20 CD123血液肿瘤靶点分布2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019