嵌合抗原受体T细胞治疗复发/难治多发性骨髓瘤的研究进展

黄河 祖成 胡永仙

多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一种恶性浆细胞疾病，其特征为骨髓中浆细胞的恶性克隆性扩增，同时产生大量异常的单克隆免疫球蛋白，并最终对某些器官造成损害（如骨、肾、造血系统）。如其他造血系统恶性肿瘤一样，MM的治疗也是棘手难题。近年来蛋白酶体抑制剂（proteasome inhibitor，PI）、免疫调节剂（immunomodulatory drug，IMiD）、单克隆抗体（monoclonal antibody，mAb）等新疗法不断涌现，但MM的治疗仍面临耐药、复发等问题。

嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor，CAR）T 细胞疗法为MM的治疗提供了全新的方案。CAR-T细胞疗法已在多种B细胞肿瘤中取得突破性疗效，不良反应可控[1]，并获得美国FDA批准上市。这也进一步使CAR-T细胞疗法成为MM治疗研究的热点。2021年3月26日美国FDA批准了以B细胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA）为靶抗原的CAR-T细胞产品Idecabtagene Vicleucel用于治疗复发/难治多发性骨髓瘤（relapsed/refractory multiple myeloma，R/R MM），进一步打开了CAR-T细胞疗法的巨大临床应用前景。本文总结分析近年来已经进行的和正在进行中的CAR-T细胞疗法治疗R/R MM的临床试验，并提出未来可能的改进方向。

1 目标抗原

研发CAR-T疗法的第一步就是寻找合适的肿瘤相关抗原。简单说来，一个可以成功应用的抗原必须具备以下特性：（1）在肿瘤细胞表面有表达；（2）对肿瘤细胞的存活不可或缺（亦即所有的肿瘤细胞必须表达该抗原）；（3）在健康组织中几乎无表达。

2 BCMA的临床研究

BCMA又称肿瘤坏死因子受体超家族成员17（tumor necrosis factor receptor superfamily 17，TNFRSF17）、CD269，目前在正常人体组织中，其表达仅在浆细胞和浆细胞样树突状细胞中被发现[2-3]，一般认为其主要功能是维持骨髓中浆细胞的长期存活[3-4]。后续的研究先后确认了BCMA在恶性浆细胞病中的高表达[5-6]，以及BCMA对于恶性浆细胞的长期生存所起到的重要作用——通过与其配体B细胞活化因子（B-cell activating factor，BAFF）、增殖诱导配体（a proliferation-inducing ligand，APRIL）结合而在恶性浆细胞病的发展中促进增殖、诱导耐药性、抑制凋亡、引导血管生成等[7-8]。

BCMA有限的表达范围，以及其在MM发病机制中所起到的重要作用，使其成为了MM免疫疗法最引人注目的靶点，多种不同机制的疗法正处于临床研究阶段，包括但不限于抗体-药物偶联物（antibody-drug conjugate，ADC）[9]、双特异性 T 细胞衔接蛋白（bi-specific T-cell engager，BiTE）[10]、CAR-T 细胞免疫治疗[11]等。其中，ADC类药物Belantamab Mafoodin-blmf（商品名：BLENREP） 和CAR-T细胞疗法Idecabtagene Vicleucel（商品名：ABECMA）于2020年8月和2021年3月相继获得美国FDA批准上市，均用于治疗接受过4种或以上疗法后R/R MM的成年患者。作为前景最为广阔的免疫疗法之一，CAR结构各不相同的多种抗BCMA CAR-T细胞仍处于临床试验中，其中也包括Idecabtagene Vicleucel的Ⅲ期临床试验。

2.1 抗BCMA CAR-T细胞疗法 抗BCMA CAR-T细胞疗法的第一次人体临床试验由美国国家癌症研究所（National Cancer Institute，NCI）实施[12]。NCI的研究人员以鼠源抗人BCMA抗体为原型设计了scFv，以CD28的胞内部分作为共刺激域，构建了试验中所用的CAR。作为一项Ⅰ期的剂量递增试验，该试验评估了4种剂量水平：0.3×106、1×106、3×106、9×106CAR-T 细胞/kg体重。输注CAR-T细胞前，所有患者都接受了环磷酰胺（cyclophosphamide，Cy）+氟达拉滨（fludarabine，Flu）治疗以进行淋巴细胞清除。在招募的24例患者中，10例患者接受了较低剂量（0.3～3）×106CAR-T细胞/kg体重的治疗，其中2例患者因无明显疗效，后续又接受了最高剂量（9×106CAR-T细胞/kg体重）的输注，故共有16例患者接受了最高剂量的治疗。因为较低剂量组的患者疗效不明显，10例中仅有2例达到了部分缓解（partial response，PR）或更好，故而研究人员将分析的重点放在了最高剂量的队列。在该队列中的患者在招募入组前接受了3～19次（中位数9.5次）不同的前线疗法，40%的患者检测到高危细胞遗传学特征，包括del（17p）（33%）。在接受了最高剂量的16例患者中，总缓解率（overall response rate，ORR）为 81%，完全缓解（complete response，CR）率为12.5%，中位无事件生存期为31周。值得注意的是，在所有达到了PR或更好的患者中，后续的骨髓微小残留病变（minimal residual disease，MRD）检测均为阴性。患者治疗反应的深度和与CAR-T细胞在血液中的峰值浓度有明确的相关性。和其他CAR-T细胞疗法类似，细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）仍是此次试验中最常见且最严重的不良事件，发生率为94%，其中38%为3级或以上，值得注意的是，研究人员分析认为CRS的严重程度与患者治疗前的肿瘤负荷有关，而与CAR-T细胞的峰值浓度无显著相关性。除此之外，神经毒性和血细胞减少是次常见的不良事件。

2.2 上市产品Idecabtagene Vicleucel[ide-cel（bb2121，ABECMA）]ide-cel是由百事美施贵宝（Bristol Myers Squibb）和蓝鸟生物（Bluebird Bio）共同研发的抗BCMA CAR-T细胞疗法，结构上，ide-cel也采用了与NCI所用相同的鼠源scFv，但其不同在于应用了4-1BB作为共刺激域[13]。

其Ⅰ期试验称为 CRB-401（NCT02658929）[14]，包括2个队列，一是剂量递增队列，该队列共招募了21例患者，给予以下 4 种剂量的其中之一：50×106、150×106、450×106、800×106CAR-T 细胞/kg 体重；二是剂量扩张队列，该队列共有12例患者被招募，接受了范围更有限的剂量[（150～450）×106CAR-T细胞/kg体重]。与NCI的方法类似，所有患者都接受了Cy+Flu的淋巴细胞清除化疗。招募入组的患者中，27%有髓外浸润，45%有高危细胞遗传学特征[del（17p）、t（4；14）、t（14；16）]；剂量递增队列的患者中位前序治疗数（在CAR-T细胞治疗前接受过的治疗次数，包括化疗、靶向治疗、非CAR-T的免疫治疗和造血干细胞移植等）为7次（范围：3～14次），剂量扩张队列的患者中位前序治疗数为8次（范围：3～23次），且除1人之外的其余32例均接受过自体干细胞移植（autologous hematopoietic stem cell transplantation，auto-HSCT）。经过CAR-T 细胞治疗后，33例患者的客观缓解率（objective response rate，ORR）为85%，其中，45%的患者达到了CR（9%）或严格完全缓解（strin－gent complete response，sCR）（36%）；该试验的进一步分析同样表明，缓解程度与CAR-T细胞剂量和扩增程度有关——当剔除低剂量组，仅考虑剂量≥150×106CART细胞/kg体重的队列时，ORR为90%，50%的患者达到了CR或更好，中位无进展生存期（progression-free survival，PFS）也达到了11.8个月。在达到PR或更好的患者中，有16例患者可评估骨髓MRD情况，所有16例患者均为骨髓MRD阴性。安全性方面，76%的患者受到CRS的侵袭，其中6%为3级，无4或5级CRS发生；另外，神经毒性发生率为42%，包括仅发生在1例患者中的免疫效应细胞相关性神经毒性综合征。

基于Ⅰ期试验令人满意的结果，一项名为KarMMa的确认性试验对ide-cel进行了更为细致和全面的观察分析[13]。KarMMa（NCT03361748）是一项开放标签、单臂、多中心、跨国的Ⅱ期试验，共治疗患者128例，其中70例接受了300×106CAR-T细胞/kg体重，54例接受了450×106CAR-T细胞/kg体重，剩余4例接受了150×106CAR-T细胞/kg体重。84%的患者（108例）为三重耐药（免疫调节剂、蛋白酶体抑制剂、抗CD38单克隆抗体），35%（45例）有高危细胞遗传学特征[del（17p）、t（4；14）、t（14；16）]，中位前序治疗数为6次（范围：3～16次），且94%（120例）曾接受auto-HSCT。本次试验ORR为73%，33%的患者达到了CR或更好，其中位缓解持续时间（duration of response，DoR）、中位 PFS、中位总生存期分别为10.7、8.8、19.4个月。同样地，研究人员发现idecel的效果存在剂量依赖性，最高剂量（450×106CAR-T细胞/kg体重）组的ORR为82%，39%达到CR或更好，中位DoR和中位PFS分别为11.2和12.1个月。安全性方面，CRS的发生情况与CRB-401类似，发生率为84%，其中5%（7例）为≥3级，包括1例因CRS致死的患者；而神经系统毒性的发生率为18%（23例），其中4例为3级，无4级或5级病例。

基于ide-cel在KarMMa试验中的优秀表现，美国FDA于2021年3月26日批准其上市，用于治疗接受过4种或以上疗法后的R/R MM成年患者。为了将其进一步推向前线治疗，一项分析ide-cel作为高危MM二线疗法的试验（KarMMa-2，NCT03601078）[15]、一项对比ide-cel与常规三联疗法在R/R MM治疗中的安全性与有效性的试验（KarMMa-3，NCT03651128）[16]，甚至一项分析ide-cel作为高危MM一线疗法的试验（KarMMa-4，NCT04196491）[17]正在进行中。

另外，bb21217可以看作是bb2121的改进产品，使用了相同的CAR，但前者在CAR-T细胞制作过程中加入了磷脂酰肌醇-3-激酶抑制剂（phosphainositide-3-kinase inhibitor，PI3K inhibitor），理论上可以增加记忆T细胞，从而延长CAR-T细胞的存续时间，该产品正处于Ⅰ期临床试验（NCT03274219）的评估中[18]。

2.3 LCAR-B38M/JNJ-4528 LCAR-B38M使用2个美洲驼源性的重链可变区分别靶向BCMA的2个不同的抗原表位。其Ⅰ期试验（NCT03090659）在我国进行，由于预处理和输注方式不同，这次试验被分为两项研究发表。

第一项研究[19－21]招募了57例R/R MM患者，相对来说，该试验中的患者相较其他MM CAR-T临床试验中的患者前序治疗次数更少，其中位数仅为3次。在经Cy单药淋巴细胞清除化疗5 d后，患者在7 d内接受3次CAR-T细胞输注，剂量分别为总剂量的20%、30%和50%。CAR-T细胞剂量中位数为0.5×106CAR-T细胞/kg体重[范围：（0.07～2.1）×106/kg]。就其安全性来说，CRS 的发生率为90%（51例），其中7%（4例）为3级，无4级或5级患者；神经毒性仅发生1例。该研究中，ORR为88%，CR率为68%，骨髓MRD阴性率为63%；中位PFS为20个月，在达到MRD阴性的患者中该数据更是长达28个月，中位DoR为22个月，随访18个月时的总生存率为68%。

第二项规模较小的研究[22]分析了17例R/R MM患者，这些患者或是接受了Cy单药清淋化疗和与前一研究相同的3剂CAR-T细胞输注，或是接受了Cy+Flu清淋化疗和单剂CAR-T细胞输注。该研究招募的患者中，前序治疗中位数为4次，6例患者（35%）伴有高危细胞遗传学特征。在接受了平均0.7×106CAR-T细胞/kg体重[（范围：（0.2～1.5）×106/kg]的治疗后，ORR为88%，sCR率达到了82%（14例患者），中位PFS为12个月。在安全性方面，10例患者出现了1/2级CRS，6例出现了3级CRS，1例甚至为5级CRS，并在研究期间因此死亡；最常见的不良反应为血清转氨酶升高，出现在每一例患者中，但其级别仅为1/2级；值得注意的是，研究者并未发现神经毒性反应。

总的来说，该Ⅰ期研究中CR率显著高于前述研究，但由于其招募的患者基础情况略好于前述研究（如前序治疗次数较少），明确的对比结果还需更多试验结果的发表和分析。而该产品正以JNJ-4528的名称在美国进行名为CARTITUDE-1的Ⅱ期临床试验（NCT03548207）[23]。

2.4 人源化CART-BCMA 宾夕法尼亚大学设计了此种使用了人源性scFv以及4-1BB共刺激域的CAR，并在一项Ⅰ期临床试验（NCT02546167）中进行了测试[24-25]。该试验将25例患者分为3个队列：队列1，无清淋化疗，仅输注（1～5）×108CAR-T 细胞/kg体重；队列 2，Cy单药清淋，并输注（1～5）×107CAR-T细胞/kg体重；队列3，Cy单药清淋，并输注（1～5）×108CAR-T 细胞/kg体重。就其安全性来说，88%的患者中发生了CRS，且32%为3级或4级，并有1例患者因4级CRS伴念珠菌血症、疾病进展而死亡；神经毒性在32%的患者中发生，其中12%为3级或以上。但在有效性层面，ORR仅为48%（队列 1：44%；队列 2：20%；队列 3：64%），中位 PFS在队列1～3中仅分别为2.1、1.9、4.2个月。也许是因为其有效性明显劣于上述实验的原因，并未有进一步实验的信息。

2.5 其他正在进行中的以BCMA为靶抗原的临床研究JCARH125（orvacabtagene autoleucel）是一种包含人源性scFv、4-1BB共刺激域的抗BCMA CAR-T细胞产品，其特点在于其结构中含有表皮生长因子受体片段用作自杀开关，当患者经受难以处理的不良反应时，通过抗表皮生长因子受体抗体西妥昔单抗的输注即可引导CAR-T细胞的清除[26]。该产品正在一项名为EVOLVE的多中心Ⅰ/Ⅱ期临床试验（NCT03430011）中接受评估[27]。

FCARH143、FHVH33-CD8BBZ等其他产品也正在临床试验中。

3 CD19（MM 干细胞）

一直以来，许多研究者认为在MM的发病机制中存在一种总数较少、分化程度较低的细胞群，是整个肿瘤的来源，也维持着肿瘤细胞不断地再生，即为所谓的骨髓瘤干细胞[28]。虽然至今的研究仍未能从可疑的多个细胞群中确认骨髓瘤干细胞的具体特征，但一群表达CD19的名为克隆型B细胞被认为正是MM不断复发的罪魁祸首，而大多数多发性骨髓瘤细胞在由干细胞分化而来的过程中丢失了CD19的表达[29]，这些观点也得到了一些尝试使用抗CD19 CAR-T细胞的临床试验的正面结果的支持[30]。

Garfall等[30]的研究中，抗CD19 CAR-T细胞疗法（CTL019）与高剂量马法兰、auto-HSCT联合应用治疗了10例之前已接受过auto-HSCT的R/R MM患者，研究中使用的CAR-T细胞剂量为50×106/kg体重。研究中的大部分不良反应被认为是马法兰、auto-HSCT以及疾病进展所导致，仅1例自体移植物抗宿主疾病及1例黏膜炎被认为可能与CTL019有关。同时CRS也仅在1例患者中发生，严重程度也仅为1级。有效性方面，ORR为80%，但这样的ORR在仅auto-HSCT治疗的情况下也可达到[31]，故研究人员进一步比较了这些患者在此次治疗后的PFS（PFS2）和第一次auto-HSCT治疗后的PFS（PFS1）。2例患者的PFS2长于PFS1，且延长1倍以上，分别达到了479 d和249 d。

后续也有徐州医科大学的研究探索了同时使用抗BCMA CAR-T细胞和抗CD19 CAR-T细胞在R/R MM患者群体中的表现，在21例接受治疗的患者中，ORR为95%（20例），其中9例达到sCR，4例达到CR，在达到非常好的部分缓解的患者中，中位PFS为243 d；最常见的不良反应仍为CRS和血液学毒性，CRS的发生率为91%（19例），其中3级1例，无4级或5级CRS[32]。

CD19作为治疗MM的目标抗原总的来说仍缺乏单药的临床试验验证，其理论基础也有待更多的基础医学研究作为支持。

4 正在开展临床研究的靶抗原

4.1 信号淋巴细胞激活分子家族成员7（signaling lymphocytic activator family member 7，SLAMF7） SLAMF7主要在免疫系统细胞中表达，其在恶性浆细胞上也有大量表达[33]，重要的是，其与BCMA一样，在MM肿瘤细胞的长期存活中起到重要作用[34]，但作为CAR-T细胞疗法的目标抗原，其缺点在于在正常组织中的表达更加广泛，虽然在血液系统以外没有发现表达，但在多种血细胞（包括NK细胞、部分T细胞、活化B细胞、树突状细胞、巨噬细胞）中都有表达[35-36]。目前针对该抗原的CART细胞正在多个临床研究中接受评估（NCT0371042、NCT04142619等），这些试验在CAR的构建中颇有新意，如为了规避SLAMF7广泛表达可能导致的脱靶效应，在CAR的结构中加入了自杀开关；使用转座子而非病毒载体对T细胞进行基因编辑等。

4.2 CD44v6 CD44v6是在多种肿瘤中表达的CD44亚型，包括MM，并在肿瘤的生长和播散中发挥作用，而且在MM患者中与不良预后明显相关[37]。虽然CD44的表达非常广泛，但CD44v6亚型几乎只在肿瘤中表达，正常组织中只在角质细胞、活化T细胞、单核细胞有极少量表达。Bivatuzumab是以CD44v6为靶点的单克隆抗体，其Ⅰ期试验因严重的皮肤毒性而中止[38]，但抗CD44v6 CAR-T细胞疗法在小鼠试验中取得了正面的结果，且未发现明显的皮肤毒性或是T细胞互戕[39]。以上述理论为基础，抗CD44v6 CAR-T细胞正在进行Ⅰ期临床试验评估（NCT04097301）。

4.3 G蛋白偶联受体C类5组成员D（G protein-coupled receptor class C group 5 member D，GPRC5D） GPRC5D在MM细胞中大量表达，而且其表达与不良预后有关[40]。虽然其在毛囊细胞中也有表达，但临床前试验并未发现皮肤毒性[41]，故一项Ⅰ期试验（NCT04555551）正在进行，以评估抗GPRC5D CAR-T细胞在已接受过抗BCMA CAR-T细胞治疗的患者中的安全性和有效性。

4.4 CD56 CD56在MM细胞中也有高表达，而在正常浆细胞中并无表达[42]。但其在神经系统（包括外周和中枢）中的表达自然地引起了对其安全性的担忧，且这种担忧在一项验证抗CD56单抗的Ⅰ期试验中得到了证实——神经毒性的发生率为50%，但其ORR仅为17.1%[43]。但仍有研究者在将其与针对其他抗原的CAR-T细胞联用于一些临床试验中（NCT03473496、NCT03271632）。

4.5 纽约食管鳞状细胞癌1（New York esophageal squamous carcinoma 1，NY-ESO-1） NY-ESO-1 是一种癌症-睾丸抗原（cancer-testis antigen，CTA），在多种恶性肿瘤中表达，据以往研究，大约在60%的新发MM中表达，在复发病例中这一比例为100%，且该抗原与不良预后相关，更重要的是，该抗原在正常组织中并不表达[44-45]。由于NY-ESO-1是一种胞内抗原，故先行的研究均使用T细胞受体改造后的T细胞[46]。但有研究人员构建了可以识别NY-ESO-1/HLA复合体的CAR[47]，所以一项评估该产品的Ⅰ/Ⅱ期临床试验（NCT03638206）正在进行中。

4.6 CD38CD38在MM细胞上大量表达，且针对CD38的达雷妥尤单抗已被批准用于治疗新发MM和R/R MM[48-49]。但棘手的是CD38在正常组织有广泛表达，包括造血干细胞、神经系统等[50]。但通过降低其亲和力、增加自杀机制等方式[51-52]，改进后的抗CD38 CAR-T细胞理论上可以克服脱靶效应，也正进入Ⅰ期临床试验的评估（NCT03464916、NCT03125577、NCT03767751）。

5 临床研究结果不理想的抗原

自然杀伤2组成员D配体（Natural killer group 2 member D，NKG2D）[53]、免疫球蛋白轻链（κ 链）[54]、CD138[55]等抗原在Ⅰ期临床试验中所达到的ORR均为0%，也因此没有进行下一步研究。

6 改进与展望

目前来说抗BCMA CAR-T细胞产品已经相当成熟和稳定，足以有效诱导缓解，即使是在基础情况不佳的患者中。今后的发展目标是尽量延长缓解的持续时间，以及避免可能的复发。笔者团队提出的改进方案主要有以下几种。

一是发现更多适合于CAR-T细胞治疗MM的靶抗原。首先，MM的表型有极大的异质性，单一地使用BCMA作为靶抗原显然不能为所有患者提供完美的解决方案，尤其是考虑到已有抗BCMA CAR-T治疗后BCMA阴性复发和治疗前BCMA低表达的报道[56-57]，多种靶抗原的CAR-T联用是必然。次之，上文提到的可能存在的MM干细胞是MM复发的关键一环，但目前仍缺乏确定的特征性抗原作为靶点以清除该细胞群。

二是提高BCMA在MM细胞上的表达量，这不仅能提高现有抗BCMA CAR-T细胞治疗效果，同时也是BCMA阴性或低表达MM的另一种解决方式。目前已知的方法是使用 γ-分泌酶抑制剂（γ-secretase inhibitor，GSI）抑制细胞表面的BCMA被切割后成为可溶性BCMA（soluble BCMA，sBCMA），在提高细胞表面BCMA密度的同时，降低了CAR在体内被sBCMA阻断的可能性[58]。但在评估GSI有效性的同时，更多的方法也亟待探索。

三是设计性能更优越的CAR。其方法包括但不限于采用多顺反子CAR[59]，使用仅由重链构成的结合域[60]，或是尝试不同的铰链区、跨膜区及共刺激域[61]。

四是推进CAR-T疗法与其他治疗的联用。例如效仿auto-HSCT后的维持治疗，在CAR-T治疗之后开始维持性化疗，以延长缓解持续的时间；另外，由于目前大多数清淋化疗的方案是简单模仿治疗B细胞肿瘤的抗CD19 CAR-T细胞疗法的清淋方案，对MM来说最优化的清淋方案仍需要进一步探索，甚至可以尝试在清淋方案中引入具有抗MM活性的药物如来那度胺[62]。

7 小结

MM治疗的“弹药库”经过多年来的发展正变得越来越完备，尤其是2021年作为CAR-T细胞治疗MM被批准的元年，我们正在一步一步靠近MM治疗最终的答案。虽然仍未能为所有的患者提供完美的解决方案，但CAR-T细胞治疗问世尚短，仍处于不断改进的阶段，巨大的潜力有待释放。我们相信随着新的靶抗原发现和新的CAR结构的诞生，结合基因编辑等前沿技术，联合包括化学治疗、免疫治疗、auto-HSCT等手段，MM的治愈将不再遥远。