2024年11月，陆道培医院陆佩华教授领衔的科研团队在国际权威血液学期刊Blood（IF=21）上在线发表了题为“基于纳米抗体的自然选择CD7 CAR-T疗法治疗急性髓系白血病（Nanobody-based Naturally Selected CD7-Targeted Chimeric Antigen Receptor T Cell Therapy for Acute Myeloid Leukemia）”的研究论文。该成果标志着急性髓系白血病（AML）治疗领域取得了又一里程碑式的突破。作为该研究的第一作者和通讯作者，陆佩华教授接受了《肿瘤瞭望-血液时讯》的专访，深入地阐述了团队在探索基于纳米抗体的CD7 CAR-T疗法过程中所获得的深刻见解与宝贵研究成果。
研究速递
难治或复发性（R/R）急性髓系白血病（AML）预后相对较差，即使接受异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）的患者中也是如此，迫切需要的新的疗法。大约30%的AML患者在恶性肿瘤细胞上表达CD7。陆道培医院前期相关文章已证明了自然选择的CD7 CAR-T（NS7CAR-T）疗法在T细胞淋巴恶性白血病中的显著疗效，且安全性良好。在此文章中，报告了Nanobody-based NS7CAR-T产品的临床前研究数据，以及在一项I期临床试验中（https://clinicaltrials.gov NCT04938115） Nanobody-based NS7CAR-T治疗难治/复发CD7阳性AML的安全性和有效性结果。
基于纳米抗体的dVHH NS7CAR包含两个抗CD7纳米抗体（VHHs）的编码区域，这些区域通过一个连接子（G4S）5连接在一起，以及CD8α铰链区域、CD8α跨膜域，还有一个第二代CAR细胞骨架，其在细胞内共刺激域包含4-1BB和CD3ζ。制备时，通过白细胞采集术获得外周血 (PB) 单核细胞，分离T细胞并用慢病毒转导。第二代CD7CAR由抗CD7单链抗体、IgG4铰链区、CD28TM跨膜结构域、4-1BB和CD3ζ的胞内共刺激结构域及截短EGFR蛋白通过T2A连接构成。
所有患者在CD7 CAR-T回输3天前静注氟达拉滨（30 mg/m2/d）和环磷酰胺（300 mg/m2/d）。从采集到CAR-T细胞输注的中位时间为15天。
dVHH NS7CAR-T和传统scFV NS7CAR的结构对比如图A所示。研究发现，dVHH NS7CAR-T细胞在培养大约两周后显示出比scFv NS7CAR-T更强的扩增能力（图B：23.9 folds vs.8.1 folds，P=0.024）。
在不同的效应细胞与靶细胞比例下，scFv和dVHH NS7CAR-T细胞对KG1a靶细胞表现出相似的抗恶性细胞的功能（图F）。流式细胞术（FCM）、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和蛋白印迹（WB）分析表明，scFv NS7CAR-T和dVHH NS7CAR-T细胞都没有在它们的细胞表面检测到流式细胞术可检测的CD7表达（图H），然而通过RT-PCR和WB检测到了显著的CD7 mRNA和蛋白水平（图I）。
dVHH NS7CAR-T细胞显示出强大的抗肿瘤活性（图K），在输注后第8天表现出显著的抗肿瘤活性。而接受PBS或对照T细胞治疗的小鼠肿瘤生长迅速（图J）。
在此I期临床试验中，共入组了12例CD7阳性R/R AML（CD7表达率>50%，强度良好），最后10例患者接受了dVHH NS7CAR-T细胞输注，其中4例输注了5×105/kg，6例输注了1×106/kg。中位年龄为34岁（7-63岁），入组时骨髓的肿瘤负荷中位值为17.0%（2.0%～72.7%）。1例患者同时有髓外病变（EMD）。入组前，患者曾经接受的治疗中位线数为8（3-17）。而且，7例患者有造血干细胞移植史，从上次移植到复发的中位间隔期为12.5个月（3.5-19.5个月）。
在dVHH NS7CAR-T细胞输注后28天评估，7/10（70%）患者在骨髓中实现了完全缓解（CR），其中6人达到了微小残留病（MRD）阴性CR。3例患者无效（NR），其中1例EMD患者根据第35天的PET-CT评估达到部分缓解（PR）。所有NR患者发现CD7抗原丢失。中位随访时间为178天（28-776天）。
对于7例CR患者，3例在CD7 CAR-T细胞输注约2个月后接受了巩固性第二次异基因造血干细胞移植。1例患者在随访401天仍处于缓解状态，而其他2例患者分别于241天和776天死于非复发原因、肾衰及感染。对于其他4例没有桥接移植的患者，3例分别于第47天、第83天和第89天复发（3例患者复发时CD7均丢失），另外1例患者死于肺部感染。
安全性：大多数（80%）患者出现轻度细胞因子释放综合征（CRS），7例患者呈I级CRS，1例呈II级CRS，而2例患者（20%）呈III级CRS。没有神经毒性的发生。在7例有移植史的患者中，1例（为在之前移植后约100天后复发的患者）在CAR-T治疗后出现轻度皮肤移植物抗宿主疾病。
总之，该研究显示dVHH NS7CAR-T疗法可使难治复发的AML患者再次达到初步的完全缓解，即使是对于之前接受过多线治疗以及移植后复发的AML患者，且NS7CAR-T治疗的安全性可控。在dVHH NS7CAR-T疗法后，巩固性异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）在试验中仍然在维持长期疗效方面发挥作用。然而，CD7抗原丢失是不缓解或复发患者的一个主要问题，5/6例伴有double CEBPA 突变的AML患者在后续丢失了CD7抗原，显示出较差的预后，这提示未来在CD7 CAR-T治疗AML的临床试验中可能要考虑是否排除这类患者。
研究者说
Q1：能否请您详细介绍一下，与传统的CAR-T疗法相比，基于纳米抗体的dVHH NS7CAR的主要创新点和优势是什么？在基于其治疗急性髓系白血病的研究中，这些优势是如何具体体现并发挥作用的呢？
陆佩华教授：目前CAR-T疗法已在临床广泛开展，嵌合抗原受体（CAR）的传统靶向域依赖于单克隆抗体（mAbs）中的IgG变量区域的单链片段（scFv）。随着该领域快速发展，如何优化CAR-T结构成为亟待解决的关键问题。近期，基于羊驼科重链抗体的单变量域——即纳米抗体（VHH），作为一种替代方法展现出了显著优势，具体体现在以下几个方面：
首先，纳米抗体的分子大小（15kDa）大约是人IgG分子的十分之一。虽然传统的mAbs需要六个互补决定区（CDRs）来结合抗原，但纳米抗体仅用三个CDRs就能维持相当的亲和力和特异性。此外，由于它们与人类VH基因家族III的相似性，纳米抗体比小鼠mAbs表现出更低的免疫原性。
其次，临床前研究数据表明，基于纳米抗体的CAR-T细胞（dVHH NS7CAR-T）展现出更强的体内扩增能力和更持久的存续时间。其高亲和力特性有效提高了靶向杀伤效率，同时效应细胞因子释放亦有所增强，因此在提升疗效的同时保持了良好的安全性特征。
此外，纳米抗体的结构为构建双靶点或多靶点CAR-T提供了技术优势。相较于传统结构，dVHH更易实现多靶点协同识别，这对克服肿瘤抗原逃逸、提高治疗持久性具有重要意义，也代表着未来CAR-T技术的重要发展方向。
Q2：根据研究结果，基于纳米抗体的CD7 CAR-T疗法在临床试验中使70%的难治复发性AML患者达到了完全缓解。这一成果对于目前AML的治疗格局意味着什么？特别是对于那些经过多线治疗及移植后复发的患者？
陆佩华教授：当前全球研究团队正致力于开发针对难治复发性AML的有效CAR-T疗法。尽管CAR-T在急性淋巴细胞白血病（ALL）治疗中已取得突破性进展，然而，在治疗难治复发的AML时，如何寻找到一个理想的靶点成为当前亟待解决的关键问题。
在本次临床试验中，所招募的患者绝大多数为难治复发性病例，其中不乏众多在经过异基因造血干细胞移植治疗后，疾病仍旧复发且难以得到有效遏制的患者。针对此类患者群体，传统治疗手段已难以展现显著的疗效，这无疑给治疗工作带来了极大的挑战。
基于纳米抗体的CD7 CAR-T疗法的问世，为这部分患者点亮了新的希望之光。研究显示，该疗法展现出了卓越的治疗潜力，能够取得高达70%的完全缓解率（CRR）。这一显著的临床成果，不仅为患者带来了实质性的治疗获益，也极大地提振了我们对未来AML治疗前景的信心。
需要特别指出的是，尽管CAR-T治疗能使这些患者重新达到CR，但这仅仅是治疗中的一个初步里程碑。后续还需结合多种手段，如异基因造血干细胞移植等巩固治疗，以期实现长期缓解乃至治愈。然而，达成这一宏伟目标仍需我们全体医疗从业者携手并进，不懈探索并持续优化治疗方案，以期为患者带来更为显著的疗效与生存获益。
Q3：研究中观察到，部分患者在接受CD7 CAR-T治疗后出现了CD7抗原丢失现象，尤其是伴有double CEBPA突变的AML患者。这对未来CD7 CAR-T疗法的临床应用有哪些启示？是否需要对这类患者进行特定的筛选或预处理？另外，对于 CD7 抗原丢失这一问题，您觉得未来有哪些潜在的解决方向？
陆佩华教授：抗原丢失现象不仅是CD7 CAR-T疗法在治疗AML时所遭遇的挑战，也是众多疾病治疗领域中普遍存在的棘手问题。抗原丢失会显著影响治疗的长期效果，尤其在AML患者中，这一问题显得尤为严峻。
通过持续不懈的探索与研究，我们团队发现，对于采用CD7 CAR-T疗法治疗的AML患者而言，一个至关重要的前提是患者体内必须表达CD7抗原，且其表达强度需相对较高，这是确保治疗效果的关键因素之一。此外，我们还观察到，伴有double CEBPA突变的患者群体更容易发生抗原丢失现象。这些研究成果为我们未来的患者筛选策略提供了宝贵的启示：在选择适合接受CD7 CAR-T治疗的患者时，应当审慎考虑，避免纳入这些患者。当然，我们也期望未来能够为这部分患者探索出更为有效的治疗方法。
抗原丢失这一挑战目前作为亟待解决的一个极为复杂且棘手的问题，其潜在解决方案可能是双靶点的CAR-T疗法，从而降低抗原丢失的风险。然而，这些设想的可行性尚需在未来的临床试验中逐步验证和探索。
抗原丢失作为当前CAR-T治疗领域亟需攻克的关键性临床挑战，其应对策略目前认为可能聚焦于双靶点CAR-T疗法的开发，该方案有望降低单一抗原导致的治疗失效风险。然而，该策略的实际可行性与临床效果尚需在严谨的临床试验中逐步验证与深入探索。
Q4：我们看到，为了更好评估纳米抗体基础的 NS7CAR-T 在治疗 CD7 阳性 AML 方面的疗效和安全性，贵研究团队计划纳入更多的患者和随访更长时间，那么您认为在后续的研究中，还需要在哪些方面进行进一步的探索和优化呢？
陆佩华教授：一种新型疗法的诞生，必须经过不断的临床试验与实践验证来逐步验证、优化其疗效与安全性。我们研究团队所开展的前期临床试验，仅仅是这一漫长历程中的初步探索，后续的研发工作正紧锣密鼓地持续推进。
我们知道，并非全部AML患者均表达CD7抗原。既往研究显示，约30%的难治复发性患者存在CD7表达，表达率仅约20%。我们这项研究对1,253名复发/难治性急性髓系白血病患者进行了全面筛查——这是迄今为止分析的最大单中心队列——发现32%的患者在≥20%的恶性细胞上表现出CD7表达，从而客观验证了先前发布的数据。此外，17%和22%的患者分别在≥80%和≥50%的恶性细胞上展示了不同水平的CD7表达。但值得注意的是，CD7的表达率并非唯一考量因素，其表达强度同样具有至关重要的意义。部分患者虽然表达率较高，但表达强度却相对较弱。因此，在筛选适合接受CAR-T疗法的患者时，需要进一步优化策略，例如优先纳入那些CD7表达强度高且表达率高的患者，因为这部分患者有望获得更佳的治疗效果，且抗原丢失的风险相对较低。
当然，这些策略的优化与完善需要通过纳入更多患者进行研究来逐步实现。但我们满怀信心，相信在大家的共同努力下，CAR-T疗法在难治复发性AML领域将取得更加显著的突破与进展。
陆佩华 教授
北京陆道培血液病研究院
陆道培医院医疗执行院长
北京陆道培血液病研究院院长
毕业于北京大学医学院，在美国内布拉斯加大学医学中心完成住院医师培训，随后毕业于美国斯坦福大学血液及肿瘤专科
美国肿瘤以及血液病专科协会认证的血液及肿瘤专家，具有美国血液病专科医生，肿瘤专科医生执照以及中国行医执照
首都医科大学肿瘤学系第四届系务委员会委员
中国非公医疗机构协会第一届常务理事
中国非公立医疗机构协会血液病专业委员会主任委员
中国非公立医疗机构协会生物技术与细胞应用专业委员会常务委员
中国造血干细胞捐献者资料库专家委员会委员
中国临床肿瘤学会（CSCO）抗白血病联盟专家委员会常务委员
中国抗癌协会第一届血液病转化医学专业委员会常务委员
北京医学教育协会第七届理事会理事
医学界价值医疗泰山奖 2021 年度医疗管理奖获得者