【专家报告】王立群博士：新一代细胞产品iPSC-CAR-NK开发进展

6月21日，星奕昂生物创始人、董事长兼首席执行官王立群博士在细胞治疗系列公开课【第5期】中做了主题为《新一代细胞产品iPSC-CAR-NK开发进展》的报告，本文根据专家报告内容整理，并经专家审核确认。

嘉宾简介星奕昂生物创始人&董事长兼首席执行官。中国科学技术大学细胞生物学学士、美国马里兰大学巴尔的摩分校分子生物学博士以及辛辛那提萨维尔大学工商硕士，美国国立健康研究院(NIH)博士后。王立群博士在美国和中国的生物制药领域拥有丰富的专业技术和研发管理经验，曾任复星医药副总，首席技术官和美国凯特合资公司复星凯特的总裁。用不到三年时间带领复星凯特完成了奕凯达的技术落地，注册临床和生产，成为获中国药监局批准上市的第一个CAR-T产品。在此之前，他在美国宝洁、百时美施贵宝、阿斯利康以及葛兰素史克中国研发中心的重要管理岗位上任职近20年，参与和主导了多个新药的研发及转化工作。加入复星凯特前，王立群博士在西比曼生物科技担任首席运营官，全面管理公司运营、细胞治疗产品的生产、药理和临床研究，并兼任干细胞事业部总经理。

 

全文字数约3500字，预计阅读时间5分钟

 工程化细胞治疗产品属于基因治疗的一部分。近年来，同其他药品相比，我国已有诸多生物制品处于三期临床，我们相信，这其中定会有竞争力的细胞治疗产品通过临床循证，进而上市。就细胞治疗领域而言，NK细胞处于炙手可热的状态。近年来，中美都投入了大量的资金与科研精力。美国当前在研NK细胞临床项目有770项，我国有250项。而聚焦于CAR-NK，我国临床项目有22项，超过美国7项。在NK细胞治疗领域，我们国家展现着高度的研究兴趣与充沛的研究热情，进行着多项临床尝试；伴随着这种持之以恒的尝试定会是呼之欲出的新一波细胞疗法。 

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自体CAR-T细胞治疗的兴起与局限

2017年两款CAR-T细胞产品率先在美国上市；到了2021年，中国也有两款产品问世。如此高程度的创新产品，中美之间只差四年，表明我国对创新疗法的高度关注，一旦有新的优质疗法问世，我国便会加大投入紧追不舍甚至超越。目前，已有8款CAR-T细胞产品问世，这无疑奠定了细胞治疗的成药性与产业化的基础。众所周知，在国内外，已获批的细胞疗法都为复发难治的患者带来新的生机与希望，也使得我们对很多适应症尤其血液瘤的适应症有着治愈的期望；且真实世界的数据表明：在接受治疗五年内，患者体内都检测不到肿瘤细胞。毋庸置疑，创新的细胞治疗产品为患者带来新的希望，但同样需要认识到既存细胞治疗产品的局限，认清当前细胞治疗领域的痛点与难点： 1.靶点与适应症局限当前已批准的八款产品，靶点均为CD-19和BCMA，这两个靶点都在B细胞上。因此，这也就决定了他们只能在血液瘤范围发挥作用。 2.防止副作用发生，监控成本高T细胞具备很强的激活力与杀伤力，但其代价是治疗过程产生很多的细胞因子，进而导致了“细胞因子风暴”的产生。如果未及时加以控制，还会产生神经毒性。这使得在治疗过程中，不能有丝毫怠慢，患者往往需要住院两周以上甚至在ICU中度过以确保副作用能被及时干预，确保安全。虽然该疗法是安全可控的，但是如此大的投入依然不是我们乐见的。 3.制备成本高，患者可及性差自体CAR-T来源于个体患者，是个体化定制产品。“定制”的细胞治疗服务包括生产、质控、物流、临床治疗等诸多环节，导致其极高的成本，进而决定了其较高的定价，这无疑直接影响了患者的可及性。 综合以上几点，要做一个新的产品，需要具备三个重要的优点：第一是通用的，第二是可以量产化的，第三最好可以治疗实体瘤。这三点恰是解决上述难点与痛点的法门。结合文献以及对细胞治疗的理解，王博士认为iPSC-CAR-NK路径开发出的产品有可能同时具备这三个优点。

 

iPSC-CAR-NK的优势

1.NK细胞可成为通用型现货产品（异体使用）NK细胞不具备 TCR（抗原受体T细胞） ，异体使用不会攻击宿主，不会引发机体免疫反应，可以事先制备，对所有人适用。逾30项临床研究，近600名患者包括异体应用，证明了 NK 细胞的安全性，无患者出现 GvHD（移植物抗宿主病） ，无高级别的细胞因子风暴或神经毒性等副作用。  2. NK 细胞可从 iPSC分化而达到同质量产化  使用诱导产生的多能干细胞 iPSC 避免了源头反复采样的问题，可利用单克隆干细胞无限扩增的性能，建成符合 GMP要求 的用之不竭的同质化起始细胞工作库。经 GMP 生产工艺分化制备，便可以反复量产化地生产出 NK 产品。
3.NK细胞用于治疗实体瘤的潜力NK具有天然广谱的杀伤机制，不依赖于特定靶点，可以克服实体肿瘤靶点异质性。NK 又是抗体药发挥肿瘤杀伤的重要细胞成分( antibody - dependent cell- mediated cytotoxicity , ADCC )。通过联用， NK 可以大大提高已有的实体肿瘤抗体药的疗效。加入 CAR 更可增强对特定实体瘤靶点的杀伤和 NK 体内扩增，快速起效降低肿瘤负荷，适应症针对性更强。 近年来，NK赛道已非常火热，国际上临床中NK细胞的来源多种多样：有脐带血来源的NK，PBMC（外周血单个核细胞）来源的NK，iPSC来源的NK，抑或NK细胞系。不同来源的NK，均具备功能。但相较于其他，iPSC来源的NK具备如下优势：（1）iPSC体外分化成的 NK 与体内原代细胞功能相似（ Fate公司 临床试验数据已验证）;（2）允许基因编辑进一步改造信号通路和功能基因，创造出新的具有更好杀伤性的NK 细胞药物;（3）允许建立经改造后的克隆化细胞，作为生产工艺的起始材料，避免了自体细胞生产起始物不固定，终产品不均一，质量和疗效不确定的重大缺陷充分运用干细胞易扩增的特点;（4）在生产前建立大规模同质的主细胞库和工作细胞库，并通过高效可复制的工艺，量产化生产，显著降低生产、灌装和质控成本（类似于抗体药的工业化生产方式）。

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iPSC-CAR-NK

技术路径-技术平台搭建与优化

星奕昂公司专注于iPSC-CAR-NK技术，以开发通用型现货，可以量产，可治疗实体瘤的细胞治疗产品为目标，遵循模块化的底层逻辑，搭建组合式技术平台。

 

1.选定iPSC库星奕昂团队引进了10株GMP 级別的 iPSC 细胞（6株国内，4株海外），在具备中检院合作完成的放行检验 COA 的同时，星奕昂团队完成了入场质量检验复核与全基因组测序， 以确保无遗传疾病；在扩増和建库过程中 iPSC多能干性标志物分子的阳性率近100%，分化潜力良好；最终根据干性，扩增和分化率优选，已建立了种子库，供后续编辑用。 2.基因编辑和CAR导入系统优化和验证基因编辑是核心技术。基因编辑分为两个方向，一方面是编辑与NK细胞分化和激活相关的基因和通路，另一方面定点导入靶向实体瘤的CAR序列。利用Crispr-Cas9介导的基因敲入技术，通过同源臂将CAR序列导入到指定基因组位置，之后挑选克隆，进行基因组测序以确定无脱靶，此时获得了工艺生产的起始细胞库。接下来通过NK分化扩增技术即可得到产品，并进行产品的保存。

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基因编辑策略与进展

1.CAR实体瘤靶点优选的考量原则首先，靶点在肿瘤细胞和正常细胞的表达必须有高区分度; 其次，靶点 density 抗原表达量高（覆盖率虽低，但单个肿瘤细胞表达量高）；如针对靶点相关药物如单抗, ADC 或细胞治疗已有一定临床安全性和有效性的数据，会优先考虑；优选相关适应症对免疫抑制检查点治疗有响应效果或免疫细胞高浸润的靶点；优选能局部治疗的适应症靶点，快速 POC ；应考虑该适应症现阶段是否有有效的治疗药物（ SoC )，治疗效果是否还有可提高的空间；不只局限于单一瘤种的特异性，多瘤种、多适应交叉的靶点为佳，有获批抗体联合用药的适应症会优先考虑。

2.iPSC-NK工艺的优化iPSC相当于退了一步，但却赋予了人们更多海阔天空的可能。但事实上在体外模拟体内NK分化发育驯化过程，仍充满挑战。首先，要确保系统的密闭性：包括生产与采样，最大可能降低长周期内引入污染的风险；第二，要保证可量产化：用同质克隆化工作细胞为起始物料，连续生产，每批次＞100剂。最关键的是在整个过程中不使用血清以及动物源性因子，同时不使用滋养层细胞最大可能减少在工艺生产和质量成本控制方面的不利因素。“NK细胞分化率达到95%以上，冻融复活率达到90%以上”，带着这个目标，星奕昂团队在各个工艺生产环节展开探索，并都取得了令人欣喜的结果，已完成多株 iPSC 细胞在3D培养体系中 EB 形成工艺探索和优化大小和均一性,并优化了向HSC和NK分化的工艺，确保二者分化率均稳定在90%以上，并在多个细胞株中得以实现；在制作时间方面，当前由iPSC向NK分化需要28天，结合将NK细胞进一步扩增使其满足产品剂量要求共需40天左右，

远少于参考文献中的50天；在NK细胞扩增方面，经过工艺调整与优化，可将PBMC来源的NK细胞实现500倍的扩增，且扩增而来的NK细胞不损害其NK属性，且具有完好的杀伤能力，其复融活力也可达到90%。

iPSC-NK分化工艺研究

细胞治疗产品要从开始时即关注CMC和法规。不同于自体CAR-T细胞，iPSC-CAR-NK起始细胞一致，工艺相对容易，规模也相对较大。对标深耕该领域多年的Fate公司，他们虽也从iPSC出发，但却对iPSC进行了三个编辑：CD16抗剪切，il15的融合蛋白实现产品自刺激以及CD38的敲除。不同基因编辑策略来源于不同的应用目的，尽管有相同的理念，但从源头开始，星奕昂与Fate公司便在制造工艺、适应症等方面各具特色。但Fate公司的临床试验打消了人们对体外分化而来的NK细胞的顾虑，同时也显示了安全性。

其他细胞疗法

 免疫细胞结合器还处于发展阶段，期待更多的临床数据。双靶点逻辑门的应用助力于CAR分子的开发。巨噬细胞本身具备的吞噬与呈递能力，CAR-Macrophage也是未来的热门方向。

其他细胞疗法

 

小结

 细胞治疗是目前创新药的热门赛道，前景光明，市场潜力巨大，机会将给予勇于创新，坚忍不拔的践行者。iPSC- CAR - NK 又最有潜力成为下一个细胞治疗的明星产品，也是星奕昂选择的技术路径：异体通用型，现货细胞治疗产品，提升临床应用场景可量产化，降低生产成本，极大提高患者可及性实体瘤治疗，提高患者覆盖率，满足更大临床需求。 星奕昂按既定策略自主创新研发快速推进的同时，重视引进有协同作用的先进技术瞄准未满足临床需求和百亿市场，开发出全球创新的新一代 NK 细胞治疗产品，为全球肿瘤患者造福！