CLDN18.2 CAR-T治療：在療效與安全性之間尋找精準平衡——從Nature雙研究看下一代實體瘤細胞治療的技術演進

引言：

CLDN18.2靶點的臨床價值與挑戰

Claudin 18.2（CLDN18.2）作為胃腸道腫瘤的潛力靶點，在約80%的胃癌、胰腺癌中高表達，而在正常組織中僅局限于胃黏膜上皮細胞，這種表達差異使其成為理想的腫瘤特異性抗原。然而，2025年相繼發表在《Nature Communications》的兩項獨立研究1,2，通過臨床樣本分析和多種預臨床模型，系統揭示了CLDN18.2靶向治療的共同瓶頸：CAR（嵌合抗原受體）結構設計導致的“中靶脫瘤”（On-target/Off-tumor, OTOT）毒性。

這一發現解釋了為何Zolbetuximab抗體和CT041 CAR-T等先驅療法在臨床試驗中均報告了顯著的胃腸道不良事件——從惡心、嘔吐到胃潰瘍、黏膜剝脫3,4。研究表明，這種毒性不僅呈現劑量依賴性，更與CAR核心元件——抗原結合域的親和力呈負相關：高親和力scFv結構雖能增強腫瘤識別，卻同時降低了CAR-T對正常胃黏膜的識別閾值；而降低劑量雖可減輕毒性，卻不可避免地削弱了抗腫瘤效果，導致治療窗口極為狹窄。

因此，下一代治療策略的核心在于：通過CAR結構的工程化改造，在分子層面上重新編程T細胞的識別與激活邏輯。這包括精細調控scFv/VH的親和力、選擇恰當的共刺激域、乃至革新抗原結合域本身（如采用納米抗體），以期在高效清除腫瘤細胞的同時，為正常組織建立起一道“安全屏障”。對CAR各元件的系統優化，正成為在療效與安全性之間尋找那個微妙而關鍵的平衡點的主要技術路徑。

Nature雙研究深度解析：

毒性機制的共性特征

研究一：

親和力與毒性的負相關關系

Carstens團隊1通過對58例接受Zolbetuximab聯合化療的患者進行配對內鏡檢查，發現90%（52/58）的患者出現胃黏膜損傷，包括紅斑、糜爛和淺表潰瘍。病理活檢證實，這些損傷區域雖保留CLDN18.2表達，但上皮結構已被破壞，直接印證了on-target/off-tumor機制。

該團隊首先構建了CLDN18.2 靶向 CAR-T 細胞（基于 CT041-scFv）在動物模型中表現出強烈的胃部毒性，包括正常胃黏膜結構破壞及炎癥以及小鼠死亡，推測是由于中靶脫瘤毒性引起。該團隊進一步構建了基于全人VH抗體的CAR-T細胞（5795-VH：KD=4.5 nM，5797-VH：KD=21.8 nM）。在對比試驗中發現，CT041-scFv CAR-T雖能快速清除腫瘤，但所有小鼠均因體重下降和衰竭在22天內死亡；低親和力的5795-VH CAR-T在完全避免早期毒性的同時，仍保持抗腫瘤活性，中位總生存期延長至124天（p<0.001）；而5797-VH CAR-T早期有2/5小鼠死亡，剩余的3只小鼠實現了相對于5795-VH CAR-T更為持久的腫瘤控制能力。這表明，抗體的形式（VH vs scFv）以及親和力可能幫助區分腫瘤與正常組織的CLDN18.2表達，盡管兩者表達水平相近。

研究二：

CAR-T擴增與毒性的正反饋循環

Birocchi團隊2則在同期Nature Communication上發表了相似發現。在該研究中，作者分別構建了兩種靶向 CLDN18.2 的 CAR-T 細胞，其抗原識別結構域分別來源于抗-CLDN18.2 單抗 Zolbetuximab 的 scFv 以及臨床 CT041 CAR-T 項目所使用的 scFv。在以 GSU 胃癌細胞為基礎建立的小鼠體內模型中，這兩種 CAR-T 均表現出明確的抗腫瘤活性，能夠有效抑制腫瘤生長，但所有接受治療的小鼠均出現超過 20% 的顯著體重下降，提示存在嚴重的系統性毒性。進一步對胃組織進行病理及免疫組化分析顯示，CAR-T 處理后的小鼠胃黏膜中出現大量人源 T 細胞浸潤，胃腺體上皮結構發生廣泛破壞，同時 CLDN18.2 蛋白表達明顯降低甚至缺失，且浸潤的免疫細胞大多被證實為 CAR 陽性的 T 細胞。這些組織學和免疫學特征與臨床中 CLDN18.2 靶向治療患者觀察到的胃黏膜損一致，表明該動物模型能再現典型的中靶脫瘤毒性。進一步的對比實驗表明，這種毒性并不依賴于 CAR 的具體構建方式，包括 scFv 輕重鏈的排列、跨膜結構的差異或共刺激結構域的選擇（CD28 或 4-1BB），在不同胃癌細胞系（如 NUGC-4）中同樣可以觀察到類似的毒性表現，且通過飲食干預亦無法緩解上述不良反應。

這一發現提示，CAR-T在接觸正常胃黏膜的CLDN18.2抗原后會被激活并增殖，形成"抗原識別-細胞擴增-組織損傷"的自我放大循環。更重要的是，該研究證實毒性獨立于腫瘤負荷——即使在無腫瘤小鼠中，高劑量CAR-T仍會快速擴增并導致致命毒性。

這兩項研究均發現，CLDN18.2靶向治療的毒性具有普遍性，與CAR結構（scFv/VH、CD28/4-1BB共刺激域）、親和力高低均相關，核心問題在于如何精確控制CAR-T在正常組織中的激活閾值。

IMC002的技術突破：

納米抗體結構重塑治療窗口

在上述研究揭示的挑戰背景下，研究團隊構建了包括基于納米抗體的CAR02和基于傳統scFv的CAR04（源自CT041）在內的多個候選CAR。經系統篩選，CAR02展現出最佳的風險獲益特征，被選定為候選開發產品，并命名為IMC002。在IMC002-CT01研究者發起的臨床試驗中，Du等人5在Molecular Cancer Therapeutics上發表的論文系統闡述了其臨床前與臨床數據，其中報道了首例在IMC002-CT01研究中實現病理完全緩解的患者。與CAR04等傳統scFv-CAR相比，基于納米抗體的CAR02其單域結構從以下三個維度優化了治療窗口：

1

臨床前安全性

在臨床前安全性評估中，CAR02展現出相較于傳統scFv-based CAR-T顯著改善的安全性特征。關鍵證據來自下圖所示的非荷瘤小鼠毒性對比實驗。接受高劑量（5×106細胞/只）CAR02輸注的小鼠在整個觀察期內未出現顯著體重下降，且無一例死亡，而其他傳統scFv-CAR組均出現體重下降或死亡。在CAR-T擴增方面，在無腫瘤抗原刺激的情況下，所有scFv-CAR組均出現顯著的CAR-T細胞擴增，而CAR02組則呈現逐漸減少的趨勢，說明其在缺乏腫瘤抗原時不易被非特異性激活。對主要器官的H&E染色分析顯示，CAR02組僅在極少數小鼠胃部觀察到輕微異常，胰腺組織正常，肺部炎癥浸潤顯著較輕?？紤]到胃黏膜和胰腺胰島呈CLDN18.2陽性，這些結果表明，CAR02可顯著降低“中靶脫瘤”毒性風險，其安全性窗口明顯更寬。

2

臨床前療效

研究人員在CLDN18.2陽性的胃癌患者來源異種移植（PDX）模型中，進一步探究了CAR02和CAR04的抗腫瘤療效。CAR02在低劑量（2×106細胞）和高劑量（6×106細胞）下均能實現腫瘤完全消退，且全程未引起顯著體重下降或動物死亡，證明了其強效的劑量依賴性抗腫瘤活性和出色的安全性。CAR04以2×106細胞的劑量輸注后也顯示出類似的療效，但導致顯著的體重下降和超過50%的死亡率。此外，CAR02顯示出與CAR04組相當的CAR-T擴增水平和較低的IFN-γ表達水平。綜上所述，CAR02在廣泛的臨床前模型中驗證了其優秀的體內擴增能力和抗腫瘤效力的同時，具有更高的安全性。

3

藥代動力學特征：差異化的組織分布

在NUGC4-Luc腫瘤移植模型中，IMC002（5×10? CAR-T細胞/kg）顯示出清晰的時間-空間分布特征。腫瘤組織中，CAR基因拷貝數于第7天達峰，隨后快速下降，反映強效清除能力；正常胃組織中，達峰時間延遲至第14天，峰值顯著低于腫瘤；高灌注器官（肺、肝、脾）中，呈一過性分布，與血液循環相關。值得注意的是，IMC002在腫瘤組織中的CAR基因拷貝數峰值和持續時間顯著高于胃組織，提示其在腫瘤中的富集和暴露水平更高。

臨床案例驗證：

從病理緩解到長期生存

該論文還報道了一例在IMC002-CT01研究者發起的臨床試驗中展現理想療效-安全性平衡的患者5。

患者背景與治療方案

患者為56歲女性，初診為cT4bN+M1期晚期胃癌，伴有網膜轉移和幽門梗阻，HER2陰性，CLDN18.2高表達（90%腫瘤細胞≥2+），患者在姑息性手術后接受了多線化療，于2023年3月3日接受IMC002單劑輸注（3×106細胞/kg）。

療效評估

CAR-T擴增：外周血中CAR拷貝數第7天達峰值（373拷貝/μg gDNA），第28天回落至檢測限以下，呈現典型的"擴增-清除"動力學模式，避免了長期存續帶來的慢性毒性風險。

影像學與病理：治療后CT顯示胃壁增厚持續減輕，網膜轉移灶縮小。10個月后行腹腔鏡探查，術中見腫瘤完全退縮，遂行根治性胃切除術。術后標本病理檢查顯示腫瘤退縮分級為0級，上下切緣及網膜均無腫瘤殘留，確證為pCR。

隨訪：單藥單次回輸后至今近三年，隨訪期間未發現腫瘤復發，患者保持持續完全緩解狀態。

安全性特征

IMC002在該病例中展現出良好的安全性。輸注后第5天觀察到1級細胞因子釋放綜合征，表現為體溫升高至38.5°C，經藥物治療后1天內緩解。除與預處理淋巴細胞清除相關的血液學毒性外，未報告其他3至4級不良事件。報告的不良事件癥狀包括發熱和腹痛，分別發生于細胞輸注后第4天和第6天，均在2天內緩解。此外，輸注后第42天觀察到1級糞便潛血試驗陽性，42天后自行緩解。

腫瘤微環境（TME）特征

輸注前的網膜活檢顯示"熱腫瘤"表型：CD4+、CD8+T細胞高度浸潤，免疫抑制性CD206+巨噬細胞和Foxp3+調節性T細胞稀少。這種免疫微環境可能為IMC002的高效應答提供了基礎。

值得注意的是，術后44周在網膜組織中仍能檢測到73.2拷貝/μg的CAR-T細胞，而同時取樣的胃竇組織未檢測到，這提示IMC002能夠在實體瘤患者的腫瘤部位長期存續，可能有助于維持持久的抗腫瘤免疫監視。

技術優勢的潛在機制

綜合預臨床與臨床數據，IMC002的安全性優勢可能源于：

• 更低的非特異性激活：在非荷瘤小鼠中，CAR02未觀察到顯著的CAR-T擴增，而scFv-CAR則出現擴增，提示其激活更依賴于腫瘤抗原；

• 腫瘤選擇性擴增：非荷瘤小鼠中CAR02不擴增，而scFv CAR會自發擴增，表明IMC002的激活嚴格依賴腫瘤抗原；

• 快速清除動力學：小分子量（約15kDa）促進從正常組織的快速解離和清除，減少持續刺激；

• 高特異性：膜蛋白質組陣列證實IMC002僅結合CLDN18.2，與CLDN18.1無交叉反應，避免肺組織誤傷。

未來方向與臨床意義

當前CLDN18.2靶向治療領域面臨的核心矛盾是：如何最大化抗腫瘤活性而不損傷正常胃黏膜。Nature雙研究揭示的親和力調節、劑量優化、AND門控邏輯等策略，為行業提供了重要參考。IMC002作為一種基于納米抗體結構的CLDN18.2靶向CAR-T產品，在臨床前研究中顯示出可控的安全性特征，支持其進入后續臨床開發階段。目前，該產品已進入III期確認性臨床試驗階段。對于胃腸道腫瘤這類高度未滿足需求的實體瘤，這種安全性優化的CAR-T平臺不僅可能改善一線治療效果，也為圍手術期（新輔助/輔助）應用創造了條件。

結 論

CLDN18.2作為實體瘤CAR-T治療的標桿靶點，其on-target/off-tumor毒性并非不可逾越的障礙，而是推動技術迭代的催化劑?；诩{米抗體的IMC002通過結構創新，在保持強效抗腫瘤活性的同時，顯著降低了系統性毒性和正常組織損傷，其差異化的藥代動力學特征和臨床驗證的安全性，為實體瘤細胞治療開辟了一條更穩健的發展路徑。

首例病理完全緩解的病例不僅驗證了技術路線的可行性，更為無數晚期胃腸道腫瘤患者帶來了治愈希望。從Nature研究的機制洞察到IMC002的實踐驗證，CLDN18.2靶向治療正經歷從"高劑量追求療效"到"精準控制激活"的范式轉變。

參考文獻：

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