靶向Claudin 18.2免疫疗法的脱瘤毒性机制与低亲和力CAR-T的窗口优化研究

《Nature Communications》：Modeling and addressing on-target/off-tumor toxicity of claudin 18.2 targeted immunotherapies

语 本研究针对CLDN18.2靶向疗法（如Zolbetuximab抗体和CT041 CAR-T）在胃癌治疗中引发的胃黏膜“脱靶/在瘤”毒性问题，通过临床病理分析及小鼠模型，首次揭示毒性程度与结合剂亲和力负相关，并开发出全人源VH单域低亲和力CAR（如5795-VH），在保持抗肿瘤功效的同时显著降低毒性，为实体瘤靶向免疫疗法提供了关键优化策略。

　　

胃癌作为全球发病率第五的恶性肿瘤，患者生存率长期停滞不前。尽管靶向程序性死亡配体1（PD-L1）和人表皮生长因子受体2（HER2）的疗法取得进展，但多数患者仍面临耐药和复发挑战。Claudin 18.2（CLDN18.2）因其在胃癌、胰腺癌等消化道肿瘤中的高表达而成为明星靶点，相关药物如单抗Zolbetuximab和CAR-T疗法CT041已展示临床潜力。然而，这些疗法常伴随恶心、呕吐、胃黏膜损伤等胃肠道毒性，其机制不明，严重限制治疗窗口。

为解析毒性根源并探索优化策略，哈佛医学院与Dana-Farber癌症研究所团队联合多家机构，在《Nature Communications》发表研究，通过临床病理分析与创新性CAR设计，系统阐明CLDN18.2靶向疗法的脱靶毒性机制，并提出低亲和力 binder 的解决方案。

关键技术方法

研究整合多学科技术：1. 收集58例Zolbetuximab治疗患者的胃镜及组织样本，进行H&E染色和多重免疫荧光（mIF）分析；2. 利用NSG-MHC I/II双敲除（NSG-DKO）小鼠构建人源胃癌异种移植模型，评估CT041-scFv CAR-T的毒性及疗效；3. 通过全人源重链抗体（HCAb）平台筛选低亲和力VH单域 binder（5795-VH/5797-VH），并基于表面等离子共振（SPR）测定结合亲和力；4. 采用嵌合CLDN18.1/18.2细胞模型进行表位定位分析。

研究结果

临床Zolbetuximab治疗相关胃黏膜损伤的病理特征

对58例接受Zolbetuximab联合化疗的胃癌患者进行内镜随访发现，90%患者出现胃黏膜红肿、糜烂或浅溃疡。

组织学显示，治疗前正常胃上皮细胞CLDN18.2表达于基底侧膜，而治疗后出现架构破坏、炎症浸润，但CLDN18.2表达保留，证实毒性为靶向正常胃上皮的“脱靶”效应。

CT041-scFv CAR-T在小鼠模型中重现脱靶毒性

使用CT041单链可变片段（scFv）构建第二代CAR（含4-1BB共刺激域），注射至荷瘤（OE19胃癌细胞）NSG-DKO小鼠后，肿瘤完全消退，但所有小鼠因体重骤减被迫安乐死。

胃组织检测显示密集人CD3⁺ T细胞浸润及架构萎缩，而无瘤小鼠中同样出现毒性，表明毒性由胃上皮CLDN18.2驱动，与肿瘤负荷无关。

毒性具剂量依赖性但无安全窗口

剂量递减实验（1×10⁶至1×10⁵ CAR⁺细胞）显示，低剂量组毒性减轻但肿瘤控制不佳，所有1×10⁵剂量组小鼠最终均因肿瘤进展死亡，提示CT041-scFv CAR治疗窗口狭窄。

低亲和力VH单域binder改善治疗窗口

通过HCAb小鼠平台筛选出全人源VH binder 5795（K_D=21.8 nM）和5797（K_D=4.5 nM），其亲和力显著低于CT041-scFv（K_D=3.64 nM）。

在胃癌及胰腺癌（PATU8988s）模型中，5795-VH CAR-T在完全避免早期毒性的同时实现长期肿瘤控制（中位生存期CT041-scFv 39天 vs. 5795-VH未达到），且胃组织T细胞浸润显著减少。表位图谱分析进一步揭示，VH binder更依赖ECL1-1区结合，而CT041-scFv可绕过该区识别，可能解释其高毒性。

结论与展望

本研究首次通过临床病理与临床前模型联动，证实CLDN18.2靶向疗法的脱靶毒性本质，并创新性提出“亲和力调控”策略：低亲和力binder（如5795-VH）可利用肿瘤与正常组织间抗原空间可及性差异，优先杀伤CLDN18.2表达紊乱的肿瘤细胞，而规避紧密连接保护的正常胃上皮。该发现不仅为CLDN18.2疗法优化提供直接路径，亦为实体瘤CAR-T开发中靶点选择、逻辑门控设计等提供了关键范式。未来，联合亲和力优化与局部给药、装甲化改造等策略，有望进一步拓宽CLDN18.2靶向疗法的应用前景。