个性化自体新抗原特异性T细胞疗法在转移性黑色素瘤中的I期临床试验报告

作者及机构
本研究由荷兰癌症研究所（Netherlands Cancer Institute, NKI）的Jessica S. W. Borgers、Johannes V. van Thienen团队与BioNTech US的Divya Lenkala、Marit M. van Buuren团队合作完成，发表于2025年3月的*Nature Medicine*（卷31，页881–893）。

学术背景
转移性黑色素瘤对免疫检查点阻断疗法（immune checkpoint blockade, ICB）或BRAF靶向治疗耐药的患者亟需新疗法。尽管ICB（如PD-1/CTLA-4抑制剂）可使45%-58%的患者获得持久缓解，但多数患者仍面临耐药或无效问题。过继性T细胞疗法（adoptive T cell therapy, ACT）如肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）和工程化T细胞受体（TCR-T）虽展现潜力，但存在靶点限制、免疫抑制微环境及体内持久性不足等挑战。本研究开发了一种新型个性化疗法BNT221，通过外周血来源的T细胞靶向多新抗原表位，旨在克服现有疗法的局限性。

研究流程与方法
1. 新抗原筛选与肽段设计
- 样本来源：12名ICB耐药的转移性黑色素瘤患者（最终9名接受治疗）。
- 测序与预测：通过全外显子测序（WES）和RNA测序（RNA-seq）鉴定肿瘤突变，结合生物信息学预测MHC I/II类结合肽段。
- 肽段合成：每位患者筛选40个短肽（8-12aa，MHC I类）和20个长肽（25aa，MHC II类），最终平均合成35个短肽和13个长肽。

1. T细胞产品制备（Neo-Stim技术）

   • 体外扩增：通过抗原呈递细胞（APC）与自体T细胞共培养，分6个平行体系（每体系含≤10种肽段）激活新抗原特异性T细胞。第12天二次刺激，第26天收获混合产物。
     
   • 产品特征：最终药物产品（drug product, DP）中CD3+细胞占比80.3%，扩增倍数平均3.8倍，生产周期19.8周。
     

2. 临床试验设计

   • 剂量探索：采用3+3设计，分两个剂量组（DL1: 1×10⁸–1×10⁹细胞；DL2: 2×10⁹–1×10¹⁰细胞）。
     
   • 治疗流程：患者接受淋巴细胞清除化疗后输注BNT221，随访评估安全性、耐受性及肿瘤反应（RECIST 1.1标准）。
     

3. 数据分析与追踪

   • T细胞功能评估：通过流式细胞术（tetramer染色）、细胞毒性实验（caspase 3上调检测）及单细胞多组学（scRNA-seq/TCR-seq）分析DP及患者外周血/肿瘤中的T细胞克隆。
     
   • 免疫监测：检测输注后CD8+/CD4+ T细胞的表型（如PD-1表达）、功能（IFNγ/TNF分泌）及克隆动态。
     

主要结果
1. 安全性：所有患者均出现治疗相关不良事件（TEAE），但无≥3级剂量限制性毒性。常见TEAE为血液学毒性（如中性粒细胞减少），归因于淋巴细胞清除化疗，未观察到细胞因子释放综合征（CRS）或神经毒性。

1. 抗肿瘤活性：6/9患者达到疾病稳定（SD），其中4例肿瘤缩小≤20%。患者NAC09的靶病灶缩小20%，且非靶病灶（如肺结节）显著消退。免疫组化显示其肿瘤内CD4+/CD8+ T细胞浸润增加12-14倍。

2. T细胞特性

   • 多克隆性：每例DP含3-9个CD8+和2-7个CD4+新抗原特异性反应，58.5%的CD8+反应为新生（de novo）克隆。
     
   • 功能验证：88%的CD8+反应具细胞毒性，且所有反应均表现多功能性（IFNγ/TNF/CD107a共表达）。TCR功能亲和力跨度广（nM至μM级）。
     
   • 体内持久性：输注后3-6周，48%的CD8+和28%的CD4+反应可在外周血中检出，部分克隆在肿瘤中扩增（如NAC09的MAGEB2特异性克隆）。
     

结论与价值
BNT221首次在临床中验证了外周血来源的多新抗原靶向T细胞疗法的可行性。其核心优势在于：
1. 安全性：无严重毒性，优于传统ACT；
2. 个性化设计：通过Neo-Stim技术激活多克隆T细胞，降低抗原逃逸风险；
3. 转化潜力：为ICB耐药患者提供新选择，且可通过联合PD-1抑制剂或优化生产流程（如缩短周期）进一步提升疗效。

研究亮点
- 技术创新：Neo-Stim技术实现无需基因改造的多表位T细胞扩增；
- 临床意义：首次报道新生克隆在ACT中的关键作用；
- 方法学贡献：整合多组学追踪T细胞克隆动态，为后续研究提供范式。

局限与展望
当前生产周期较长（约20周），且需扩大样本验证疗效。未来可通过工程化细胞因子受体（如PD1-41BB开关受体）或联合疫苗策略增强持久性。