非病毒载体CAR-T疗法获FDA授予孤儿药称号，基于转座子技术的细胞疗法优势明显

目前的CAR-T治疗的主流方式是需要使用基因技术对T细胞进行修饰，并在患者体外繁殖。然而无论是需要基因修饰的细胞疗法，还是以基因传递和修饰为治疗手段的基因疗法，目前大多数都是基于病毒载体的。但是病毒载体的制造过程复杂、成本昂贵且受到严格控制；监管上，在临床试验的早期阶段难以符合cGMP的所有方面。此外，病毒载体在载体效力和安全性评估以及运输上都存在挑战。

因此，载体的生产制造和供应可能是细胞和基因治疗领域中最大限制因素之一。而基于转座子技术的非病毒载体基因传递的目标是改变基因传递方式并消除细胞疗法中在体外培养（T）细胞的需求，这将加速治疗并降低成本。而这一技术也引得包括诺华在内的多家制药公司的关注与开发。诺华又砸过亿美元布局非病毒CAR-T，体内可能存活约十年持续监测实体瘤细胞丨医麦猛爆料

2020年1月7日/医麦客 eMedClub/--今日，专注于开发创新基因和细胞治疗的生物制药公司Precigen宣布，基于其非病毒载体UltraCAR-T?治疗平台的细胞疗法PRGN-3006获得美国FDA的“孤儿药”资格认定（ODD），治疗复发难治性急性髓系白血病(AML)。

▲图片来源：Precigen公司官网

Precigen公司基于其非病毒载体UltraCAR-T?治疗平台开发了一系列领先的CAR-T疗法，在其产品管线中，CAR-T疗法PRGN-3005和PRGN-3006是已经进入临床的两款候选产品，分别在2019年的6月和8月完成了首例患者给药；其中PRGN-3005 是针对晚期、复发性铂耐药卵巢癌、输卵管癌或原发性腹膜癌患者，PRGN-3006的初步数据预计将于2020年下半年公布，而在2019年美国血液学学会(ASH)年会上，研究人员展示了PRGN-3006的临床前数据，主要是评估基因转移后一天的非病毒、多基因自体CAR-T细胞在用于治疗AML和MDS的应用。

Precigen公司的总裁兼首席执行官 Helen Sabzevari说，“此次对于PRGN-3006的监管认定强调了AML患者对于新疗法的临床需求。AML是一种进展性、耗竭性、甚至致命的疾病，但治疗选择有限。作为我们的专利UltraCAR-T?平台的第一个监管认定，这项孤儿药指定有助于推进PRGN-3006的开发，并提供重要的激励和支持，为那些患有这种疾病的患者尽快提供这种药物。”

PRGN-3005和PRGN-3006都是一种多基因CAR-T细胞疗法，利用UltraCAR-T?平台平先进的非病毒传递系统，共表达嵌合抗原受体、膜结合白细胞介素-15（mbIL15）和一个靶向适应症并实现精确控制的开关。

▲ UltraCAR-T平台（图片来源：Precigen公司官网）

基于此的UltraCAR-T平台具有以下显着优点:

使用多基因载体进行非病毒基因转移，以表达多种效应基因进而有更好的肿瘤靶向的特异性以及控制性，而且消除了对病毒载体的需要。

mbIL15的共表达，可增强UltraCAR-T细胞免疫激活的特异性和持久性，有助于解决T细胞衰竭的问题，这也是当前CAR-T疗法的常见问题。

控制开关实现对T细胞的控制，改善潜在的安全性。

使用专有的非病毒基因转移技术可快速制造UltraCAR-T细胞，无需离体增殖，从而大大缩短了患者的等待时间。

UltraCAR-T平台消除了体外扩增，缩短了制造时间，并提供了在癌症中心进行非病毒基因转染后仅一天即可对患者实施CAR-T治疗的能力。而该平台的非病毒基因传递系统则是基于Sleeping Beauty（SB，"睡美人"）转座系统，它是Tc1/mariner 转座子超家族中的一员，在1997年Ivics等揭示其转座活性后，逐渐被被开发为非病毒载体，是除了慢病毒、逆转录病毒制备CAR-T之外的另一种非病毒的基因转染新方法。

作为更快更便宜的替代方案，SB系统将来很可能替代目前繁琐的基因敲除和RNA干扰技术, 在功能基因组学研究及基因治疗等领域发挥重要的作用。该技术最大的两个亮点在于用非病毒方式进行操作，提高了安全性并且可以非常快速地制备CAR-T细胞（两天甚至更短）。

除了Precigen公司，美国生物技术公司Ziopharm Oncology也基于SB转座系统开创了制造CAR-T细胞疗法的非病毒方法。该公司正在推进基于SB系统使用电穿孔技术将DNA质粒转移基因到T细胞，以加速CD19的靶向性。

目前已经进行了两项临床试验，以建立“睡美人”技术的概念验证：

Ziopharm基于其睡美人技术制备的第二代CD19 CAR-T细胞已进入临床1期研究，用于CD19阳性白血病和淋巴瘤患者。第三代CAR-T细胞共表达嵌合抗原受体（CAR）、膜结合IL-15（mbIL15）和安全开关，其IND申请也于2019年10月获得美国FDA批准，通过快速个性化制备（RPM）过程生产，作为CD19 阳性白血病和淋巴瘤复发患者的治疗方法。

2019年6月11日，美国国家癌症研究所NCI提交的研究性新药(IND)申请获得美国FDA批准，以评估实体瘤临床试验中基于Ziopharm睡美人(Sleeping Beauty, SB)平台的TCR-T细胞疗法。

2019年10月29日，该公司与MD Anderson癌症中心宣布达成一项与其“睡美人”免疫疗法计划有关的新的研发协议，该协议旨在使用非病毒基因转移来稳定表达和临床评估T细胞中的新生抗原特异性T细胞受体(TCRs)。并且在ASH2019年会上，Ziopharm汇报了快速个性化生产共表达mbIL15的NY-ESO-1特异性 TCR-T细胞的抗肿瘤临床前数据。

新生抗原特异性TCR-T推进实体瘤治疗，基于Ziopharm的“睡美人”技术显优势丨医麦猛爆料

另外，Ziopharm和TriArm在2018年12月20日宣布创办合资公司Eden BioCell，以在中国（包括澳门、香港、台湾）和韩国进行睡美人CAR-T疗法的临床和商业化开发。根据协议条款，TriArm出资3500万美元，Ziopharm授权第三代睡美人CD19特异性CAR-T细胞疗法。对于Eden BioCell，双方各持股50%。

piggyBac转座系统

基于转座子技术的非病毒载体系统除了上文提到的SB转座子，还有PB转座子，它们都可以克服瞬时表达的问题，具有固有的稳定表达整合入核基因的能力。近年来应用于CAR-T细胞疗法中取得了较大的进展。

piggyBac转座子最初于1983年在飞蛾中发现，2005年被成功用于哺乳动物细胞的基因操作。像其他转座子一样，piggyBac有两个组件：一个转座子和一个转座酶。

非病毒piggyBac平台不使用病毒载体。对于这种技术最重要的是，转座酶能够以完全无缝的方式切除转座子，不留下任何序列或突变。可有效地将大量CAR分子基因传递给T细胞，拥有产生的Tscm百分比高、装载量大（超过200 kb已被证明）、降低风险、稳定高效、生产成本低时间短等优点。

代表公司：

Poseida Therapeutics

上海细胞治疗集团

2019年4月，完成由诺华领投的1.42亿美元C轮融资。该公司正在推进针对血液系统恶性肿瘤和实体肿瘤的自体和同种异体CAR-T候选产品系列，

自体CAR-T疗法P-BCMA-101：

P-BCMA-101包括靶向B细胞成熟抗原（BCMA）的、可自我更新、长寿命的干细胞记忆T细胞，是一种基于Poseida的piggyBac平台非病毒载体技术开发的自体CAR-T疗法。该方法成本较低，而且基于此方法可产生高百分比的干细胞记忆T细胞（Tscm）。目前正处于治疗复发/难治性多发性骨髓瘤的1期临床开发阶段。基于其在I期临床试验中（NCT03288493）有希望的安全性和有效性数据，2019年5月获FDA授予的“孤儿药”称号。

异体CAR-T产品P-BCMA-ALLO1：

Poseida还将高保真NextGEN CRISPR基因编辑系统与非病毒piggyBac DNA转座技术结合使用，主要在高度可取的记忆性干细胞样T细胞亚群中产生CAR-T细胞，开发了现货off-the-shelf同种异体或通用供体CAR-T候选产品P-BCMA-ALLO1，预计将在2020年初进入第一阶段临床试验。

P-BCMA-ALLO1克服了自体CAR-T细胞面临的诸如制造时间、重现性、一致性和成本等重大挑战，以及由病毒载体产生的CAR-T细胞倾向于由分化的T细胞亚群组成，与较差的体内耐受性相关等这些限制，可以给予任何多发性骨髓瘤(MM)患者。

2019年4月，上海细胞治疗集团基于PB转座子非病毒载体技术的以CD19为靶点的CAR-T细胞治疗新药CD19 CAR-T细胞注射液（BZ019）的IND申请获得药监局许可，用于CD19阳性的成人复发或难治性弥漫大B细胞淋巴瘤，包括原发纵膈大B细胞淋巴瘤及发生转化的滤泡性淋巴瘤的治疗。这也是国内首家利用非病毒载体系统制备CAR-T细胞治疗新药获得IND受理的案例。该项注册临床研究于2019年11月19日正式启动。

结语

基于转座子技术的非病毒载体系统目前越来越受到关注，相对于病毒载体系统，非病毒载体系统的生产工艺更加简单、容易进行质量控制；在存储方面稳定性也更高、有效期更长，存储的要求也比病毒载体系统更低。因此，在其他生产条件相同的情况下，非病毒载体系统制作的CAR-T细胞可以节省更多的成本。

随着基于该技术的CAR-T细胞等产品进入临床，我们有理由期待它们能发挥带大的临床治疗潜力。

参考出处：

https://www.biospace.com/article/releases/precigen-receives-fda-orphan-drug-designation-for-prgn-3006-ultracar-t-in-patients-with-acute-myeloid-leukemia-aml-/

https://ash.confex.com/ash/2019/webprogram/Paper130617.html

https://www.biospace.com/article/releases/ziopharm-oncology-presents-pre-clinical-data-validating-rapid-personalized-manufacture-rpm-with-tcr-at-the-2019-american-society-for-hematology-annual-meeting/?keywords=Ziopharm+Oncology