2025年6月13日 发表于 Cytotherapy
摘要
介绍
嵌合抗原受体自然杀伤细胞 (CAR-NK) 是一种有望用于治疗恶性疾病的同种异体免疫效应细胞疗法。需要进行系统综述,以了解当前临床研究和已注册的活跃试验的范围,从而确定研究设计和细胞产品特性方面哪些方面可以加速其在临床上的推广应用。
方法
对所有出版物(截至2025年1月25日)和注册临床试验(截至2024年6月21日)进行了系统回顾。我们提取了关于研究设计、患者特征、结局指标和细胞产品特性的信息。
结果
2018 年至 2025 年间发表的十项研究中共计 150 名患者被确定。血液系统恶性肿瘤是最常见的研究(n=6 项研究)。所有已发表的研究均未进行对照,只有四项研究报告了三名以上的患者。CAR-NK 产品最常见的来源是 NK-92 细胞系(四项研究)、脐带血(三项研究)、诱导多能干细胞(一项研究)或未报告(两项研究)。在 CAR-NK 细胞制造方法和剂量方面观察到相当大的异质性。B 细胞淋巴瘤患者的完全缓解率为 25-85%,具体取决于淋巴瘤亚型。缓解具有持久性,在最大规模的研究中未达到中位缓解,在第二项研究中,70% 的缓解者在 1 年后获得了持久缓解。不良事件并不常见,没有报告 3 级或更高级别细胞因子释放综合征病例,也没有报告免疫效应细胞介导的神经毒性或移植物抗宿主病病例。在已确定的 50 项注册试验中(招募了 2102 名受试者),血液系统恶性肿瘤(34 名;68%)是最常见的受检疾病。
结论
已发表的CAR-NK疗法临床疗效和低不良事件发生率令人鼓舞。需要更大规模的对照试验来证实CAR-NK疗法的安全性和有效性。我们预计未来几年将完成多项此类试验。
介绍
手术、细胞毒性化疗和放疗仍然是基础的肿瘤治疗方法。然而,免疫疗法的出现,包括利用患者自身免疫反应的治疗方法和源自免疫效应细胞的新型细胞疗法,为复发性和耐药性癌症患者带来了新的希望。近年来,自体免疫效应细胞 (IEC) 疗法的监管批准明显增加,包括用于治疗淋巴瘤、淋巴细胞白血病和多发性骨髓瘤的嵌合抗原受体 (CAR)-T 细胞产品。然而,CAR-T 细胞疗法已被证明与严重不良事件相关,例如血细胞减少、细胞因子释放综合征 (CRS)、免疫效应细胞相关神经毒性综合征 (ICANS),以及偶尔的继发性血癌,例如 T 细胞淋巴瘤。此外,CAR-T 细胞制造需要耗费大量资源,若干瓶颈限制了这些自体细胞产品的生产速度。鉴于这些限制,同种异体 IEC 产品(如 CAR-自然杀伤 (NK) 细胞)成为越来越有吸引力的替代方案。NK 细胞无需事先致敏,也无需人类白细胞抗原 (HLA) 配型,即可快速杀死恶性肿瘤和病毒感染细胞,因此可用作“现成的”同种异体细胞产品,且不会增加移植物抗宿主病的风险。此外,CAR-NK 细胞可以从无关的同种异体 HLA 不相容来源制造,例如 NK92 细胞系、脐带血、外周血和诱导性多能干细胞 (iPSC)。
最近,多项临床研究证明了同种异体CAR-NK细胞疗法在癌症治疗中的治疗潜力,这基于有希望的临床前证据以及近期使用未改造的NK-92细胞系进行的NK细胞疗法令人鼓舞的结果和安全性。然而,早期临床研究规模较小,且本质上存在异质性。此外,CAR-NK细胞还面临某些局限性,阻碍了其广泛转化为主流临床实践,包括CAR基因构建体的转导效率低下、冷冻保存后难以保持细胞效力、输注后持久性不稳定以及临床反应持久性不一致。
鉴于CAR-NK细胞疗法在早期研究中展现出的良好前景,现在正是时候了解其潜在的安全性和有效性,并找出可能加速其广泛临床应用的试验设计中的共同点。因此,我们对已发表和正在进行的临床试验进行了范围界定审查,这些试验招募了癌症患者,比较了CAR-NK细胞疗法与其他疗法(包括非对照研究),并报告了安全性和临床结果。我们的目标是总结目前关于使用这种新型细胞疗法治疗癌症的证据。随着越来越多的国家考虑如何将IEC产品最佳地整合到主流临床护理中,了解CAR-NK细胞疗法的现状变得越来越重要。
方法
本范围界定审查按照系统评价和荟萃分析的首选报告项目 (PRISMA) 指南进行报告。
搜索策略
我们的检索策略旨在解决以下主要主题:患者:识别任何类型的癌症患者;干预:接受CAR-NK细胞治疗;对照:如有报告,则为对照组;结果:安全性和疗效指标的报告。我们对EMBASE、Web of Science、Ovid MEDLINE(R)和Cochrane临床对照试验中心注册库进行了系统性检索,检索时间范围从1946年1月1日至2024年6月10日,并更新至2025年1月25日,旨在检索所有探讨CAR-NK细胞疗法用于人类癌症治疗的临床研究(包括对照和非对照研究)。
此外,我们于2024年6月21日检索了Clinicaltrials.gov、世界卫生组织国际临床试验注册平台和中国临床试验注册中心,以查找正在进行的CAR-NK细胞疗法治疗癌症的试验。我们的检索策略是与一位专门从事系统评价(RS)的卫生科学图书馆员协商制定的,并由另一位图书馆员根据电子检索策略同行评审(PRESS)框架进行了同行评审(完整检索策略见表S1)。
我们的主要目标是评估CAR-NK细胞疗法的安全性及其与严重不良事件的关联。我们的次要目标是评估CAR-NK细胞治疗相关的临床疗效结果,包括病情稳定(SD)、病情进展(PD)、部分缓解(PR)、完全缓解(CR)、总生存期(OS)和无进展生存期(PFS)。我们的第三个目标是总结已发表和注册研究中评估的CAR-NK细胞产品的特征,包括CAR-NK细胞的生产细节、给药方案和给药途径。
图1. 对 Ovid MEDLINE、EMBASE、Cochrane 临床对照试验中心注册库和 Web of Science 中已发表文献进行系统检索的结果。
研究和患者特征
表1 总结了10项已发表研究及其纳入患者(n=150)的特征。所有研究均为单组且无对照研究。五项研究为病例报告,仅四项研究纳入了 3 例以上患者。纳入研究的出版年份为 2018 年至 2025 年。七项研究在中国进行,两项在美国进行,一项在德国进行。六项研究纳入了血液系统恶性肿瘤患者,包括 CD19+ 淋巴瘤 、急性髓系白血病和 T 细胞急性淋巴细胞白血病。四项研究招募了实体肿瘤患者,包括胶质母细胞瘤、胰腺癌和肺癌。
表1. 已发表的临床 CAR-NK 疗法研究中的研究和患者特征。
产品特性
表2报告了 8 项已发表研究中使用的 CAR-NK 细胞产品的特征。CAR-NK 细胞制造的最常见起始来源是 NK-92 细胞系(n=4 项研究;50%) 。有3项研究使用脐带血作为起始细胞来源,其中包括一项检查 37 例患者的研究,以及一项从诱导性多能干细胞中提取 CAR-NK 细胞并治疗 86 例患者的研究。两份病例报告未报告 CARK-NK 细胞制造的起始来源。两项研究指定了培养持续时间,并将其描述为 15 天(其中一项研究 中,17 名患者的子集为 22 天),其中包括转染前 NK 细胞的扩增时间,以及收集前 CAR-NK 细胞的额外扩增时间。两项研究报告了输注新鲜(即非冷冻保存)的 CAR-NK 细胞,两项研究输注了冷冻保存的解冻产品,其余六项研究未明确说明产品是新鲜的还是冷冻保存的。有六项研究采用了慢病毒转导CAR基因构建体,报道的平均效率分别为93%、96%和49%。一项研究采用了逆转录病毒CAR基因转导,中位效率为72%(范围:22% – 91%)。三项研究未报道其CAR基因转导方法。
表2. 已发表的 CAR-NK 疗法临床研究中的产品表征特征。
七项研究报告了 CAR-NK 细胞总细胞剂量,两项研究报告了 CAR-NK 细胞剂量(以细胞/kg 为单位)。一项研究未报告其量化 CAR-NK 细胞剂量所采用的测量方法。四项研究报告其 CAR-NK 细胞产品通过静脉内给药,而一项研究同时采用了静脉和经皮输注。CAR - NK细胞的其他给药途径包括颅内注射和鞘内给药(以治疗中枢神经系统癌症)。三项研究未报告其 CAR-NK 细胞产品的给药途径。四项研究报告单次 CAR-NK 细胞输注量高达 8×10 8 个细胞,而一项研究报告单次 CAR-NK 细胞输注量高达 5.6×10 6 个细胞/kg。六项研究报告了多次CAR-NK细胞输注,输注剂量范围从单次输注3×10 7 个细胞增加到三次输注1.8×10 9 个细胞,另一项研究则在5个月内共计静脉输注24次,每次1 × 10 9 个细胞。详情请参见表2。8项研究在CAR-NK输注前进行了淋巴细胞耗竭性化疗。在患有血液系统恶性肿瘤的患者中,最常见的输注前化疗是环磷酰胺(300-500 mg/m2)和氟达拉滨(30 g/m2)联合美法仑(100 mg/m2)治疗 3 天(一项研究),或在另一项研究中,在一部分患者中使用利妥昔单抗(375 mg/m2)。
表3 总结了嵌合抗原受体构建体和 NK 细胞增强作用的详细信息。纳入 3 名以上患者的研究共转导了共刺激分子的信号结构域,包括 CD8α 铰链蛋白、NKG2D 蛋白的成分、CD28、白细胞介素15 和含 CD3ζ 的构建体。
表3. 研究报告的CAR和NK细胞增强的结构细节。
临床结果
临床反应
图2 总结了四项研究(招募了 3 例以上患者)的临床反应。在 Marin等人的研究中,14/37 患者达到 CR,4/37 患者达到 PR。值得注意的是,70% 在第 30 天达到 CR 的患者中,12 个月时仍保持 CR。该研究还报告 37 名患者中 10 名 SD,9 名 PD(见图2)。未报告 OS 和 PFS。在 Ghobadi 等人的研究中,临床反应因 B 细胞淋巴瘤亚型而异。在最大的大 B 细胞淋巴瘤组(n=32)中,25% 的患者出现完全缓解,但除原发疾病外的大 B 细胞淋巴瘤患者(共包括 11 名 3B 级滤泡性淋巴瘤、转化型惰性 B 细胞淋巴瘤、高级别 B 细胞淋巴瘤或灰区淋巴瘤患者)的完全缓解率更高,CR 为 64%,滤泡性淋巴瘤患者(13 名患者的 CR 率为 85%)。大多数淋巴瘤亚型的疗效持久,部分亚型在研究终点26个月时仍未达到中位生存期。在Huang等人的研究中,10例AML患者中,6例在125天的中位随访期内达到完全缓解,且无微小残留病灶。然而,只有1例接受异基因造血干细胞移植(HCT)的患者获得了长期缓解,其余患者均出现复发并死于疾病。在 Burger等人的试验中,根据 MRI 成像,5/9 的患者(56%)在 1 年时仍保持疾病稳定 (SD)(见图2)。值得注意的是,3/5 的 SD 患者接受了最高剂量的 CAR-NK 细胞(1×10 8 个细胞),而接受较低剂量的 4/4 患者没有达到 SD。合并队列中患者的中位 PFS 和 OS 分别为 7 周(范围 2-37 周)和 31 周(范围 18-135 周)。
图2.参与3 例以上临床试验的患者的临床反应。图中显示了 CAR-NK 细胞输注后达到最佳反应(完全缓解(黑色)、部分缓解(深灰色)、病情稳定或进展(浅灰色))的患者比例。
安全性和不良事件
报告了 3 名以上患者的四项试验均报告了安全性和不良事件。两项研究报告了 3 级血细胞减少症。四项研究中均未在试验终点观察到 ICANS 事件。规模最大的一项研究报告了 10 例患者(12%;7 例 1 级,3 例 2 级),另外两项研究报告了 1 例 CRS(1 级)和 1 例 CRS(2 级)。这四项研究均未报告 ICANS 病例。表 4 显示了所有纳入研究报告的所有结果的摘要。
表4.已发表的CAR-NK疗法研究中报告的临床结果以点(•)表示。未报告的结果以破折号(-)表示。报告超过3例患者的研究以灰色突出显示。
CAR-NK细胞持久性
5 项研究评估了 CAR-NK 细胞持久性( CAR-NK 细胞持久性结果见表5)。其中四项研究将 CAR-NK 持久性量化为每微克 DNA 的拷贝数,另一项研究则以每毫升外周血中的 CAR-NK 细胞数量化。值得注意的是,Marin等人的研究报告的应答者 (n=18) 外周血中持久性 CAR-NK 细胞水平远高于无应答者 (n=19) 的水平。而Ghobadi 等人观察到剂量反应,随着施用的 CAR-NK 细胞剂量增加,CAR 转基因的峰值水平不断增加(参见表5)。
表5. 3 项研究报告了 CAR-NK 细胞持久性,并根据所施用的细胞剂量或在个体患者之间进行了比较。
注册临床试验
我们对临床试验注册中心进行了系统性检索,共发现 1055 项注册试验,其中 101 项标题和摘要在删除重复项后被认为具有潜在相关性。在详细审查了所有 101 项可能相关的注册试验后,其中 50 项符合所有纳入标准(注册试验列表见补充表1)。排除原因包括干预措施不当(n=5)以及研究不活跃或未在招募中(n=46)。
试验特征
表6 总结了50项注册试验的特征。在我们检索时,44项试验仍在招募参与者,另有6项试验已完成招募但仍在进行中,并正在进行随访。大多数试验被列为“1期”或“早期”(n=31),主要来源国为中国(n=27)。其中一项注册试验为多中心试验,招募中心位于美国和澳大利亚(NCT05020678)。在所有注册的试验中,CAR-NK 细胞被研究作为对多种癌症患者的干预措施,包括血液系统恶性肿瘤(急性髓系白血病 (AML)、B 细胞急性淋巴细胞白血病 (B-ALL)、慢性淋巴细胞白血病/小淋巴细胞淋巴瘤 (CLL/SLL)、B 细胞非霍奇金淋巴瘤(包括弥漫大 B 细胞淋巴瘤和套细胞淋巴瘤)、骨髓增生异常综合征 (MDS)、多发性骨髓瘤、浆细胞白血病、T 细胞恶性肿瘤(复发/难治性)、母细胞性浆细胞样树突状细胞肿瘤 (BPDCN))和实体瘤(前列腺癌、结直肠癌、头颈部癌、肺癌、胰腺癌、脑癌、表达 AXL 的肿瘤以及 I 型跨膜糖蛋白 2 高表达的晚期癌症)。在所有注册的试验中,血液系统恶性肿瘤的检查频率最高(n=34 CAR-NK 细胞治疗是CAR-NK细胞治疗领域的一个重要课题,其研究最多的是急性髓系白血病(n=9 项试验仅研究 AML;n=4 项试验研究了 AML 及其他疾病)。大多数注册试验的注册材料中并未常规报告产品特性信息。在 26 项报告 CAR-NK 细胞给药途径的试验中,静脉途径最为常见(n=19)。图3总结了计划招募 20 名或更多患者的血液系统恶性肿瘤患者试验的预计完成日期。
表6. 已注册的 CAR-NK 细胞人体临床试验的特征。
图3. 按时间顺序排列的点图显示了使用 CAR-NK 细胞作为血液系统恶性肿瘤治疗方法的注册试验(n=21)的预期时间表。样本量为 20 名或更少患者的研究被排除在外(n=13)。点表示预计完成入组的日期,误差线显示预计的开始日期和研究完成日期,包括最后一名患者入组后的随访。没有负值或正值误差线的研究表示没有开始日期或完成日期。点的大小代表给定研究中入组的参与者人数,点的位置代表最后可用的更新。x 轴列出年份,y 轴列出试验的识别号。
值得注意的是,30 项试验(60%)没有报告参与者将接受的 CAR-NK 细胞输注次数或给药方案的具体信息,而 8 项试验指定在第 0 天进行 1 次输注,3 项试验指定进行 2 次输注,9 项研究描述了 3 次或更多次输注,并采用了不同的给药方案。
在50项注册试验中,只有一项(NCT04390399)包含对照组。该试验是一项II期开放标签随机对照试验,对照组与实验组患者入组比例为2:1。其余49项注册试验均为单组试验(n=34,68%)、序贯分配试验(n=9,18%)或包含多个实验队列的试验(n=7,14%)。五项试验(10%)报告采用随机化方法将参与者分配到研究组,其中一项将参与者随机分配到对照组和实验组,四项将参与者随机分配到不同的CAR-NK细胞治疗剂量或给药方案。所有注册试验均未报告采用盲法。
讨论
我们对已发表和正在进行的CAR-NK细胞用于治疗癌症的临床研究进行了系统性范围审查,突显了这种基于细胞的疗法在临床阶段的崭露头角。虽然已发表的研究缺乏对照,且患者入组规模普遍较小,但已报道在晚期血液系统恶性肿瘤(AML、ALL和淋巴瘤)和实体瘤(胶质母细胞瘤、胰腺癌和肺癌)患者中取得了良好的临床反应。CAR-NK细胞在给药后似乎也能持续存在,并在相当一部分患者中观察到持久的临床反应。此外,CAR-NK细胞耐受性良好,细胞因子释放综合征(CRS)、细胞间充质细胞相关综合征(ICANS)或移植物抗宿主病(GVHD)等不良并发症的发生率极低。然而,关于CAR-NK细胞生产工艺的细节报告并不一致,在已发表和正在进行的研究中,CAR-NK细胞的给药剂量、给药方案和给药途径方面存在显著的异质性。大多数CAR-NK细胞产品为同种异体,来源于NK-92细胞系或脐带血。一种产品源自诱导性多能干细胞。
CAR-NK 细胞的一个关键优势在于其可用作“现成的”同种异体细胞产品。这增加了产品的可用性,并可能降低成本,因为 CAR-NK 细胞产品可以大批量生产,无需 HLA 匹配。令人惊讶的是,只有两项研究报告了输注冷冻保存的 CAR-NK 细胞产品,另有几项研究报告了使用体外制造过程后立即新鲜采集的产品。尽管大多数试验注册信息中没有明确说明,但我们需要等待结果公布,以评估在未来研究中使用冷冻保存产品的可行性。相比之下,目前大多数 CAR-T 细胞疗法是自体的,需要从患者体内采集外周血来源的 T 细胞进行制造,然后冷冻保存。与这些方面相关的能力问题困扰着许多司法管辖区 CAR-T 细胞疗法的主流临床转化。其他同种异体IEC疗法也已开发出来,包括γ/δCAR-T细胞和基因编辑的CAR7细胞(后者删除了TCR的α/β成分)。总之,与自体CAR-T细胞疗法相比,“现成的”细胞疗法有望提供更容易获得的产品,并降低运输和制造成本。
稳健一致的细胞产品表征仍然是监管部门批准和广泛临床应用的核心。这一问题在研究间充质干细胞/基质细胞疗法的研究中得到了强调,这些研究仍然难以获得稳健的标准化细胞产品表征报告。在我们的范围审查中,细胞产品表征的报告并不统一,只有相对较少的研究提供了用于细胞产品制造的起始材料以及最终细胞产品如何表征的详细描述。细胞活力和效力测定也没有得到普遍描述,大多数研究依靠细胞表面标志和 CAR 转基因持久性来表征 CAR-NK 细胞的效力和活力。值得注意的是,我们范围审查中的大多数研究都使用 NK-92 细胞系作为起始材料。尽管该细胞系在文献中有详细描述,但它已永生化并具有强大的增殖潜能,这可能会限制其广泛的临床应用。为了克服这一问题,试验中输注了经过辐照的 NK-92 细胞,以减轻细胞增殖不受控制的情况。脐带血也是 CAR-NK 细胞生产的常见起始材料。鉴于公共脐带血库在许多司法管辖区内均可提供易于获取且特征明确的细胞来源,脐带血细胞是 CAR-NK 细胞产品生产中颇具吸引力的起始产品。然而,产品表征对于脐带血衍生的 CAR-NK 细胞而言可能尤为重要,因为可以从单个供体衍生的脐带血单位生产 100 多剂 CAR-NK 细胞。体外培养扩增 NK 细胞可能具有挑战性,并且常常受到细胞衰老的限制。一些临床前研究表明,从扩增的 HSC 中提取 NK 细胞可能有助于克服细胞衰老。此外,一项研究从 iPSC 中提取了 CAR-NK 细胞,这可能克服细胞衰老等一些挑战,但也引入了与产品表征相关的独特问题,以及与未经过 CAR 转导、NK 细胞分化和扩增的残留 iPSC 相关的不受控制的增殖的可能性。
我们范围审查中纳入的研究在结果报告方面存在显著差异。这与其他细胞疗法的早期临床研究一致。免疫疗法试验中已报道了标准化的肿瘤缓解标准和不良事件报告,未来在探讨CAR-NK细胞治疗癌症的研究中可以借鉴这些标准。此外,荟萃分析有助于更快地理解与获益相关的研究设计方面,从而加速CAR-NK疗法的临床应用。
我们对已注册的正在进行的试验的分析,有助于深入了解正在研究的癌症类型以及可能影响未来荟萃分析潜力的研究设计方面。值得注意的是,只有两项研究报告了细胞局部(鞘内)输送,其余研究报告了静脉输送。然而,试验注册信息通常缺乏诸如给药途径或其他与结果报告和产品特性相关的细节。鉴于已注册研究的规模和预计的入组日期,我们预计还需要几年时间才能出现足够的已发表数据,这些数据可以通过荟萃分析进行汇总,从而对CAR-NK癌症疗法的疗效提供更可靠的估计。
结论
我们的系统范围审查表明,CAR-NK 细胞作为一种“现成的”癌症治疗方案,是安全且前景广阔的。然而,在我们纳入的已发表和注册的试验中,在研究设计、CAR-NK 细胞产品生产和特性描述、患者癌症诊断、给药方案和疗效报告方面存在异质性。未来临床研究更严格的标准化或将有助于改进知识整合工作,并加速这种新型细胞疗法在血液学、临床肿瘤学及其他领域的监管审批和临床推广应用。
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