Nanjing Enrui Kenuo Biotechnology Co., Ltd.

TIS2024第四届自免疾病细胞疗法与干细胞疗法论坛重磅来袭，点击图片查看重磅嘉宾，合作详询：王晨 180 1628 8769 （扫码立即报名获取TIS2024免费票） 肿瘤免疫治疗群雄并起，TCR疗法在实体肿瘤治疗中展现出了巨大潜力。随着TCR蛋白药Kimmtrak (tebentafusp)和TCR-T细胞药Tecelra (Afami-cel)的陆续上市，TCR疗法终于全面进入商业化阶段，开启肿瘤免疫治疗新篇章。 ——维渡纵横 作    者  |  郭维；郭允乐 来    源  |  维渡纵横 微    信  |  Yunle_G 刊    号  |  Vol.116 目   录 [向上滑动阅览]              1. TCR功能结构和工程化              2. TCR抗原筛选技术简介              3. TCR疗法的靶点分布情况              4. TCR疗法的药物形态分类              5. TCR疗法的临床研究进展              6. TCR疗法的生产工艺研究              7. TCR疗法的的产业链分析              8. TCR疗法的市场和商业化              9. TCR疗法的资本市场表现              10. 总结与展望 TCR疗法起源于1986年，巴塞尔免疫研究所Michael Steinmetz博士首次将一个T细胞的TCR基因转移到另一个T细胞中，从而赋予第二个T细胞相同的抗原特异性。2002年，Rosenberg团队率先从黑色素瘤组织中分离出肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor infiltrating lymphocyte，TIL），体外扩增回输后特异性杀伤黑色素瘤细胞，但由于TIL的提取扩增工艺等难点，科学家开始探究能否在正常外周血淋巴细胞（Peripheral blood lymphocyte，PBL）上导入已知的抗原特异性TCR基因进行治疗。2004年，Rosenberg团队首次将靶向MART-1的自体TCR-T进行回输，参与试验的17名患者中有2人出现了肿瘤缩小，证明了基因改造TCR用于肿瘤治疗的可行性(Science 2006, 314, 126)，拉开了TCR疗法的帷幕[盘点TCR-T细胞疗法, 维渡纵横, 2021]。 TCR疗法已经演变成基于peptide-MHC（pMHC）识别为主的“TCR-T细胞疗法”、“TCR蛋白药”、“TCR类抗体药”三种疗法，其中，TCR-T细胞疗法领域于2024年8月1日获批一款上市，TCR蛋白药领域于2022年1月27日获批一款上市。 Vol.1 TCR的结构和工程化   TCR是T细胞表面的特异性受体，以非共价键与CD3结合，形成TCR-CD3复合物，通过识别并结合MHC呈递的抗原，从而激活T细胞，促进T细胞的分裂与分化。MHC（Major Histocompatibility Complex，MHC）即主要组织相容性复合体，是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称，人类的MHC被称为HLA，可将细胞内蛋白分解后的片段呈现在细胞表面，TCR通过与MHC相结合来判断靶细胞是否正常，如果T细胞发现MHC呈现出的蛋白片段是变异的，就会杀死该靶细胞。 1.1 TCR功能和信号转导 TCR是T细胞表面的特异性受体，以非共价键与CD3结合，形成TCR-CD3复合物。TCR的作用是识别抗原，是T细胞表面的特征性标志。TCR基因重排能够形成约10E18种TCR序列，形成容量庞大的TCR库，赋予个体几乎是无限的抗原识别和应答能力，保证个体在多变环境中能和外来抗原(病原体)发生有效的免疫应答。在不同个体中同一TCR能够识别相同pMHC，为TCR的通用性奠定了基础。 为了提供宿主保护，免疫系统将病原体和肿瘤等转化为短肽(抗原肽，最多24个残基)，与主要组织相容性复合体(MHC)结合形成“抗原肽-MHC分子复合物”(肽负载MHC ，pMHC)，呈递给T细胞受体（TCR）特异性识别，激活T细胞增殖并引发特定的细胞免疫应答。（注:人类的MHC被称为HLA，对应抗原肽-HLA分子复合物为pHLA） 图1. TCR-CD3与pMHC复合物 小贴士 MHC        主要组织相容性复合体(Major Histocompatibility Complex，MHC)是一组编码动物主要组织相容性抗原的基因群的统称。人类的MHC被称为HLA (Human Leukocyte Antigen，HLA)， 即人白细胞抗原，位于人6号染色体短臂上。小鼠MHC被称为H-2，位于小鼠17号染色体上。MHC分为MHC I、MHC Ⅱ、MHC Ⅲ三类。       MHCⅠ位于一般细胞表面上，提供一般细胞内部的特殊状况。比如该细胞遭受病毒感染，则将病毒外膜碎片之氨基酸链透过MHC提示在细胞外侧，可以供CD8+ T细胞等辨识以进行杀伤。       MHC Ⅱ大多位于抗原呈递细胞(APC)上，如巨噬细胞、DC等，提供细胞外部的状况，如组织中有细菌侵入，则巨噬细胞进行吞噬后，把细菌碎片利用MHC提供给辅助T细胞，启动免疫反应。        MHC Ⅲ 主要编码补体成分、肿瘤坏死因子(TNF)、热休克蛋白70(HSP70)、21羟化酶基因(CYP21A、CYP21B)等。         HLA是人类多态性最丰富的遗传系统，位于第6号染色体短臂6P21.31区，长3600kb。1999年已完成全部序列分析及基因定位，在此区域内共确认了224个基因座位，其中128个为功能性基因，其中39.8%和免疫功能相关。HLA基因根据其编码分子的分布与功能不同分为3个区，即Ⅰ类基因区，Ⅱ类基因区，Ⅲ类基因区。 TCR激活可促进许多信号转导级联反应，通过调控细胞因子产物、细胞生存、增殖和分化来最终决定细胞命运。 图2. TCR的激活过程 TCR激活的早期事件是由淋巴细胞蛋白质酪氨酸激酶 (Lck)对TCR-CD3复合体胞质一侧的免疫受体酪氨酸依赖性活化基序 (ITAMs) 的磷酸化作用。CD45受体的酪氨酸磷酸酶可调节Lck和其他Src家族酪氨酸激酶的磷酸化和激活。Zeta链相关蛋白激酶(Zap-70)受到招募，聚集至TCR-CD3复合体处并激活，从而启动对下游接头蛋白或骨架蛋白的招募和磷酸化。SLP-76被Zap-70磷酸化后促进招募Vav(一种鸟苷酸交换因子)、接头蛋白NCK和GADS以及一种可诱导T细胞激酶 (Itk)。磷脂酶Cγ1 (PLCγ1) 被Itk磷酸化后导致磷脂酰肌醇-4,5 二磷酸 (PIP2) 的水解，产生第二信使甘油二酯(DAG)和三磷酸肌醇(IP3)。DAG激活PKCθ和MAPK/Erk 通路，二者均可促进转录因子NF-κB活性。IP3触发Ca2+从ER释放, 并促使细胞外 Ca2+通过钙离子释放活化Ca2+ (CRAC)通道进入细胞。钙离子结合的钙调蛋白 (Ca2+/CaM) 激活钙调磷酸酶，后者通过转录因子NFAT促进IL-2的基因转录。取决于细胞类型和环境，这些通路中某些位点的反馈调节可得到不同结果。来自其他的细胞表面受体(如 CD28 或 LFA-1)信号的参与会进一步调控细胞反应。 图3. TCR信号转导 1.2 TCR的结构组成 根据TCR组分的不同，T细胞可被分为αβT细胞、γδT细胞 (1-5%外周血T细胞和粘膜部位的T细胞)，αβTCR和γδTCR虽然相似，但也有诸多不同。目前研究较多的是αβT细胞。 TCR分为可变区(V)和恒定区(C)，V区包括具有抗原结合位点的膜远端免疫球蛋白样结构域；C区是一个完整的基因片段，包括膜-近端免疫球蛋白样结构域、连接肽(CP)、跨膜区(TM)区、细胞质尾部 [J Leukoc Biol. 2020, 107(6):1045-1055]。TCRαβ和TCRγδ的V区表现出相似的总体结构，但C区却有很大差异。 αβTCR由α链和β链 (TCRαβ) 组成。α链和β链是跨膜糖蛋白，通过二硫键连接形成了抗原结合异二聚体 (图3, 蓝色)，即TCR；TCRαβ分为可变区(V)和恒定区(C)，V区中CDR(互补决定区)形成抗原结合位点，可进一步分为CDR1、CDR2、CDR3。TCR识别抗原的信号主要通过TCR-CD3复合体 (CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD3ζ，图3灰色) 转导，与CD3通信的β链中的FG环(FG Loop)显示为紫色。图3还标出了CD3糖基化模式和细胞内基序，如基于免疫受体的活化基序 ITAM (绿色) 、CD3ε中的富含脯氨酸的序列PRS (红色)。 γδTCR由γ链和δ链组成，形成抗原结合异二聚体 (TCRγδ，橙色) 。与αβTCR不同的是，CD3亚基排列不同、FG环短得多、配体结合亚基之间的二硫键位置不同、CD3糖基化模式也不同。 图4. 人类αβ和γδTCR的结构 αβTCR和γδTCR的配体识别涉及α、β、γ、δ链的CDR1、CDR2和CDR3，CDR3是配体结合TCR链中变化最大的区域。αβTCR的激活配体为pMHC，通常CD4+ T细胞识别MHC II类上呈递的肽，CD8+ T细胞识别MHC I类上呈递的肽。相反，大多数γδTCR无法识别MHC分子，其配体是多种多样的，缺乏共同性质，不像αβ TCR的配体那样遵循一般原则，包括脂质呈递、应激诱导的MHC样分子、其他非MHC细胞表面分子、可溶性蛋白质、小肽，导致γδTCR活化的分子机制复杂，这与大多数γδT细胞缺乏CD4和CD8表达高度相关。 图5. 人类αβ和γδTCR的激活机制 小贴士 CD4+/CD8+       T淋巴细胞分为CD4+和CD8+两大类。       CD4+ T细胞为辅助性T细胞，是免疫应答的“指挥官”，CD4+T细胞识别MHCⅡ类分子所提呈的外源性抗原肽，活化后主要分化为Th，主要通过膜表面的分子和所分泌的细胞因子与其它细胞交换信息，发号施令。       CD8+ T细胞为杀伤T细胞，CD8+ T细胞识别MHCⅠ类分子所提呈的内源性抗原肽，活化后主要分化为CTL，能够直接杀伤被微生物感染的宿主细胞，清除病原体在体内的“加工厂”和“避风港”。       CD4+ T细胞是不均一的细胞群，按其功能可包括"辅助性T细胞"和"迟发型超敏性T细胞"， 前者为调节性T细胞，后者为效应性T细胞。CD8+ T细胞也是不均一的细胞群，按其功能可包括"抑制性T细胞"和"杀伤性T细胞"，前者为调节性T细胞，后者为效应性T细胞。 αβTCR识别pMHC可能是使CD4/CD8偶联Lck靠近αβTCR所必需的，以启动信号转导。由于γδT细胞缺乏CD4和CD8，γδTCR可以形成大量游离Lck池，以诱导对任何抗原的反应信号转导。这表明，如果Lck未被CD4或CD8隔离，则可以正向选择识别除pMHC之外的抗原的αβT细胞。 图6. 野生型及嵌合型αβ/γδTCR的抗原结合异二聚体 来自αβTCR的区域以蓝色表示，来自γδTCR的区域以橙色表示。第1、3、5、6、7、8列中的TCR的天然配体是pMHC，而第2和第4列中的TCR天然配体是T22 (图5、图4)。这为TCR工程化提供了一定的设计基础。 1.3 工程化TCR技术 基于TCR的结构，利用工程化TCR的新技术有ImmTAC、TCRm、TRuCs、TAC、STAR/HIT等。 1.3.1 ImmTAC ImmTACs (免疫激动单克隆T细胞受体) 是使用工程化、可溶性、亲和增强的单克隆TCRs (mTCRs) 设计的。ImmTACs是一种新型的双特异性生物大分子，基本上是融合蛋白，结合了工程化的TCR靶向系统和单链抗体片段 (scFv) 效应器功能。Immunocore公司的核心技术就是ImmTACs，由工程化改造的TCR以及抗CD3的scFv组成，改造后的TCR显著提高亲和力，比抗原抗体亲和力高出9倍，特异性识别并结合肿瘤细胞表面的pHLA，抗CD3的scFv则能够吸引、招募T细胞至肿瘤细胞周围并激活T细胞发挥肿瘤杀伤作用。2022年美国和欧盟分别批准了Immunocore公司的全球首个TCR蛋白药物tebentafusp，用于治疗转移性葡萄膜黑色素瘤。2023年该药物销售额高达2.387亿美元(折合人民币约17.37亿元)，其中1.698亿美元来自美国，6760万美元来自欧洲，130万美元来自其它地区。 图7. 免疫激动单克隆T细胞受体(ImmTAC) 在ImmTACs的构建中， TCR能够识别来自人类白细胞抗原 (HLA) 呈递的细胞内靶点的肽。ImmTAC通过特异性靶向肿瘤细胞表面的HLA-肽复合物，并通过scFv抗体片段与CD3的相互作用促进T细胞介导的效应器功能。ImmTAC还以剂量依赖性方式激活CD8+ T细胞，并能有效地重定向和激活效应和记忆CD8+和CD4+细胞。ImmTAC通过分泌多种细胞因子表现出多功能反应，如TNF-α、IFN-γ、IL-6、MIP1α-β和IFN-γ诱导蛋白10。 选择合适的"靶抗原"是ImmTACs的关键，质谱技术、pMHC多聚体技术有助于识别合适的抗原。值得注意的是，TCR工程化T细胞也表现出非预期靶向毒性。总的来说，ImmTACs已被证明能增强TCR-T细胞的抗肿瘤反应，但其安全性有待进一步研究。 1.3.2 TCR mimic 除了ImmTACs，另一类双特异性T细胞结合蛋白称为TCR mimic（TCRm），使用两个抗体来源的单链抗体，通过多肽接头共价连接。一个scFv与癌细胞上的pHLA分子表位结合，而另一个scFv与T细胞上CD3复合体的成员结合。使用单链抗体作为抗原结合域的一个优点是，它们可以使用高通量技术如噬菌体和酵母展示文库从头产生。TCR mimic很小(~55 kDa)，使靶细胞和T细胞之间能够密切相互作用。TCR mimic的形式更多样，包括TCRm-CD3双特异性抗体形式、TCRm-ADC形式、CAR形式 [Front Oncol. 2022,12:1027548]。 TCR和TCR mimic的功能、结构和分子动力学比较表明，这两种抗原受体以不同的方式结合他们的靶标，这些差异部分归因于抗体的可变区与TCRs的取向不同。TCR通常结合pHLA复合体的广泛区域，以肽的核心为中心；许多TCR mimic偏向于HLA结合肽的末端或HLA螺旋。 图8. TCRmimic 1.3.3 TRuC TRuC (T细胞受体融合结构) 是一种与T细胞受体亚单位融合的抗体结合域，设计用于有效识别肿瘤表面抗原。TRuCs由靶向肿瘤相关抗原的特异性抗体融合到5个TCR亚基（TCRα、TCRβ、CD3ϵ、CD3γ和CD3δ）的胞外N-末端组成，为工程化T细胞提供了新的靶向特异性和HLA非依赖性靶细胞清除能力，可被相应的靶细胞激活。 图9. T细胞受体融合结构 (TRuC) 与第二代CAR-T细胞相比，该方法显示出更好的抗肿瘤效果。此外，TRuCs支配TCR复合体的全部信号机制，而CARs仅利用分离的CD3ζ胞内段的有限信号。 1.3.4 TAC TAC (T细胞抗原偶联剂) 是另一个工程化TCR细胞，以非MHC依赖性方式诱导更有效的抗肿瘤反应并降低毒性。TAC嵌合蛋白通过与CD3结构域的结合，从而形成TCR/CD3复合物并获得更多的T细胞应答。 图10. T细胞抗原偶联剂 (TAC) TAC受体的活性与CD3结合域的选择密切相关。例如，与UCHT1相比，来自OKT3（muromonab-CD3）的单链抗体具有较低的细胞因子产生和细胞毒性，这可能导致实质上不同的功能结果。与第二代CARs相比，TAC基因工程化的T细胞不仅有利于过继后在实体瘤的更大浸润，而且减少了T细胞在表达抗原的健康组织中的扩增和肿瘤外毒性。 1.3.5 STAR/HIT 合成TCR抗原受体(STAR)/HLA非依赖性TCR(HIT)是一种非HLA限制性受体，是一种异源二聚体，它用抗体的VH/VL结构域取代TCR的可变区(图11g)。由于TCR可变区与VH/VL结构域具有相似的大小和三维折叠，可以互换替换。通过保留TCR恒定域，STAR/HIT受体重新招募CD3信号分子的完整复合体。在抗原刺激后，STAR/HIT受体诱导TCR-like信号，使对抗原位点密度较低的靶细胞的反应性增强。 图11. 基于TCR疗法的分子结构汇总 Vol.2 TCR的抗原筛选技术   近年来，随着高通量测序技术、质谱流式细胞技术、计算生物学的快速发展，研究人员开发了多种TCR抗原筛选技术用于解析TCR及其特异性识别的抗原信息。 2.1 抗原筛选靶向TCR 肿瘤新抗原被不断挖掘并成为潜在靶点，目前已经开发出多种利用目的抗原来反向筛选肿瘤新抗原靶向的高特异性、高亲和力TCR [朱润棣，李贵登. 肿瘤精准靶向免疫治疗的关键：T细胞受体抗原筛选技术 [J]. 中国肿瘤生物治疗杂志. 2024, 31(1): 10-18]。 2.1.1 细胞杀伤/因子筛选法 酶联免疫斑点检测 (ELISPOT技术) 通过抗体检测T细胞受到抗原刺激后分泌的细胞因子的变化来评估TCR的抗原反应性，该方法操作简单，灵敏度高，但计数误差、抗体特异性等对筛选结构影响较大。 铬释放法是一种细胞毒测定方法，将T细胞与放射性同位素51Cr标记的靶细胞共培养，检测上清中靶细胞裂解后所释放的51Cr放射脉冲数，量化T细胞对靶细胞的特异性杀伤。该法51Cr半衰期较短，难以多次测定。 NFAT-荧光素酶筛选技术是在T细胞中表达活化T细胞核因子(NFAT)-荧光素酶报告基因，靶细胞与T细胞共培养时，抗原与特异性TCR的结合启动NFAT信号通路，激活下游荧光素酶的表达，荧光素酶催化底物的氧化反应，产生荧光，通过检测荧光强度来测定T细胞中荧光素酶活性，以此评估T细胞的抗原特异性。该法灵敏度高、结果重复性好、易于检测且相对安全。 2.1.2 基于pMHC筛选法 基于TCR-pMHC识别特异性，一系列TCR抗原筛选技术被开发出来，由于可溶性pMHC单体与TCR的亲和力较弱，通过pMHC多聚化可增强pMHC与TCR之间的结合稳定性，其中pMHC四聚体是由四个pMHC单体分子通过链霉亲和素聚合形成可溶性的四聚体，已成为鉴定抗原特异性T细胞的“金标准”，具有较高的特异性和敏感性。研究者们开发了多种携带不同标记、标签的pMHC多聚体技术用于高通量抗原特异性TCR的筛选，如荧光标记的pMHC多聚体、重金属离子标记的pMHC多聚体、DNA条形码标记的pMHC多聚体，其中DNA条形码标记的pMHC多聚体可实现高通量TCR抗原筛选。pMHC四聚体已广泛应用于疫苗研发、细胞治疗研究等，并具备诊断试剂开发潜能。但这一技术需要预先确定的抗原肽信息，需要合成多肽文库和pMHC多聚体组装。 图12. pMHC四聚体筛选法 2.1.3 微流控和单细胞测序筛选法 结合液滴微流控与单细胞测序技术，为TCR抗原筛选提供了新的策略和方向，同时获得了抗原特异性TCR的序列信息。微流控系统生成的微液滴可作为细胞反应容器，每个微液滴都是独立的反应单元，将T细胞与靶细胞包裹其中，避免细胞间相互干扰，独立地进行相互作用，再通过单细胞测序获得序列信息，大大提高了检测的灵敏度和TCR筛选通量。 2.2 TCR定向筛选抗原 单细胞测序和免疫组库测序的应用积累了大量双链配对的TCR序列数据库，如IMGT、IEDB、VDJdb等，为了获得这些TCR特异识别的肿瘤抗原信息，研究者利用噬菌体、酵母细胞、哺乳动物细胞、病毒等蛋白表达系统，构建出多种抗原表位展示文库以实现对TCR抗原的筛选，包括：酵母抗原展示系统、哺乳动物细胞展示系统、噬菌体抗原展示系统。 2.3 库对库双向筛选 个体TCR和肿瘤突变抗原的数量巨大，开发“抗原文库”对“TCR文库”的筛选技术具有重要的意义。 2.3.1 基于慢病毒感染的筛选技术 研究人员开发了一种携带荧光蛋白基因的突变型VSV-G假型慢病毒感染体系，使其失去与细胞表面低密度脂蛋白受体结合的能力，无法感染靶细胞，但保留了膜融合能力。通过在体外病毒生产过程中共表达特定表面结合蛋白的方式，将外源蛋白展示在病毒表面，成为以外源蛋白承担受体结合作用的病毒抗原展示系统。改造后的慢病毒通过其表面展示的靶蛋白与细胞膜上受体相互作用实现细胞特异性感染。将多种携带不同pMHC的突变型VSV-G病毒混合后，感染表达TCR文库的T细胞群，通过流式细胞术分离被感染的细胞并进行测序，同时获得配对的TCR和抗原的序列信息。 研究者进一步将“荧光蛋白”与“病毒结构蛋白”相融合，使得编码荧光蛋白的基因无需整合到细胞基因组中，两小时即可在被感染的细胞表面检测到荧光蛋白，缩短了筛选时间。 该法解决了仅能通过单一抗原或单一TCR筛选的局限性，实现了TCR文库与抗原文库的双向筛选。 2.3.2 YAMTAD筛选技术 酵母抗原展示系统具有较大的展示规模和筛选通量，可与流式细胞术有效结合。研究人员建立了酵母凝集介导的TCR抗原发现系统(YAMTAD)。在MATa酵母和MATα酵母中分别转入TCR-CDR3突变体-报告基因与pMHC突变体基因，同时转入交配启动的荧光报告子。将表达同源TCR与pMHC的酵母细胞共培养，经流式细胞术筛选双荧光的二倍体，通过NGS获得TCR与抗原的基因序列。该法具有更高的展示效率，并可达到10E8的筛选规模。YAMTAD系统对低亲和力相互作用的灵敏度较低，可能会遗漏部分TCR与pMHC的配对信息。 Vol.3 TCR疗法的靶点分布   上述多种TCR抗原筛选技术的升级将TCR疗法靶点选择范围进行了扩容，它不仅可以识别细胞表面抗原，同时也可以识别一些抗体、小分子难以靶向的细胞内抗原。 选择理想的抗原是提高抗肿瘤效率和降低相关毒性的关键，肿瘤特异性、免疫原性是选择抗原的首要考虑因素。人类肿瘤抗原主要分为肿瘤相关抗原（tumor-associated antigen，TAA）和肿瘤特异性抗原（tumor-specific antigen，TSA）两大类。表面抗原通常是TAA，正常组织也可以表达。而近90%的实体瘤靶向依赖于TSA。尽管TCR-T可以靶向所有肿瘤抗原，但迄今为止已确定的有足够安全性和有效性的靶点数量仍然有限，通常选择在肿瘤中高表达但在正常组织中低表达的靶抗原来限制潜在的脱靶效应，导致当下可用的靶点有限，主要集中在NY-ESO-1、MAGE、KRAS、AFP、HBV、HPV、PRAME、WT1、EBV等已被证实的抗原进行开发。 维渡纵横从公开信息总结TCR疗法的靶点分布统计如下表所示。 表1. TCR疗法的靶点分布统计 Vol.4 TCR疗法的药物类型   随着研究的不断深入，TCR疗法呈现出不同的药物类型，包括TCR-T细胞疗法、TCR蛋白药、类TCR抗体药物，并逐渐成为国内外药企的热门布局方向。 4.1 TCR-T细胞疗法 肿瘤浸润淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocyte，TIL）治疗是最早被研究并开展临床试验的，但TIL成分复杂且来源受患者个体情况的影响较大，极大地限制了TIL治疗的应用。为了获得靶点明确、作用专一且来源容易的肿瘤杀伤T细胞，研究人员利用病毒载体或非病毒载体途径开发出TCR-T细胞，通过向外周血来源的T细胞转入特异基因就能获得肿瘤特异性杀伤细胞。 图13. TCR-T治疗流程 TCR-T细胞临床治疗肿瘤的一般流程为①抽取外周血分离T细胞；②加入CD3/CD28磁珠和IL-2活化T细胞；③通过病毒载体等途径将TCR基因转导入活化的T细胞形成TCR-T；④TCR-T细胞继续培养扩增至合适数量；⑤将足够数量的TCR-T细胞经静脉回输给患者。 2024年1月31日，Adaptimmune宣布其靶向MAGE-A4的TCR-T细胞疗法Afami-cel的上市申请获得FDA受理并获得优先审评资格，2024年8月1日，Afami-cel获得批准，成为全球首个上市的TCR-T细胞药物，也是十多年来治疗滑膜肉瘤的第一个有效疗法。 4.2 TCR蛋白药物 相对于TCR-T细胞技术而言，TCR可溶蛋白是一种新型的双特异性或多特异TCR蛋白药物，是一种T细胞重定向分子，融合了“抗原识别域”和“T细胞激活域”两个功能结构，即工程化改造的高亲和力TCR和抗CD3(或CD28、4-1BB等)的scFv组成，改造后的TCR部分负责识别肿瘤pHLA复合物，T细胞活化抗体部分负责招募并活化T细胞发挥杀伤肿瘤作用。 与双特异性抗体通过结合靶细胞表面蛋白发挥作用[双特异性抗体掀起投资热潮. 维渡纵横, 2020]不同，TCR蛋白药物则是通过特异性结合提呈到靶细胞表面的pHLA，模拟了自然的T细胞识别过程，实现T细胞向肿瘤细胞的定向攻击。 图14. T细胞重定向免疫肿瘤药物的不同平台 图15.  T细胞重定向作用机制 (A)结合细胞表面蛋白方式; (B)结合pHLA复合物方式; (C)ImmTAC分子(结合pHLA复合物方式)和BiTE分子(结合细胞表面蛋白方式)的双特异性靶向 2022年1月27日FDA批准的全球第一款治疗不可切除或转移性葡萄膜黑色素瘤疗法Kimmtrak（tebentafusp）就是在天然的TCR上进行亲和力优化，通过识别靶抗原gp100-pHLA并结合T细胞上的CD3募集T细胞，来实现肿瘤杀伤作用，打破了眼睛来源黑色素瘤近40年的新药空窗期。 图16. TCR蛋白药Kimmtrak (tebentafusp) 图17. 首款TCR蛋白药作用机制 4.3 TCR类抗体药物 TCR类抗体（TCR mimic antibody, TCR mAb, TCRm）主要是通过筛选出亲和力和特异性远高于TCR的抗体来替代TCR，即将TCRαβ结构域替换为抗体片段的可变域，从而做到有效靶向胞内/外抗原。TCR类抗体拥有抗体的优良成药性以及较长的半衰期，兼具TCR独有的识别细胞内抗原的特性，是近年来逐渐兴起且拥有巨大发展潜力的新型免疫治疗大分子。 图18. TCR蛋白和TCR类抗体的结构差异 不同于传统抗体，TCRm抗体模拟TCR的识别方式靶向肿瘤细胞内抗原，识别肿瘤细胞表面上的肽/MHC复合物。并且TCRm抗体的作用机制广泛，可以触发ADCC、CDC、抗体依赖性细胞吞噬(ADCP)。此外，TCRm抗体还可以转化为嵌合抗原受体(CAR)结构，通过T细胞介导肿瘤细胞的特异性识别和杀伤。 Vol.5 TCR疗法临床进展   5.1 海外TCR疗法临床进展 根据维渡纵横和医药魔方数据，截至2024年8月5日，海外地区共计2个TCR疗法获批上市，分别为Immunocore的TCR蛋白药tebentafusp和Adaptimmune的TCR-T细胞药物afamitresgene autoleucel (Afami-cel)；此外共计57个进入注册制临床试验阶段。 图19. 海外TCR疗法临床进展统计 TCR疗法的疾病领域主要聚焦在肿瘤领域、罕见病领域、血液领域。已经获批适应症分别为滑膜肉瘤、葡萄膜黑色素瘤；其余适应症处于临床试验阶段，包括非小细胞肺癌、黑色素瘤、卵巢癌、HPV相关癌症、多发性骨髓瘤、肝细胞癌、肛门癌、宫颈癌、骨髓增生异常综合征、滑膜肉瘤、急性髓系白血病、急性淋巴细胞白血病、胃癌、结直肠癌、黏液样/圆细胞型脂肪肉瘤、胰腺癌、尿路上皮癌、乳腺癌、头颈癌、食管癌、头颈部鳞状细胞癌、子宫内膜癌等。 维渡纵横根据公开信息整理海外进入注册制临床试验的产品如下表所示。 表2. 国外进入临床试验阶段的TCR疗法 5.2 国内TCR疗法临床进展 国内TCR疗法起步较海外晚，共计15个产品进入中国注册制临床试验阶段，包括TCR-T和STAR-T类型，其中香雪制药TAEST16001进入II期临床，天科雅、可瑞生物、恒瑞源正等处于I期临床阶段。 表3. 国内进入临床试验阶段的TCR疗法 国内布局TCR蛋白药物的企业较少，进展最快的为“可瑞生物”，其次为“肽源生物(鼎成肽源)”、“镔铁生物”、“立凌生物”、“灵识质源”。对TCRm有一定布局的企业为百奥赛图。国内TCR蛋白药和TCRm均处于临床前阶段。 Vol.6 TCR疗法生产流程   6.1 TCR-T生产工艺流程 TCR-T细胞疗法是通过单采技术，从患者的外周血中收集和分选出自体淋巴细胞，再使用慢病毒载体或mRNA等基因工程手段，将特定的肿瘤抗原特异性T细胞受体(TCR)基 因导入离体T细胞的基因组(DNA)中，使得这些细胞能够一致性地在细胞膜上装载这种TCR的蛋白分子，再将这些细胞的数量经过体外扩增后回输给患者，直接杀伤肿瘤或激发机体免疫功能间接杀伤肿瘤。 图20. TCR-T生产简图 (来源:赛科成) 具体步骤如下： ① 筛选和确定肿瘤上合适的特异性抗原，以及对抗原有高度特异性的TCR αβ链序列； ② 从患者体内分离出T细胞； ③ 将TCRαβ序列包入病毒基因组，构建病毒载体； ④ 病毒转染T细胞，将目标TCR序列引入T细胞，从而获得特异性TCR-T细胞； ⑤ TCR-T细胞体外培养、大量扩增； ⑥ 将数量合适的TCR-T细胞回输患者体内。 TCR-T产品的上游研发工作是"筛选"及"亲和力优化"针对肿瘤抗原特异性的TCR，该TCR分子决定了TCR-T细胞安全有效的抗肿瘤能力；下游的TCR-T"细胞制备"和"质量控制"则决定了TCR-T终产品质量。 TCR-T制备工艺与质量研究仍处于起步阶段，国内工业界仍没有成熟的体系可以借鉴套用。建立完整的工艺及质控体系是保障TCR-T产品的有效性、稳定性和一致性的关键。TCR-T产品在生产原材料、生产工艺、过程控制、辅料、包装容器、稳定性等方面与CAR-T细胞产品有相似之处，在质量评价方面可参考相关的指导原则和考虑要点及国外如美国FDA和欧盟EMA先进疗法相关的指导原则。 6.2 TCR蛋白药生产流程 TCR蛋白药弥补了TCR-T细胞治疗的一些局限性。首先，自体TCR-T往往成本高昂，制备复杂，部分患者不适宜单采，导致这一方法可及性较差。TCR蛋白药在成本、生产、可及性、PK特性、安全性方面都更具有优势，并且能够应用到更多疾病领域。 TCR蛋白药的开发需要极高的"TCR亲和力优化"，高技术门槛限制了大部分公司进入该领域，全球只有少数几家公司如Immunocore、Immatics、可瑞生物具有TCR蛋白药管线。可瑞生物长期致力于高通量天然TCR筛选平台和SMART-TCR亲和力优化体系，是国内最早开展和进展最快的TCR蛋白药生物科技公司。 TCR蛋白药开发的核心技术是TCR亲和力优化，然后经由工程化改造的高亲和力及特异性的TCR和抗CD3的scFv组成双特异性融合蛋白分子，通过重组蛋白生产工艺即可完成，具体开发流程如下： ① 利用超灵敏质谱等手段确定样本库中最佳的肽-人类白细胞抗原(pHLA)； ② 利用专有的亲和力优化技术筛选更高特异性的TCR； ③ 利用TCR质量评估平台确保只有最佳的TCR才会进入到亲和力优化步骤； ④ 在有六个pHLA结合区域的数十亿个离散突变的TCR中利用专有的筛选技术如噬菌体展示技术等筛选亲和力高达百万倍同时特异性高的TCR； ⑤ 利用体外毒理性评价平台评估分子潜在脱靶结合或交叉反应性，以确定治疗窗口，并提供首次入人体的起始剂量； ⑥ 利用基于大肠杆菌等微生物发酵制造平台规模化生产重组蛋白，商业化推出TCR蛋白药产品。 Vol.7 产 业 链 分 析   7.1 TCR-T细胞药产业链 TCR疗法中，TCR-T为免疫细胞治疗之一，免疫细胞治疗作为一种前沿的治疗方法，从细胞的采集、存储到科研与临床应用，已经形成了一个完整的产业链。 7.1.1 上游分析 上游包括细胞资源库、仪器设备、试剂耗材、模式动物，是行业的基石，为中下游提供了必要的资源和支持。 细胞资源库的建立是免疫细胞治疗的第一步。这些库存储了大量的免疫细胞，可以在需要时迅速提供。目前，中国已有多家企业如中源协和、南京新百等在全国范围内建立了细胞资源库，为研究和治疗提供了强大的支持。  仪器设备、试剂耗材和模式动物是研究的另一大支柱。细胞治疗中使用的仪器设备和试剂耗材大多依赖进口，如生物反应器、细胞分离设备、检测设备、培养基等，国际知名品牌如通用、贝克曼、赛默飞、思拓凡、安捷伦等都在中国市场有着广泛的业务。 模式动物和类器官研究目前正实现国产化替代，国内企业包括昭衍新药、药康生物、大橡科技等。 7.1.2 中游分析 免疫细胞治疗的中游是行业的核心，直接决定了治疗的效果和前景。中国已经在全球免疫细胞治疗研究领域中占据了重要的位置，处于第一梯队。特别是基于CAR-T、TCR-T、TIL、CAR-NK、CAR-M等技术的研究，中国在这一领域的研究已经达到了国际先进水平。 CAR-T领先企业包括传奇生物、科济生物、驯鹿生物、恒润达生、合源生物、艺妙神州等； TCR-T领先企业包括香雪制药、可瑞生物、天科雅、恒瑞源正、科士华、镔铁生物、肽源生物(鼎成肽源)、呈源生物等； TIL领先企业包括沙砾生物、君赛生物、西比曼、卡替医疗、劲风生物、智瓴生物、循生生物、蓝马医疗、华赛伯曼等； CAR-NK/NK领先企业包括英百瑞、先博生物、国健呈诺、达博生物、晨泰医药、中盛溯源、启函生物、星奕昂、恒润达生、传奇生物、恩瑞恺诺、贝斯昂科、恩凯赛药、优凯瑞等； CAR-M领先企业包括赛元生物、元迈细胞、鲲石生物、巨世康济等 [巨噬细胞疗法行业研究报告. 维渡纵横, 2022]。 7.1.3 下游分析 免疫细胞治疗的下游是行业的终端即临床应用，直接关系到治疗的普及和应用。截止目前，中国市场只有CAR-T产品获批上市，其他领域尚未获批。随着政策的支持和医疗机构的参与，免疫细胞治疗在中国的临床应用也将得到更广泛的推广，不仅为患者带来了新的治疗机会，也为整个行业带来了巨大的市场潜力。 7.2 TCR蛋白/TCRm产业链 TCR蛋白即融合蛋白，TCRm即类抗体，其产业链适用于重组蛋白产业链和抗体产业链，上游包括细胞株、菌种转染试剂、培养基、耗材、仪器设备等；中游即为TCR蛋白和TCRm药物生产商，领先企业包括可瑞生物、肽源生物(鼎成肽源)、镔铁生物、灵识质源、立凌生物、百奥赛图；下游即临床应用单位。 Vol.8 市场规模和商业化   8.1 市场规模 根据沙利文公司发布的数据显示，预计全球肿瘤患者年度新增人数将从2022年的2023万增长至2030年的2445万，肿瘤药物市场将从2022年的2050亿美元增长至2023年4586亿美元，细胞与基因治疗占比将从24.5%上升到47.9%。根据Business Research Insights数据，2022年全球免疫细胞治疗市场规模为24.56亿美元 (175.39亿元人民币)，到2029年将达到171.4亿美元 (1223.98亿元人民币)，预测期内复合年增长率为74.1%。 根据医药经济报统计，中国免疫细胞治疗市场正迅速扩张，预计从2021年的13亿元增长至2030年的584亿元，年均增长率达到53%。在这一增长中，CAR-T细胞疗法市场预计将从2亿元增长至287亿元，包括TCR-T在内的其他免疫细胞治疗市场将从10亿元增长至297亿元。而根据头豹研究院2021年数据显示，单从中国TCR疗法的潜在需求来预测，2021至2025年中国TCR疗法潜在市场容量从387亿元增长至1041亿元，年复合增长率为28.1%。 8.2 TCR疗法商业化 首个获批的TCR疗法是Immunocore公司的TCR蛋白药Tebentafusp，商品名为Kimmtrak，于2022年1月获批上市，是一款靶向gp100的TCR与靶向CD3的scFv的融合蛋白，在III期临床数据中打败了K药和CTLA-4单抗，获FDA批准用于治疗HLA-A*02:01基因型、转移性或不可切除的葡萄膜黑色素瘤，美国定价为40万美元/年。2022年首年销额达1.41亿美元，2023年销售额达2.49亿美元；2024年第一季度净销售额达到7034.2万美元，同比增长36%，在获批的38个国家和地区中，美国净销售额占比71.1%，欧洲占比26.9%，欧美销售合计占比98%，是绝对主战场。 第二个获批的TCR疗法是Adaptimmune的TCR-T细胞药物Afami-cel （afamitresgene autoleucel），商品名Tecelra，FDA于2024年8月1日批准用于二线治疗既往接受过化疗治疗的不可切除或转移性滑膜肉瘤成人患者，且肿瘤表达MAGEA4，同时HLA-A*02:01P阳性、HLA-A*02:02P阳性、HLA-A*02:03P阳性、HLA-A*02:06P阳性。Tecelra定价为72.7万美元，公司预计该产品的年销售峰值可能高达4亿美元。 Vol.9 资 本 市 场 表 现   近日，香雪制药发布其TCR-T细胞疗法纳入优先评审后，在九个交易日股价涨幅超过210%；东北制药收购TCR-T细胞疗法企业肽源生物(鼎成肽源)，连续两个交易日股价涨幅21.22%。可见国内资本对TCR疗法的热度颇高。 截至目前，涉及到TCR疗法的相关公司共计10家上市公司：Immunocore (IMCR) 是一家纳斯达克上市公司，聚焦于TCR蛋白药物的开发，当前市值18.5亿美元；Immatics (IMTX) 是一家纳斯达克上市公司，具有TCR-T和TCR蛋白药双平台，当前市值12.1亿美元；东北制药 (000597) 通过并购方式进入到TCR-T和TCR蛋白药领域，当前市值62.2亿元；香雪生命是创业板上市公司香雪制药 (300147) 的控股子公司，香雪制药当前市值为53.2亿元；Lyell Immunopharma (LYEL) 是一家纳斯达克上市公司，具备TIL、CAR-T和TCR-T平台，当前市值3.7亿美元；TScan (TCRX) 是一家纳斯达克上市公司，公司对T细胞的生理靶点进行迅速和无偏倚筛选来开发治疗癌症和传染病的TCR药物，当前市值3.18亿美元；百奥赛图 (HK2315) 是一家港股上市公司，主要技术平台为抗体技术，包括TCR抗体，当前市值24.4亿港币；Adaptimmune (ADAP) 是一家纳斯达克上市公司，聚焦于TCR-T疗法，当前市值2.9亿美元；永泰生物 (HK6978) 是一家港股上市公司，主要技术平台为EAL和CAR-T疗法，同时拓展到TCR-T领域，当前市值15.9亿港币；Tevogen (TVGN) 是一家纳斯达克上市公司，主营未经基因修饰的现成T细胞治疗产品，当前市值1.1亿美元； 从2020年至2024年8月20日，共有57家TCR相关概念的公司获得多轮融资，主要地区在美国和中国，维渡纵横统计了涉及TCR概念的生物科技公司近年来的最新融资情况，如表4所示。 表4. 具备TCR疗法概念的公司融资情况 Vol.10 总 结 与 展 望   随着TCR蛋白药Kimmtrak (tebentafusp)和TCR-T细胞药Tecelra (Afami-cel)的陆续上市，TCR疗法终于全面进入商业化阶段，开启肿瘤免疫治疗新篇章。但由于TCR疗法的高技术壁垒，目前上市产品的定价颇高，这也是未来TCR疗法冲刺高销售峰值的可能障碍之一。维渡纵横更加期待国内TCR疗法的商业化和全球化，或将带来更高的性价比，期盼香雪生命科学、可瑞生物、天科雅等新锐生物科技公司给全球实体肿瘤患者带来福音。 END 免责声明：本文仅作知识交流与分享及科普目的，不涉及商业宣传，不作为相关医疗指导或用药建议。文章如有侵权请联系删除。 TIS2024第四届免疫细胞疗法与干细胞疗法论坛重磅来袭，合作详询：王晨 180 1628 8769

前言 对于全球医药行业来说，自身免疫疾病一直是仅次于癌症的第二大领治疗领域，然而遗憾的是中国药企在自免领域的进展较为有限。长期以来，大/小分子靶向制剂占据自免药物开发的主战场，但是近年来，以CAR- T为代表的细胞疗法开始为行业瞩目。 2024年6月，BiG10周年上，一场关于细胞治疗在自免领域开发策略的圆桌讨论异常精彩。讨论嘉宾从投资人、临床PI、Biotech和科研机构等不同角度分享了许多insights。 *以下内容以现场为准，整理可能存在疏漏；观点未经所有嘉宾审核，仅供行业参考交流，观点不代表嘉宾所在公司及单位立场，亦不构成任何投资与用药建议。 讨论嘉宾（左起） 郭秋杉：上海生物医药基金合伙人、BiG青委（主持） 徐沪济：海军军医大学长征医院大内科主任兼风湿科主任/清华大学医学院教授 王   俊：纽约大学助理教授 倪锡祥：恩瑞恺诺生物创始人、董事长 韩   露：北恒生物联合创始人、CEO 郭晓宁：毕诺济生物联合创始人/CEO   01    细胞治疗在自免领域的发展历史 徐沪济： Car-T在自免领域的治疗效果相较于传统抗体更佳的原因，在于细胞治疗的杀伤功能明显强于抗体。最早用于治疗狼疮和B细胞相关的淋巴瘤的CD20抗体并未取得理想效果。因此，人们开始尝试使用Car-T技术来解决自免疾病的问题，目前已经证实其确实可以解决这一问题，这是一个非常重要的前提。 我从2018年开始思考将细胞治疗用于自免疾病，但由于国内存在多种限制，比如伦理审批难度大，因此实施起来相当困难。直到Georg Schett将细胞治疗用于自免疾病，并于2021年在《新英格兰杂志》上发表了结果，一下子开启了整个领域。George所进行的临床试验并未注册，而是采用了同情用药的方式，因此他发布的患者结果都相当出色。但是据我们了解，国内进行了许多相关研究结果并不尽如理想，实际上Carl June在前期进行的研究也并不十分理想，直到Emily这例患者出现转折。 细胞治疗虽然并非成熟的治疗方式，却为我们展现了自免领域的希望。目前国内已有13项细胞治疗的注册项目，以及许多非注册项目。我们目前使用异体细胞治疗的结果还是相当理想，我们已经进行了十几例，我认为还是有很大的希望。当然，我们目前在研发许多产品，也在探索最佳的治疗方法，包括清零方案、治疗方案以及用量方案等等，因此仍面临许多挑战。 王俊： 实际上，许多针对CD19或CD20的靶向药物早期就开始用于B细胞清除，但效果并不理想, 特别是在疾病组织层面。如今，Car-T疗法能够取得显著的成果，确实是一个令人振奋的结果。目前大家普遍认同，T细胞可能渗透到组织中并能够有效清除目标细胞。目前看到的良好效果主要是由于比早年单抗效果更好的 免疫细胞介导的，Car-T或Car-NK等Car结构能够实现更深层次的清除作用，这种清除效果可能优于传统抗体。 然而，这种优势是否能通过T细胞衔接器或其他治疗手段实现，达到良好的疗效和免疫毒性平衡，仍然是一个值得探索的问题，目前尚无明确答案。   02    细胞治疗在自免领域如何选择适应症？ 徐沪济： 在自体免疫疾病领域，哪一种疾病最适合进行细胞治疗目前尚不清楚。 然而，根据我们的观点，目前细胞治疗效果最佳的是靶向B细胞。因此，我们选择的适应症主要是那些由于高浓度抗体导致的疾病。我们选定了六种疾病：系统性红斑狼疮、肌炎、硬皮病、抗磷脂综合征（APS）、血管炎以及难治性干燥综合症。至于为什么没有选择类风湿关节炎，Georg也进行过相关研究，但他采用的是双抗治疗而非CAR-T治疗。尽管类风湿关节炎也是由抗体引起的，但我们认为它主要还是T细胞相关的疾病。至于其有效性如何，我们尚不清楚。 另外在适应症选择上，为什么大家没有选择更为常见的强直性脊柱炎和类风湿关节炎。从临床的角度来看，这两种疾病目前使用生物制剂治疗总体效果较为理想。因此，我们选择的疾病都是临床上较为棘手的，如系统性红斑狼疮，其中贝利尤单抗和泰它西普的临床效果并不理想。干燥综合症、硬皮病等疾病也没有特别有效的治疗药物。因此，选择这些难以治疗的疾病进行研究，是由于临床上的迫切需要，并且这些疾病与B细胞相关，因此研究者们都倾向于在这一领域进行探索。 那么，T细胞相关的疾病是否可以进行细胞治疗？目前尚不明确。与T细胞最相关的疾病应为强直性脊柱炎，因为强直性脊柱炎是B27相关的疾病，90%的患者都有B27抗原，因此它肯定与T细胞有关。但究竟靶向哪类T细胞仍是一个问题。我刚刚与王教授讨论了是否可以找到T细胞的抗原决定部位。我们已经掌握了许多序列，包括雷帕霉素相关蛋白（Raptor）以及可能的致病型Raptor，但具体是哪几个氨基酸仍不清楚。如果能明确这些信息，我们可以开发相应的抗体或采取其他方法。因此，这方面仍然面临许多挑战，但至少为我们提供了前进的希望。 所以到目前为止，我们只能选择各个适应症中难治性患者，虽然细胞治疗是一个尚不成熟的产品，至少能给患者带来一些希望。 韩露： 我们确实也高度认同目前细胞治疗在风湿科某些疾病中的应用。然而，这仍处于非常初期的探索阶段，距离大规模临床使用可能还需要十年时间。 假如有朝一日我们能将其推进到商业化阶段，从制药企业的角度来看，适应症的选择就是关键所在。我认为，那些具有明确B细胞驱动机制的疾病，尤其是既往利妥昔单抗有一定临床数据支持，或通过造血干细胞移植实现免疫重建有所反应的疾病，可能是较为合适的选择方向。 紧接着最为关键的就是在确定适应症后，如何选择合适的患者人群。对于这些自身免疫性良性疾病而言，患者通常具有相当长的生存期，因此对治疗的安全性耐受度较低。在目前有限的临床前及临床数据支持下，我们能够选择的目标人群可能相当有限，很可能只能从那些已经使用其他治疗手段的末期患者着手。虽然后续可以采取逐步向前线患者推进的策略，但在诊断和疗效评价过程中仍然存在诸多挑战。 因此，对于一家细胞治疗公司而言，在实现药品上市的道路上，除了早期的概念验证之外，第一步可能是精确界定适应症内的目标人群，这无疑是当前面临的一大挑战。究竟什么样的人群能从治疗中获益，适应症较多，患者异质性较强，基因背景多样化，背景治疗，前线治疗多样化，圈定目标人群需要较多的摸索。，并且风险小于获益，这可能需要我们在未来相当长一段时间内不断探索。 王俊： 关于适应症的选择我有两点需要分享。 第一，尽管大家普遍选择B细胞驱动的适应症，但实际上还可以进一步细分为完全由抗体驱动的适应症，以及伴随T细胞参与的适应症。T细胞参与的情况又可分为两类：一类是T细胞和B细胞共同发挥作用的适应症；另一类是虽然T细胞参与，但最终仍是通过B细胞发挥效用的适应症。因此对于不同的适应症，甚至同一适应症中的不同患者，其发病机制可能存在差异，德国团队和徐主任已经开展了许多相关案例的研究，这些问题确实很复杂，但也是我们必须面对的挑战。但总体而言，目前我们看到的数据仍然非常积极，令人振奋。例如系统性红斑狼疮，在过去50年中仅批准了两种抗体药物，尽管广泛使用但疗效一般。从疗效的角度来看，与现阶段细胞治疗的数据相比，有可能存在一定差异，Car-T疗法展现出更加良好的前景。然而，细胞治疗如何选择适应症以及避免潜在安全性风险，这些仍需深入研究，且没有明确的答案。但是随着精准医学研究的不断推进以及我们在肿瘤和自身免疫领域积累的经验，这些问题有望得到解决。 第二，我们虽然讨论了靶向B细胞的问题，但德国团队也开展了T细胞衔接器的研究。众所周知，类风湿关节炎（RA）是一种T细胞驱动的疾病。但不同类型的RA在T细胞的驱动机制上可能存在差异，是否必须依赖B细胞的参与，或是二者共同发挥作用，这一点尚需严格划分。因此，在T细胞领域未来可能会有新的发现。如果未来B细胞治疗和T细胞治疗之间可以发挥协同作用，是否意味着我们不再需要进行如此深度的免疫细胞清除就可以治疗疾病，这是一个值得深入探讨的重要方向。   03    T-reg在自免领域的进展和展望 郭晓宁： 细胞治疗实际上是一种通过魔法来战胜魔法的过程。由于细胞治疗是一种活性药物，因此选择最合适的适应症一直是个问题。相对而言，T-reg是一种较新的产品，它主要调节T细胞的功能，例如抑制T细胞。我们目前的工作是对Treg进行工程修饰，我们只给它加入了一个Car，使其成为Car-Treg。 因此，我们发现加入Car后，它不仅可以调节T细胞，还可以调节B细胞。但同时也带来了更多问题，即如何选择适应症，这是一个很困难的问题。我们也考虑过，因为Car-Treg的机制与传统的Car-T或Car-NK机制不同。Car-T或Car-NK的机制主要是清除B细胞，它们会清除所有的B细胞。而Treg的机制更多是抑制免疫细胞的功能，以重建患者体内的免疫稳态。目前，我们的产品已经完成了体外扩增。Treg本身也有一些不同的类型，如天然Treg和经诱导产生的iTreg，这些类型容易产生表型不稳定性。 因此，在扩增Treg的过程中，我们更多地寻找表型相对稳定的Treg，如FOXP3高表达的Treg，以实现体外扩增。我们也尝试了市场上的各种培养基和试剂，找到了一些能够大量扩增这部分Treg的组合，体外扩增量可达到2000倍以上。我们进行了很多体外验证，发现它可以有效抑制T细胞和B细胞的功能。此外，我们还进行了一些动物实验，如GVHD模型验证其功能。结果显示，对照组小鼠因排异反应而有一半以上死亡，而使用Treg的组死亡较少，而使用Car-Treg的组只有一只动物死亡。并且后来发现，这只动物的死亡是由于互相斗殴而非排斥反应。这些结果初步验证了Treg在抑制免疫细胞反应中具有其独特的作用。 目前，Car-T和Car-NK在像红斑狼疮这样的B细胞介导的自免疾病上已经显示出良好的疗效，有些疗效持续时间相当长。 那么Treg应该考虑哪种适应症？是更应该考虑像类风关、IBD这样的T细胞介导疾病，还是一些T细胞和B细胞共同介导的适应症？因为我们的Car-Treg本身对T细胞和B细胞都具有介导作用，所以我们想从这个角度进行探索。然而，我们的产品仍处于相对早期阶段，我们还没有足够多不同动物疾病模型能够提示我们在哪种疾病上可能会表现出最佳效果。但我认为我们已经在探索的道路上前进，并已经看到了一些良好的结果。因此，至少它为未来提供了一种全新的自免疾病治疗方式。   04    如何看待细胞治疗在自免领域的安全性问题？ 郭秋杉： 关于细胞治疗安全性的问题，大家都知道，自身免疫疾病患者对安全性的耐受性相对较低。与肿瘤相比这类疾病的负荷相对较轻，因此在理论上，无论是细胞因子风暴还是神经毒性等风险都可能较低。然而，对于慢性疾病患者而言，长期用药的过程中仍然存在一些潜在的、不可避免的风险，例如感染等问题。 徐沪济： 我们目前已经处理了许多病例，然而我们的感受却在发生变化。当我们处理第一个和第二个病人时，我们自然会担心患者可能死亡的风险，因为不像肿瘤疾病，因自身免疫疾病而发生死亡则是一件非常糟糕的事情。而相比于癌症患者，自免疾病患者进行Car-T治疗的风险要大得多。 这主要有三个原因： 首先，我们目前处理的都是难以治愈的疾病，患者的状况非常糟糕。在整个治疗过程中，直到疗效显现出来之前，我们都会倍感压力。感谢整个医疗团队的努力，截至目前，我们已经一年没有发生过任何患者死亡的情况。 其次，给自免疾病患者回输Car-T需要停药一个月，但有些患者无法等待这么长时间。因此，我个人认为使用异体Car-T可能是一个更为紧迫的选择，因为可以立即使用该药物。 第三，治疗过程中存在许多问题，因为每位患者都是独特的，治疗方案需要不断调整。一位患者可能需要输血浆，另一位可能需要丙球，还有可能需要输注血小板，以帮助其度过难关。这些挑战使得处理自免疾病患者的整个过程变得非常具有挑战性。 谈到细胞因子风暴的问题，我们在第一例病例完成治疗后投稿至《新英格兰医学杂志》，但在10天内收到了他们的反馈，他们对这个问题非常感兴趣，但始终没有接收。后来，杂志的主编恰好前来拜访，我和他进行了长时间的交流，了解到他们内部存在许多疑虑。其中一个疑虑是他们认为我们可能选择了“好病人”来进行治疗。我向他解释我们的研究是注册性质的临床试验，无法选择病人，这让他们放心了。 另一个疑虑：是他们想知道为什么我们的患者没有发烧或出现细胞因子风暴。我解释道，由于自免疾病患者的B细胞负担较轻，在杀灭细胞后，可能释放的细胞因子较少，这一解释让他们理解并认可了我们的研究成果。 现在，我们已经开发了5款产品，实际情况并不如我们最初设想的那样，许多产品会引发较严重的细胞因子风暴。为什么第一款产品没有引发严重的细胞因子风暴，而第二款及后续产品都有？为此我们正在进行研究，比较不同产品之间的差异。因此，我们不能说没有细胞因子风暴的发生，细胞因子风暴是存在的，但都处于可控范围内，并不像我们最初想象的那么简单。 倪锡祥： 关于细胞治疗在自身免疫领域的风险，我有一个积极的消息与大家分享：我们不必过于担忧。 根据我的经验，我参与了多达二三百例CAR-T细胞治疗，涵盖了八九种适应症，包括实体肿瘤和血液肿瘤。由于患者的肿瘤负荷较大，且B细胞已肿瘤化，导致其不断产生，从而使T细胞持续处于激活状态。一旦T细胞激活，其主要特征便是释放细胞因子，以招募其他免疫细胞进行防御。这些被招募的T细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）和巨噬细胞同样会分泌细胞因子，因此有可能引发细胞因子风暴。 然而，在自身免疫疾病中，情况有所不同。患者的B细胞数量相对有限，即使经过治疗后被消灭，也不会有新的B细胞大量增生，因此难以引发细胞因子风暴，也不会导致中枢神经系统的神经毒性，主要面临的问题是感染。这是因为这些患者长期使用免疫抑制剂，免疫系统受到压制，再加上细胞治疗后免疫细胞进行了清扫，B细胞数量仍然较少，抗体分泌能力不足，从而影响患者的抗感染能力。此外，B细胞的减少也会影响其他免疫细胞的功能。因此，在自身免疫疾病的治疗中，如系统性红斑狼疮（SLE），德国团队诚实地披露，在他们的15例病例中，有14例出现了感染。这提示我们，感染可能是自体CAR-T细胞治疗面临的主要问题。 值得庆幸的是，我们选择了使用NK细胞进行治疗，这不仅使得感染风险有所降低，反而增强了抗感染能力。NK细胞的特点正是其强大的抗感染能力。这一点在我们的临床观察中得到了验证，涉及的病例多达二十余例，在这些病例中，感染发生的情况并不明显，更不会引发细胞因子风暴。 韩露： 我们公司收集的自免疾病数据相对较少，因此我只能分享一些我们的观察结果。从数据分析来看，我们观察到同类产品在治疗自免疾病时出现严重细胞因子风暴的发生较治疗肿瘤时低，可能有以下几点原因: 首先，我们发现对于肿瘤患者而言，在清淋治疗前，外周血中CD19阳性细胞的数量通常超过每微升1000-6000个甚至以上。而对于我们收治的系统性红斑狼疮(SLE)等自免疾病患者，在长期免疫抑制剂，激素治疗下，清淋前外周血中的B细胞数量一般在10-300个/微升。也就是说，自免疾病患者的基线B细胞负荷，仅为肿瘤患者的1/20至1/100。 其次，在清淋治疗后，无论是肿瘤还是自免疾病患者，外周血B细胞数量都降至每微升0个以下。不过我们没有检测其他组织如淋巴结中的B细胞数量情况。 综上所述，自免疾病患者治疗前效应细胞与靶细胞的比例较低，不都是在外周血中，因此机体的免疫反应也不如肿瘤患者那么剧烈。这可能在一定程度上解释了为什么自免疾病患者中出现细胞因子风暴的概率较低或程度较轻的原因。   05    如何在细胞治疗各细分领域建立差异化和壁垒？ 郭晓宁： 因为Treg产品现在仍然是一个具有创新性的产品，因此如何在体外扩增它变得至关重要。 我们不仅进行了健康受试者的体外扩增实验，还在疾病如红斑狼疮SLE患者身上进行了尝试。这些患者的Treg数量非常有限，因此导致自身免疫反应。我们已成功实现了对一些极少量占比的Treg的扩增。然而，对于像MS这种由Treg功能缺陷导致的疾病，我们尚不清楚能否扩增出这些Treg，以及扩增后这些功能缺陷的Treg是否有效。因此，如何在将这些Treg开发成产品，实现大规模体外扩增，我们已做了大量探索，可能会形成一定的技术壁垒。 我们正在继续探索如何更好地构建这样的产品。特别是在对Treg进行工程化改造的同时，添加CAR，那么何种类型的CAR最为适合呢? 一方面，我们可以设计通用型的CAR，但事实上对于许多特异性疾病，许多公司也在尝试开发针对性的CAR。这些特异性CAR-Treg的疗效是否更佳，目前我们还不太清楚，因此这些都需要进一步探索和验证。 韩露： 我们北恒生物主要从事 UCAR-T 细胞治疗领域的研究与开发，目前我们有两个主要的产品管线，其中一个是针对 CD7 抗原的 UCAR-T 细胞治疗产品在血液肿瘤领域已经积累了80多例临床数据，最近我们也在探索在一些T细胞介导的非肿瘤疾病。 对于 CAR-T 细胞治疗来说，规模化和成本可能是一个主要的挑战。虽然我们能够确定每次生产的总细胞量，但由于剂量尚未确定，因此我们无法准确预估最终的生产成本。 UCAR-T另一个关键的挑战在于体内的长期存续。确保UCAR-T 细胞能够长期存续，我们才能够最大程度地降低其疗效风险。 倪锡祥： 自身免疫性疾病与肿瘤不同，肿瘤患者面临的是生死抉择，如果不进行CAR-T细胞治疗，他们可能会死亡。而自身免疫性疾病的病程通常较为漫长，尽管也会复发难治，但许多患者可能要到60、70岁才会出现威胁生命的问题。因此，我们在选择使用细胞治疗自身免疫性疾病时，主要从三个方面进行考量: 第一，安全性。患者原本身体状况良好，一次治疗后死亡，这无疑会造成严重后果。幸运的是，目前全球范围内使用细胞治疗的临床结果，包括自体CAR-T、CAR-NK以及UCar-T等，似乎尚未出现死亡病例的报告，这无疑是一个利好信号。因此，安全性是我们选择细胞治疗的首要因素。 第二，成本可承受。自身免疫性疾病患者长期复发，即使使用自体CAR-T细胞治疗，也可能会再次复发，需要更换其他药物。因此，未来是否可以多次更换药物，以及每次更换的成本，是否能达到患者可承受的水平，这关系到能否实现商业化成功。 第三，疗效显著。幸运的是，细胞治疗的疗效通常高于单抗和双抗疗法。 以我们开发的CAR-NK细胞治疗为例： 第一：安全性方面，我们已在20多例患者中验证，只有1例出现1级细胞因子释放综合征，未出现任何感染性事件，表明该治疗方法非常安全，可能与细胞特点有关。 第二：成本方面，我们已实现商业化生产规模，考虑全部制造成本，每针治疗费用约为5000元。NK细胞通常需要多针治疗，总成本控制在1.5-2万元范围内，这大大提高了患者的可及性，不仅在美国，在中国纳入医保也有很大可能。 第三：疗效方面，我们最早治疗的一名患者，随访10个月，如果按肿瘤评价标准，其处于完全缓解状态。当然，不能保证所有患者都能如此，但我们期待细胞治疗能为自身免疫性疾病患者带来至少2年以上的缓解，甚至更长时间。   06   中国自免疾病的市场和潜力如何？ 徐沪济： 谈到创新药的市场，行业有一种声音：认为不仅要开发中国市场，还应关注国际市场，尤其是海外市场。然而，我认为中国的自身免疫市场潜力巨大，主要有以下两个理由。 首先，在我国，自身免疫疾病的重视程度相对较低，这与许多历史原因及多方面因素有关。比如，风湿科医生的数量相对不足。正如我提到的，全国合规和非合规的风湿科医生总数不会超过一万人，而我国的风湿病患者数量却超过亿人。换句话说，大部分患者并未接受正规的风湿科诊疗。 其次，自身免疫类药物在中国的市场渗透率极低。例如，生物制剂在国外的渗透率通常达到40%左右。在中国，我们从大型三甲医院获得的数据也较高，接近40%。但全国的整体渗透率却不足1%。换句话说，绝大多数患者尚未接受风湿科医生的治疗，亦未使用生物制剂。如果我国的渗透率能够超过5%，市场需求将大幅提升。因此，我认为开拓中国市场尤为重要。 要实现中国市场的拓展，需要从两个方面努力。 首先，要增加风湿科医生的数量和影响力。我们已开展一项重要工作，即实现“一市一科”，确保每个城市都有风湿科，目前这一目标已初见成效。接下来，我们计划推动“一县一科”，确保每个县也设有风湿科。患者如果不前来就医，再好的治疗也无法发挥作用。 其次，需要大家共同努力，提升风湿科的影响力。可以说，80%以上的医生对风湿病的认识不足，许多人错误地将风寒视为风湿病。因此，我认为做好风湿病的认知普及是至关重要的，让更多人了解这一疾病，知道前来风湿科就医。 接下来，我分享下中国目前自免诊疗现状：从临床角度来看，诊断与治疗各有其重要性。 首先是诊断。目前，自免疾病的诊断面临着较大的挑战，因为我们所依据的标准实际上是相当模糊的。对于同一标准，不同医生的理解可能存在差异。早期诊断在治疗中非常重要。若能够合理地进行诊断，我们就能够合理地进行治疗。 其次是治疗。事实上，在过去20年中，生物制剂使得风湿科医生在医疗领域或国际舞台上占据了一定的地位，因为其效果确实非常显著，但同时也提出了更高的要求。一是，能否进行早期治疗，而早期治疗则要求早期诊断，这又回到了诊断问题。其次，仍有部分患者对治疗无效，因此需要更好的治疗方法。在寻找更好的治疗方式之前，需要弄清楚疾病的治疗机制。但在此问题得到解决之前，细胞治疗是否有效一直是我们观望的焦点。 10.12日，深圳；BiG第二届自免研讨会 8:50-8:55 领导致辞 8:55-9:00 联合主办方致辞 涂   欢：深圳医学科学院副院长、深圳湾实验室副主任 9:00-9:30 临床视角，创新药开发自免，如何选择适应症？ 徐沪济：海军军医大学长征医院大内科主任兼风湿科主任/清华大学医学院教授 9:30-10:00 药厂视角，自免布局和BD策略 10:00-10:30 MNC视角，AZ在肿瘤+自免的布局和开发策略 章   宇： 阿斯利康产品管线和项目管理副总裁 10:30-11:30 Panel：自免创新药如何立项？MNC&biotech的布局策略，BD合作背后的故事？ 肖昌春：赛诺菲中国研究负责人、赛诺菲研究院负责人 徐亚南：武田制药全球外部创新合作部中国区负责人 靳照宇：明济生物董事长兼CEO 朱向阳：华奥泰生物总经理 周潇薇：松禾资本董事总经理（主持） 11:30-12:30 Panel：从肿瘤转战自免，创新疗法（CAR-T/CAR- NK/双抗/ADC/PROTAC等）如何选择适应症，不同modality各自开发优势及挑战，在哪里？未来有哪些新靶标值得关注？ 范晓虎：湾岛细胞创始人/CEO 王立群：星奕昂生物创始人、董事长兼CEO 花海清：映恩生物研发副总裁 冯    焱：领泰生物创始人/CEO 张   雷：深圳湾实验室特聘研究员 卢宏韬：科望医药联合创始人/CSO、BiG总干事（主持） 12:30-14:00 午餐&参观&自由交流 ● 深圳医学科学院（SMART）、卫光生命科学园、湾有引力 14:00  论坛闭幕 报名入口  PS：免费席位有限，均为审核制 观众门票：0元 含12日自免会议&午餐；限biotech/Pharma、临床、院校科学家、投资机构代表 共建Biomedical创新生态圈！ 如何加入BiG会员？

作者｜文心  CNS疾病是公认的药物治疗贡献度最低和临床未满足需求最高的疾病领域之一。据WHO预测，20年内，CNS疾病将成为第二致死源。 虽然中枢神经系统疾病（CNS）领域的患病人数并不亚于肿瘤及心血管疾病，然而，中枢神经系统药物研发成功率仅为6%，不足其他药物研发成功率的一半。  在21世纪，政府主导的资助为CNS药物重新发展起来悄悄的积蓄着力量。据统计，美国国立卫生研究院（NIH）在21世纪投入80多亿美元进行神经学研究，是90年代的近10倍。在至少最近五年，CNS的交易活动一直在增加，并且没有减弱的迹象，这种趋势不仅在绝对意义上呈上升趋势，而且相对于其他治疗领域也是如此。 目前全球已经有一些嗅觉灵敏的biotech公司开始进入中枢神经系统（CNS）领域。比如，在5月13日，武田宣布与AC Immune就针对Aβ的疫苗产品ACI-24.060，达成了一项高达22亿美元的全球独家选择权和许可协议。同一天，艾伯维和Gilgamesh宣布达成一项超20亿美元的合作和许可选择协议，以开发下一代精神疾病疗法。 本文，就让我们一起来了解CNS领域的前世今生、市场需求、研发痛点、国内外现状、市场前景与研发现状。   01   CNS领域的前世今生 1895年，Ehrlich博士在研究染料时意外发现了“血脑屏障”现象。五年后，“血脑屏障”这一概念被正式提出，并进入了验证阶段。经过近20年的研究，对于脑部和外周组织间存在血脑屏障这一事实得到了广泛认可。只是，当时尚未有人知道形成该屏障的原因。时间进入20世纪60年代，随着电子显微镜出现，人类得以观察血脑屏障这一现象。日后，血脑屏障的发现和研究，让入脑药物的开发有了可能。 在1980年代之前，CNS药物的发现具有偶然性。在1980年代至1990年代，由于受体理论和分子结构分析技术的进步，在精神疾病领域取得了一些进展，尤其是在抑郁症方面。 然而，在1990年代至2000年代，CNS药物领域并没有取得重大的实质性进展。原因是缺乏对疾病机制的认识，导致开发的药物只能缓解临床症状，无法治愈疾病的根本原因。例如，阿尔茨海默病领域的Aricept只能对症治疗，帕金森病领域的Levodopa只是多巴胺替代物，其他CNS疾病也是类似情况。在此期间，许多临床试验以失败告终，辉瑞、礼来、阿斯利康等大型药厂削减了对CNS药物的投资，甚至退出了这个领域，这是CNS药物开发的最低谷时期。 在21世纪，政府主导的资助为CNS药物的发展提供了动力。据统计，美国国立卫生研究院（NIH）在21世纪投入了80多亿美元用于神经学研究，是90年代的近10倍。NIH的资金增长极大地促进了对基础神经科学的理解扩展，这是其他治疗领域所没有的增长。 CNS疾病给患者和社会带来了巨大的负担，需求仍然未得到满足。随着政府支持、风险投资和新技术的共同作用，CNS药物领域开始进入收获期。与肿瘤药物领域相比，CNS药物领域的竞争相对较少，存在较多的空白点，这也意味着在CNS药物项目上更容易取得创新突破，并为投资者带来超额收益的机会。 在2009年至2018年的风险投资和首次公开募股中，美国神经病学公司仅次于癌症公司。辉瑞、诺华、强生、大冢等大公司也重新回到CNS领域，设立风险基金，广泛投资该领域的生物科技公司，这些公司往往具有原创性的新疗法。 CNS领域的交易活动至少在过去五年内一直在增加，并且没有减弱的迹象。不仅从绝对意义上呈上升趋势，相对于其他治疗领域也是如此。从2012年到2016年的五年间，CNS药物的投资额比前五年增长了10亿美元，增速超过整个风险投资领域的33%。 技术进步也是推动CNS领域发展的重要因素。一系列创新技术正在扩展到CNS领域，可能促进多种疗法的开发，包括RNA技术、腺相关病毒基因治疗和CRISPR。 在2010年至2019年的十年间，FDA共批准了45种CNS药物上市，其中以多发性硬化症、偏头痛、精神分裂症、癫痫和抑郁症为主，合计占比超过50%。 通过以上多种因素的分析，许多企业坚信当前CNS药物开发已经进入一个新的阶段。   02   CNS领域的市场需求 进入21世纪，全球人口年龄结构已逐渐呈现倒金字塔形态，尤其在发达国家，中枢神经系统（CNS）疾病已成为重大卫生和社会挑战。随着人口老龄化、生活水平提高和饮食习惯变化，CNS疾病的用药比重逐年攀升，阿尔茨海默症（AD）和肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）等成为药物治疗贡献度最低且临床需求最高的疾病领域之一。据WHO预测，未来20年内，CNS疾病有望成为第二大致死源。 图1 大多数中枢神经系统疾病患病人数不亚于肿瘤及心血管疾病患者，药物市场空间足够大。但以FDA批准的药物、药物有效性角度看，仍存在大量未满足的临床需求。Japan Health Sciences Foundation通过调查研究发现，多数中枢神经系统疾病的临床有效性不足，存在大量未满足临床需求。 然而，与肿瘤、自身免疫性疾病等领域相比，CNS领域的药物研发进展显得相对缓慢。以阿尔茨海默病和帕金森病为例，现有治疗手段仅能减缓疾病进展，而抑郁症患者自杀比例高，精神分裂的治疗效果也不尽如人意，临床需求存在大量未被满足的空间。 在我国，作为世界上老年人口最多的国家，我们面临着约4000万失能、部分失能老年人的挑战，同时抑郁症患病率达到2.1%，焦虑障碍患病率达4.98%。然而，在全球中枢神经药物消费总额中，我国仅占3%，远低于美国的49%、欧洲的26%和日本的9%。这一数据凸显出我国中枢神经药物行业与国外相比仍处于起步阶段，中国中枢神经系统（CNS）用药市场存在大量未满足的临床需求。特别是在阿尔兹海默症、帕金森氏病、治疗酒精依赖、治疗阿片依赖、多发性硬化症等细分领域，存在巨大的市场空白等待填补。 图2   03   CNS领域的研发痛点 相较于肿瘤与心血管等慢性病领域拥有着如此大的市场需求的背后不仅取决于人类疾病谱的改变，其更深入的逻辑是CNS的药物研究堪“研发黑洞”引无数药企竞折腰。 CNS药物的开发困难似乎已经成为一种共识。从机制不明，到动物模型难验证、临床开发难，每一项都是CNS药物开发的拦路虎： 3.1 血脑屏障和血脑脊液屏障的阻碍 BBB 是高度选择性的屏障，将大脑与身体的其他部分隔开。出于这个原因，血脑屏障是发现有效治疗中枢神经系统相关疾病的新药的主要障碍，能够进入神经中枢的药物分子非常有限。 在药物设计中，增加药物分子的亲脂性则会影响其水溶性，造成给药困难，一些抗体药/多肽/核酸药需要设计专门的跨BBB载体才能发挥作用。 不仅如此，进入大脑中的药物浓度也无法进行直接的测量，药物浓度与临床终点的联系过于复杂，这也给造成了CNS新药开发造成了困难。 图3 3.2 大部分的CNS疾病缺乏明确的致病机理 任何一种疾病药物的成功研发，都是建立在对疾病机制有着深刻了解的基础上。但CNS疾病是缓慢的退行性的疾病，大部分的发病机制并不明确，这一方面限制了药物研发只能对疾病的症状进行治疗，另一方面也导致了实验设计困难的问题。 3.3 实验设计困难，缺乏可以对疾病进行可观量化和评估的疾病标志物 疾病机制的缺失导致临床试验设计的困难，进而影响下一步的效果。根据 1990 年至 2012 年间不同 CNS 适应症的试验，III 期失败率为 53%，缺乏疗效是主要原因 (46%)。CNS疾病的表征不够明显，有些甚至没有明显的器质病变，病人自己报告效果带有高度的主观性，得出的数据也难以对疾病进行可观的测量和评估。 3.4 缺乏有效的疾病模型 许多CNS药物在临床前的表现不错，但临床却以失败告终，这和疾病模型的表面效度和结构效度较差有关。耶鲁大学医学院2016年的一篇文章就指出，大多数导致中枢神经系统临床失败的模型过于宽松，比如AD 和 ALS 模型可能会测量错误的事物（或在错误的时间测量正确的事物），导致其与人类疾病相关性差。 3.5 毒副作用大 比如治疗抑郁症的药物，会引起高血压、自杀倾向等副作用，这对于进入市场销售的影响很大，导致收益过低。一些公司的药物效果不错，但是毒副作用过大，最终也导致了试验的失败。塔夫茨大学药物开发研究中心曾对1995—2007年期间的274种CNS药物和1168种非 CNS 药物临床进行研究分析，发现FDA最终批准上市的CNS药物的成功率不到非 CNS 药物批准率的一半（分别为6.2% 和 13.3%）。 此前，史上最多引用次数的Nature论文作者承认造假一事，也正是拜CNS药物研发黑洞所赐。 图4 通信作者已承认其2006年发表于《Nature》杂志的、关于阿尔茨海默病的具有划时代意义的论文中存在图像篡改等学术不端行为。该研究曾指出淀粉样蛋白Aβ中的一种特定形式——Aβ56，可能与阿尔茨海默病有密切关联，并显示该蛋白在基因改造后呈现阿尔茨海默病样症状的小鼠体内含量随认知能力下降而增加，且注射Aβ56的大鼠出现记忆缺陷。 长期以来，科学界致力于通过清除大脑中的淀粉样蛋白来对抗阿尔茨海默病，但多数实验药物未获成功。Aβ56的发现曾被视为治疗该疾病的新希望，引发了广泛关注并获得了大量研究资金。然而，后续研究中，科学家们对Aβ56的可靠性和存在性提出了质疑。 2021年底，范德比尔特大学的神经科学家在调查阿尔茨海默病相关研究时，发现这篇发表于2006年 Nature 论文，似乎存在着多处图像篡改问题。而此文通讯作者则是在全面调查后承认该文的学术不端行为。   04   CNS领域的国内外现状 CNS疾病主要包括：阿尔茨海默症(AD)、抑郁症、精神分裂症等疾病。下面我们将盘点一下上述代表性CNS的市场药物现状以及代表公司。 4.1 阿尔茨海默症(AD) 抗AD药物已成为国际CNS药物市场上销量增长最快的一类药物。但与其它抗精神病药物相比，AD治疗药物的数量并不多。阿尔茨海默病的新药开发，也是谈及CNS药物时无法避开的话题。在过去几年中，该领域一直饱受阿尔茨海默病药物后期失败的困扰。 2021年6月7日，FDA宣布加速审批渤健/卫材治疗早期阿尔茨海默病（AD）患者的新药Aduhelm（阿杜卡玛单抗）上市，但该药的治疗效果仍存在大量争论。随后，2024年1月31日，渤健表示将停止销售和开发Aduhelm，将重心转移到最新获批的阿尔茨海默病单抗疗法Leqembi（Lecanemab; 仑卡奈单抗）之上。 回顾2024年度AD管线报告，包括了2024年1月1日之前所有正在评估AD药物疗法的临床试验数据，结果显示，2024年AD管线中有164项试验，评估了127种药物。其中，有48项试验处于第3期试验阶段（32种药物），90项试验处于第2期试验阶段（81种药物），26项试验处于第1期试验阶段（25种药物）。在164项试验中，有34%（56项）评估了疾病修饰性生物制剂，41%（68项）测试了疾病修饰性小分子药物，10%（17项）评估了认知增强剂，14%（23项）测试了治疗神经精神症状的药物。 图5 近日，FDA的外周和中枢神经系统药物咨询委员会（PCNS）全票通过了推举礼来公司开发的Donanemab用于治疗早期阿尔茨海默病患者。在6月10日的会议上，委员会以11票全票通过，认为Donanemab的疗效显著，其益处大于风险。这一决定为FDA正式批准Donanemab铺平了道路，并为AD治疗领域带来了新的希望。专家委员会认为，尽管Donanemab在早期AD患者中展现出显著疗效，但仍需进一步研究以确定其最佳使用时长及对不同Tau蛋白水平患者的长期疗效。Donanemab的推荐批准及其初步研究结果为AD治疗带来了新的希望。科学界和医药界将继续关注并推进这方面的研究，为AD患者带来更有效的治疗方案。 图6 此外，Roche 及其子公司 Genentech研发的皮下注射型Gantenerumab 已经进入 III 期临床试验阶段，着重研究其在早期阿尔茨海默症患者中的疗效和安全性。2023年，基于二期临床(NCT01767311), Gantenerumab 已被 FDA 列为突破性疗法。 4.2 抑郁症 抑郁症的主要治疗方法有抗抑郁药物、心理治疗及电休克治疗。在美国和中国，SSRI（五羟色胺再摄取抑制剂）类及SNRI（去甲肾上腺素再摄取抑制剂）类药物经常被用来通过提高5-羟色胺及去甲肾上腺素的神经递质水平来治疗抑郁症。其他常见疗法包括三环类抗抑郁药（TCA），主要影响去甲肾上腺素及5-羟色胺这两种化学信使（神经递质）的水平，去甲肾上腺素和多巴胺再摄取抑制剂（NDRI），抑制神经递质去甲肾上腺素及多巴胺的再摄取，及去甲肾上腺素和特异性5-羟色胺能再摄取抑制剂（NaSSA），通过阻隔α2-肾上腺素受体及部分5-羟色胺受体而起作用。然而，抗抑郁药物对最多40%的重度抑郁症患者无效。因此，患者需要在抗抑郁药物类别之间转换，或增加当前治疗的剂量。倘若患者对两种或以上不同的抗抑郁药物治疗均无反应，则可能发展成为难治性抑郁症（TRD），TRD治疗方案十分有限。 4.3 精神分裂症 ①典型抗精神病药物 20世纪50年代出现了以氯丙嗪和氟哌啶醇为代表的抗精神病药物，由于其抗精神病作用与阻滞多巴胺 D2受体有关。此类药物临床的共同特点是，对精神分裂症的阳性症状有肯定的疗效，但对阴性症状疗效较差，且影响认知功能，不良反应较多，可能引起锥体外系运动障碍，对心血管及肝脏毒性较大，用药剂量越大，所引起的不良反应越明显。因此临床上这类药的使用率越来越低，渐被新一代抗精神病药所代替。 ②非典型抗精神病药物 20 世纪 60 年代末出现了氯氮平，因与多种受体有亲和力而被称为非典型抗精神病药。受氯氮平的启发，人们开发了一系列的非典型抗精神病新药，如利培酮、奥氮平、喹硫平、齐拉西酮、帕利哌酮、伊潘立等。阿立哌唑是首个上市的三代抗精分药物，峰值年销售曾达到93亿美金。卡利拉嗪是2015年最新上市的非典型类药物，2020年年销售额已达9.51亿美金。这类药物对精神分裂症有比较好的疗效，在阳性症状方面的治疗作用比较强，较少或不会引起锥体外系反应，较少因催乳素水平升高而导致内分泌不良反应，如月经紊乱、溢乳等，具有一定的临床优势。   05   盘点国内外主要CNS研发企业（部分）   06   市场前景与研发策略 CNS治疗领域孕育着巨大的市场机会，资本市场对CNS药物研发的关注度持续提升。根据弗若斯特沙利文统计，2019年全球CNS药物市场规模为1245亿美元，为第四大药物市场。 未来15年，全球CNS药物市场预计保持稳定增长，2034年达到1721亿美元。2019年中国CNS药物市场规模为296亿美元。未来15年，中国CNS药物预计实现快速增长，2034年达到571亿美元。按2019年我国药品销售收入计，中枢神经系统疾病治疗领域市场份额占当年医药市场份额的12.5%。从CNS结构性研发成功率来看，AD药物成功率较低，而其他适应症研发风险并不算高，这也指导CNS研发企业管线布局在整体风险控制上的考量；同时，表型筛选结合靶点筛选对于神经系统药物开发是一个有效突破的开发策略。 目前的主流研发策略大致可以分为TDD和PDD两类。机制优先策略，基于靶点的药物发现（target-baseddrug,TDD）。TDD的出发点针对特定靶点，发现能够改变其功能、表达、活性的药物。化合物优先策略，基于表型的药物发现（phenotypic drugdiscovery,PDD）。PDD因为机制不可知论，其出发点是生物学试验，通过转化医学标志物来作为结果输出。FDA是明确允许在没有已知靶点的情况下开展临床试验的。但随着发展，新机制的发现速度已经跟不上药物研发的速度，导致很多药企管线拥挤在一个靶点/机制上。对于一些没有明确机制的疾病，要想通过机制优先策略再到药物研发似乎不太现实，这之间有一道无法跨越的沟壑。 图7 最近十年，PDD重回药物研发者的视野。PDD以靶点不可知论为前提，获得药物活性分子和通过全新机制的创新疗法。特别是对疾病如AD，PD，ALS，其机制尚不清楚，尽管通过特异性蛋白找到相关编码基因，但仍不清楚这些基因是如何引起特性的神经损伤和死亡，PDD则直接跨过了机制不清楚的障碍，发现有效药物。 局部来看，以精神分裂症为代表的适应症目前有一定靶点依据和疗效，但对于精分的阴性症状和认知症状改善不佳，同时现有药物有一定副作用问题，因此仍存在疗效提升的临床需求。对于抑郁症患者，目前的治疗手段为三环类抗抑郁药，有效性不足，尚需新的机制有更好的疗效。对于成瘾治疗，现有的治疗方法主要是阿片类药物，复吸率仍然较高，尚需从成瘾环路调控策略出发而非靶点策略的治疗方式。以阿尔茨海默症为代表的神经退行性疾病，全球范围内患病人数约5000万，FDA近20年仅批准针对Aβ靶点的aducanumab上市，新靶点新机制亟需突破。2024年AD管线中临床试验数量、以及在研药物和新化学实体数量的减少等信息提示，近年来针对疾病修饰疗法(DMT)和精神症状治疗的成功开发，并未增加AD管线的活跃度。更多地使用生物标志物，更精确的靶标识别，以及更完善的试验执行等，可能会增加AD药物开发的成功案例，并吸引更多对这一亟需新疗法领域的兴趣和投资。   写在最后   在当今心血管疾病、肿瘤等慢性疾病的治疗药物发展渐入饱和之际，人们再次将目光投向了CNS领域。与曾经的“研发黑洞”不同的是，科学技术的突破，研究基础的累积和资本的光顾使得CNS领域焕发的“第二生机”。 目前仍有多款CNS药物处于临床试验阶段，各大Biotech的加入也使得CNS药物研发正处于爆发的前夜，在科学家的不懈努力和资本助力下，未来不仅在精神分裂症等需要提升治疗效果的适应症上，甚至是AD、ALS等较难攻克的疾病，一定会被人类所征服，而生物制药再次进军CNS领域的举措也必将有所收获！  主要参考文献  1.Japan Health Sciences Foundation 2.https://www.nature.com/articles/nature04533 3.2023年医药行业专题报告 抑郁症流行病学 德邦证券 4.中国CNS及精神类药物汇总比较（数据更新至2022年）来源：药融云 5.https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20230718/content-1580229.html 6.https://www.drugtimes.cn/2020/09/08/49de1cc5ee/ 7.Donanemab in Early Symptomatic Alzheimer Disease: The TRAILBLAZER-ALZ 2 Randomized Clinical Trial. JAMA. 2023 Aug 8;330(6):512-527. doi: 0.1001/jama.2023.13239. 8. Cummings J,et al.Alzheimer's disease drug development pipeline:2024. Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions. First published: 24 April 2024   BiG 十周年预告   6月26-29日，苏州，将召开BiG十周年庆典，此次会议将首次分为国内和国际篇章，以原创科学和临床需求为出发点，讨论创新技术平台和创新疗法（PROTACT/分子胶、双抗/ADC、siRNA/ASO、CGT、AI制药）的重大进展和发展前景，十年一药曙光现，大浪淘沙始见金！ ▼ 论坛4:  自免与CNS：从临床需求，寻找下一个重磅炸弹 策划：申华琼、郭秋杉 B2圣托里尼厅 上半场：当双抗、细胞疗法进军自免 14:00-14:30 自免领域，CAR-T及细胞疗法临床进展 徐沪济：海军军医大学长征医院大内科主任兼风湿科主任/清华大学医学院教授  14:30-14:55 双抗在自免领域中的开发进展 占一帆：华奥泰生物首席科学家 14:55-15:20 TIL细胞疗法，开发现状和未来展望 郭晓宁：毕诺济生物联合创始人/CEO 15:20-16:00 Panel：当细胞疗法进军自免，能否成为下一个重磅炸弹？ 郭秋杉：上海生物医药基金合伙人、BiG青委（主持） 徐沪济：海军军医大学长征医院大内科主任兼风湿科主任/清华大学医学院教授  王   俊：纽约大学助理教授 倪夕祥：恩瑞恺诺生物创始人、董事长 韩   露：北恒生物联合创始人/CEO 郭晓宁：毕诺济生物联合创始人/CEO 16:00-16:15 Break 下半场：多位视角下，CNS创新药的临床研发 16:15-16:45 临床视角：CNS领域创新疗法临床进展 16:45-17:10 AD重磅新药-Donanemab 的命运解析：审评结果及FDA专家委员会看点 王亚宁：上海瑞宁康生物医药创始人/CEO 17:10-18:00  Panel：CNS创新药临床研发，挑战与机会 申华琼：纽欧申医药创始人/CEO、BiG理事（主持） 王亚宁：上海瑞宁康生物医药创始人/CEO MNC代表 公开会议报名参会  会议门票：审核制(免费)； 含主论坛+分论坛，不含餐；优先biotech/Pharma、临床、院校科学家、投资机构。 咨询BiG 商务合作：Lisa 18662346610（同微信） 参会/会员：Kathy 17621909690（同微信） 媒体合作：静 渝   18335445068（同微信） 秘书长：李 圆   18521514899（同微信） 共建Biomedical创新生态圈！ 如何加入BiG会员？