導語：近年來，以干細胞治療和CAR-T技術為代表的腫瘤免疫治療成為引領未來醫學革命的先進治療技術，備受矚目。 特別是2017年8月31日FDA批準世界首個CAR-T治療藥物Kymriah (CTL019)上市， 成為細胞治療的里程碑事件。在這一事件的推動下， 國內很多從事細胞治療行業的科學家， 臨床研究人員以及相關企業深受鼓舞， 相信中國細胞治療的春天不久將會到來！

然而作為目前最復雜的生物療法，細胞治療依然有許多的技術難點尚未突破，特別是腫瘤異質性和腫瘤微環境對腫瘤免疫細胞治療的影響。此外，有很多病人臨床應答率低。 為此， 生物谷將舉辦2018（第九屆）細胞治療國際研討會。

趙陽兵副教授 1996 年作為訪問學者在以色列魏茨曼科學研究所（Weizmann Institute of Science）從事基因工程 T 細胞誘導骨髓移植免疫耐受的研究。

2000 年，他來到美國杜克大學醫學中心，開展 RNA 介導的腫瘤 DC 疫苗研究。

2003 年，他加入細胞免疫治療先驅 Steven Rosenberg 實驗室。在 NIH 工作的五年時間里，他主導研發了靶向腫瘤抗原 NY-ESO-1 的 TCR 和靶向 Her2/Neu 的三代 CAR，并把這兩項突出成果推進到臨床階段。此外，他還開發了靶向 CD19 和 VEGFR 等的 TCR-T 和 CAR-T 治療技術，推動了相關臨床試驗的進行。

2009 年，受另一位細胞免疫治療先驅 Carl June 教授邀請，趙教授來到賓夕法尼亞大學轉化醫學研究中心，建立了 T 細胞工程實驗室，專心研究如何改造自體和制備異體的安全有效的 T 細胞用于腫瘤免疫治療，開創性地將 CRISPR/CAS9 技術應用于 TCR-T 和 CAR-T 領域。

2016 年 6 月，他領導的人類首例 CRISPR 臨床試驗全票通過了 NIH Recombinant DNA Advisory Committee (RAC) 審批，并于 2017 年 12 月通過了 FDA 的 IND 申請（詳情見https://www.nature.com/news/first-crispr-clinical-trial-gets-green-light-from-us-panel-1.20137）。

作為2018（第九屆）細胞治療國際研討會的特邀嘉賓，趙陽兵教授將在5月17號的研討會上與各方學者進行學術交流并做精彩報告。

生物谷：趙教授您好，非常感謝您此次接受生物谷的邀請來參加“2018（第九屆）細胞治療國際研討會”。在剛剛過去的2017年，令所有醫藥人振奮的一個消息就是，FDA正式批準了諾華的CAR-T產品的上市。 您作為這一項目的主要參與者，可以分享一下這一路走來的感悟嗎？

 
趙陽兵教授：2017年美國FDA先后批準了諾華和Kite的CAR-T產品上市， 開啟了腫瘤免疫治療的新時代，對腫瘤免疫治療，基因治療領域無疑是極大的鼓舞和激勵。縱觀我的科研生涯，參與和見證了CART發展和壯大的整個過程。 1996年我到以色列威茲曼研究所做訪問學者，結識了Zelig Eshhar教授-CAR的設計和發明者， CAR當時稱之T-小體 (T-body)也是我們現在說的第一代CAR，它的胞內結構只有CD3Zeta的信號區，由于還沒有整合T細胞共刺激信號區，限制了一代CAR的臨床效果。同時期科學家的研究更多的集中在從腫瘤中分離TIL，在體外培養后回輸給病人，以及從TIL中分離腫瘤特異性TCR，將T細胞轉化成腫瘤特異性T細胞后回輸給病人。隨著CAR的結構的進一步發展，二代CAR和三代CAR的出現，特別是CD19CAR在血液腫瘤治療的卓越效果，快速推動了T細胞免疫治療的發展。我最早做CART是2006年在NCI/NIH Rosenberg實驗室與Zelig Eshhar，Michel Sadelain合作研發三代Her2 CAR. 同時指導James Kochenderfer 構建后來Kite Pharm 使用的CD19 CAR。2009年Her2 CAR在NCI用于臨床試驗。治療的第一個病人發生了嚴重的脫靶副作用并產生嚴重細胞因子風暴，多臟器功能衰竭而死亡。該病人接受了100億的CART細胞，也是這個臨床試驗允許的最高劑量。如果當時知道Tocilizumab（托珠單抗）可以治療細胞因子風暴，或者先做劑量爬坡，這個病人也許會被治好，CART領域會是不一樣的格局。但現實很殘酷，沒有那么多如果。但是若沒有當時的挫折，也許不會有現在的成就。


2009年我加入了Carl June的團隊并和費城兒童醫院的Stephan Grupp 和David Barrett開始繼續CD19 CAR T的研發工作。歷史幾乎重演，２０１２年４月，Stephan Grupp治療的第一個CD19 CART兒童病人，Emily Whitehead, 發生了嚴重的細胞因子風暴。當人們都無能為力，認為回天無力時，當時出差在外的Carl June 發現病人血中IL-6異常升高，而他又恰好知道抗風濕性關節炎的Tocilizumab是抗IL-6的。在他建議下，ＦＤＡ快速批準了給病人用Tocilizumab。結果奇跡發生了，Emily不但被救活了，而且被治愈了。這一切看著似乎是運氣和偶然，但沒有賓大團隊厚實的醫療和科研基礎，奇跡是不會發生的。２０１２年八月，諾華與賓大合作開始正式商品化ＣＡＲＴ療法，讓ＣＡＲＴ治療正式被人們接受，開啟了ＣＡＲＴ的群雄爭霸時代。諾華與賓大合作也不是一帆風順的。剛開始合作時治了三個病人，結果沒有一例有效，讓大家高漲的情緒落入了低谷。后來很快發現是由于改良慢病毒制備引起的。因此，嚴謹的科學態度，堅實的科研基礎和快速解決問題的能力是走向成功的必備條件。 
 

生物谷：除了CAR-T，TCR-T也正在大力研發以及推動當中，您對TCR-T技術持有怎樣的看法？未來有哪些TCR-T細胞治療產品有望率先獲得FDA的首肯呢？
 

趙陽兵教授：CAR-T和TCR-T各有優缺點，如果用好了都有可能在腫瘤治療上有所突破。雖然CART捷足先登，已有產品被批用于血液腫瘤。但對于實體瘤，TCR-T可能更有優勢。首先從腫瘤抗原的特異性來說，除了針對突變產生的靶外，如EGFRviii， CAR-T很難找到只在腫瘤細胞表達而不在正常組織表達的安全的靶。這就嚴重限制了CART細胞的用量，使其無法達到有效的治療劑量。其次，CART只能識別腫瘤細胞表面的抗原，對于一些較安全的，只在細胞內表達的腫瘤相關抗原，比如大部分只在細胞內表達的cancer testis antigen無能為力， 如NY-ESO-1。TCR-T則不同，只要能被HLA提呈的抗原都可以被識別，包括細胞內和細胞膜上的抗原。尤其是對腫瘤細胞突變產生的新抗原，用TCR-T有獨特的優勢。用TCR-T的限制是 （不包括用于自體新抗原治療）TCR與HLA的匹配以及有些腫瘤細胞下調HLA表達逃避TCR的識別。由于一般情況下正常組織不表達cancer testis antigen，用針對cancer testis antigen的TCR-T治療是不用考慮脫靶引起的安全問題（親和力增強型TCR除外），因此可以用高治療劑量并聯合其他增強T細胞功能，抵制腫瘤抑制的措施，以最大限度來控制腫瘤。


2003年我剛到Rosenberg實驗室就開始做NY-ESO-1 TCR-T的工作。后來和Avidex （Adaptimmue前身）合作把親和力增強型NY-ESO-1 TCR做到了臨床。Ronsenberg在NCI和Carl June在賓大用親和力增強型NY-ESO-1TCR針對不同腫瘤病人（滑液肉瘤，皮膚癌和多發性骨髓瘤）的臨床試驗顯示出良好的治療效果。目前GSK （葛蘭素史克）得到Adeptimmue的授權，正在商品化該產品。Adeptimmue還有針對其他腫瘤抗原的親和力增強型TCR-T產品。已有數個用親和力增強型TCR引發脫靶毒性導致病人死亡的報道。雖然Adaptimmue的親和力增強型NY-ESO-1TCR-T目前沒報道有脫靶副作用，但日本一個親和力增強型NY-ESO-1TCR-T的臨床研究已發現脫靶毒性。因此，用親和力增強型TCR-T的臨床治療是否能最后走到獲得FDA的首肯，我們要拭目以待。
我們目前在賓大和Sean Parker Institute和Tmunity Therapeutic 合作開展的用CRISPR/cas9 基因修飾敲除內源性TCR和PD-1的非親和力增強型NY-ESO-1TCR-T治療皮膚癌和多發性骨髓瘤的臨床治療方案已被FDA批準， 并于近期內開始治療病人。希望臨床結果證實這是一個更安全有效的治療方案并且最終被FDA批準。
 

生物谷：目前CAR-T已經開始走向了商業化，我們注意到您和Carl June 教授也一起成立了Tmunity新公司，致力于突破實體瘤細胞治療方法，以及降低T細胞生產的成本。請您介紹一下這方面的情況。
 

趙陽兵教授：諾華作為生物制藥界巨頭確實具有獨到的眼光，最早和賓大合作，授權賓大的專利和技術。但是T細胞免疫治療不同于傳統的制藥，在開發我們新的技術和產品時受到制藥固有的傳統和思路的限制。我們很多新技術，新產品不能快速轉化到臨床。因此我們開始考慮用諾華授權以外的技術成立一個新公司， Tmunity Therapeutic Inc. 作為Tmunity創始人之一，我也深刻感受到組建公司的不易。從2014年3月開始和學校談授權，到2015年7月公司正式成立，2017年12月成功完成1億美元A輪融資，每一步走的都非常艱辛。做為臨床期的初創生物細胞治療公司，Tmunity目前的產品線主要是針對實體瘤的CART和TCR-T。 目前有一個CART和一個TCR-T的臨床試驗，另外有5個CART和兩個TCR-T在臨床前期，其中大部分是針對實體瘤的。另外，Tmunity在費城還有自己的3萬多平方英尺的GMP細胞生成廠房。

 
生物谷：趙教授，我們知道，CAR-T治療一個重要的副作用就是細胞因子釋放綜合征，目前臨床上已有相應的藥物避免或者減輕細胞因子釋放綜合征。而我們關心的是從CAR-T技術本身上如何改進？第四代的CAR-T是不是更安全呢？
 

趙陽兵教授：CART的副作用主要是脫靶或脫瘤引起的T細胞攻擊正常組織或T細胞短期大量殺傷腫瘤而產生的細胞因子風暴和腫瘤壞死綜合征。前者如果所攻擊的是致命器官，那么這個CAR基本不能使用。至于后者，是治療血液腫瘤過程中遇到的主要問題。但是隨著CART技術的成熟和臨床經驗的積累目前在臨床上基本可以控制。另外是神經方面的毒性，機理目前尚不清楚。盡管致命的，不可逆轉的損傷發生率不是太高，但臨床醫生應對病人在接受CART回輸的初期進行密切監控。由于實體瘤的治療相對比較緩和，發生嚴重細胞因子風暴的可能性比血液腫瘤要小些。我個人認為，目前CAR-T技術改造還是應該從靶向腫瘤的的特異性，和提高治療的有效性方面改進，特別是針對實體瘤。第四代CAR應該是在現有的二，三代CAR的基礎上加上其他進一步促進T細胞功能的修飾， 比如IL-12和最近報道的7X19 CART。用IL-12很危險，控制不好毒性會非常大，用于臨床要非常小心。但7X19 CART是非常聰明的設計。沒有什么可預料的明顯毒副作用，希望盡早用于臨床。因此如何精準改進CART很重要。如果把可調控的CAR也歸納為第四代CART，那么這樣的CART細胞相對要安全些，但會不會因為設計太復雜而影響療效還有待臨床試驗的驗證。 
 
 
生物谷：我們注意到，您也率先將 CRISPR/Cas9 技術應用于 CAR-T 領域，那么相比于傳統的鋅指核酶ZFN技術，CRISPR/Cas9 在CAR-T領域的應用有哪些突出優勢呢？
 

趙陽兵教授：ZFN是最早被應用到臨床的基因編輯技術，但遺憾的是一直沒有用于CART產品中。我個人認為有技術本身的局限，比如設計靶點的成功率低，篩選工作量大，耗時長，成本高。另一原因是技術擁有公司采取技術壁壘策略進一限制了該技術的推廣與改進。CRISPR/CAS9正好相反，技術非常透明，高效性，高特異性，易于操作，可多靶點同時編輯，且成本很低。早期有脫靶剪切的擔心，但技術發展更新換代的速度非常快，不同版本的高保真CAS9不斷的研發出來。目前只要合理選擇靶點，脫靶的問題已基本解決。CRISP/CAS9靶點的選擇本來已比ZFN多，最近新的研究又進一步擴展了剪切靶點的選擇。2013年CRISPR技術一出來，我們就開始嘗試使用這項技術制備通用型CAR-T。2014年我們就實驗成功并申請了專利。2016年作為人類首例CRISPR基因編輯技術的臨床試驗通過了NIH RAC 審批。另外，除了用CRISPR/CAS9制備B2M和內源性TCR敲除的通用性CART, 我們還可同時敲除PD1, FAS, CTLA4 或 TIM3. 高效，高特異，多靶點同時編輯，以及更大的靶點選擇自由度，這些特點決定了CRISPR/CAS9作為一個強大的基因編輯工具對今后基因治療和免疫治療等精準醫療的發展起到巨大的推動作用。


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