CLDN18.2 CAR-T治疗：在疗效与安全性之间寻找精准平衡——从Nature双研究看下一代实体瘤细胞治疗的技术演进

引言：

CLDN18.2靶点的临床价值与挑战

Claudin 18.2（CLDN18.2）作为胃肠道肿瘤的潜力靶点，在约80%的胃癌、胰腺癌中高表达，而在正常组织中仅局限于胃黏膜上皮细胞，这种表达差异使其成为理想的肿瘤特异性抗原。然而，2025年相继发表在《Nature Communications》的两项独立研究1,2，通过临床样本分析和多种预临床模型，系统揭示了CLDN18.2靶向治疗的共同瓶颈：CAR（嵌合抗原受体）结构设计导致的“中靶脱瘤”（On-target/Off-tumor, OTOT）毒性。

这一发现解释了为何Zolbetuximab抗体和CT041 CAR-T等先驱疗法在临床试验中均报告了显著的胃肠道不良事件——从恶心、呕吐到胃溃疡、黏膜剥脱3,4。研究表明，这种毒性不仅呈现剂量依赖性，更与CAR核心元件——抗原结合域的亲和力呈负相关：高亲和力scFv结构虽能增强肿瘤识别，却同时降低了CAR-T对正常胃黏膜的识别阈值；而降低剂量虽可减轻毒性，却不可避免地削弱了抗肿瘤效果，导致治疗窗口极为狭窄。

因此，下一代治疗策略的核心在于：通过CAR结构的工程化改造，在分子层面上重新编程T细胞的识别与激活逻辑。这包括精细调控scFv/VH的亲和力、选择恰当的共刺激域、乃至革新抗原结合域本身（如采用纳米抗体），以期在高效清除肿瘤细胞的同时，为正常组织建立起一道“安全屏障”。对CAR各元件的系统优化，正成为在疗效与安全性之间寻找那个微妙而关键的平衡点的主要技术路径。

Nature双研究深度解析：

毒性机制的共性特征

研究一：

亲和力与毒性的负相关关系

Carstens团队1通过对58例接受Zolbetuximab联合化疗的患者进行配对内镜检查，发现90%（52/58）的患者出现胃黏膜损伤，包括红斑、糜烂和浅表溃疡。病理活检证实，这些损伤区域虽保留CLDN18.2表达，但上皮结构已被破坏，直接印证了on-target/off-tumor机制。

该团队首先构建了CLDN18.2 靶向 CAR-T 细胞（基于 CT041-scFv）在动物模型中表现出强烈的胃部毒性，包括正常胃黏膜结构破坏及炎症以及小鼠死亡，推测是由于中靶脱瘤毒性引起。该团队进一步构建了基于全人VH抗体的CAR-T细胞（5795-VH：KD=4.5 nM，5797-VH：KD=21.8 nM）。在对比试验中发现，CT041-scFv CAR-T虽能快速清除肿瘤，但所有小鼠均因体重下降和衰竭在22天内死亡；低亲和力的5795-VH CAR-T在完全避免早期毒性的同时，仍保持抗肿瘤活性，中位总生存期延长至124天（p<0.001）；而5797-VH CAR-T早期有2/5小鼠死亡，剩余的3只小鼠实现了相对于5795-VH CAR-T更为持久的肿瘤控制能力。这表明，抗体的形式（VH vs scFv）以及亲和力可能帮助区分肿瘤与正常组织的CLDN18.2表达，尽管两者表达水平相近。

研究二：

CAR-T扩增与毒性的正反馈循环

Birocchi团队2则在同期Nature Communication上发表了相似发现。在该研究中，作者分别构建了两种靶向 CLDN18.2 的 CAR-T 细胞，其抗原识别结构域分别来源于抗-CLDN18.2 单抗 Zolbetuximab 的 scFv 以及临床 CT041 CAR-T 项目所使用的 scFv。在以 GSU 胃癌细胞为基础建立的小鼠体内模型中，这两种 CAR-T 均表现出明确的抗肿瘤活性，能够有效抑制肿瘤生长，但所有接受治疗的小鼠均出现超过 20% 的显著体重下降，提示存在严重的系统性毒性。进一步对胃组织进行病理及免疫组化分析显示，CAR-T 处理后的小鼠胃黏膜中出现大量人源 T 细胞浸润，胃腺体上皮结构发生广泛破坏，同时 CLDN18.2 蛋白表达明显降低甚至缺失，且浸润的免疫细胞大多被证实为 CAR 阳性的 T 细胞。这些组织学和免疫学特征与临床中 CLDN18.2 靶向治疗患者观察到的胃黏膜损一致，表明该动物模型能再现典型的中靶脱瘤毒性。进一步的对比实验表明，这种毒性并不依赖于 CAR 的具体构建方式，包括 scFv 轻重链的排列、跨膜结构的差异或共刺激结构域的选择（CD28 或 4-1BB），在不同胃癌细胞系（如 NUGC-4）中同样可以观察到类似的毒性表现，且通过饮食干预亦无法缓解上述不良反应。

这一发现提示，CAR-T在接触正常胃黏膜的CLDN18.2抗原后会被激活并增殖，形成"抗原识别-细胞扩增-组织损伤"的自我放大循环。更重要的是，该研究证实毒性独立于肿瘤负荷——即使在无肿瘤小鼠中，高剂量CAR-T仍会快速扩增并导致致命毒性。

这两项研究均发现，CLDN18.2靶向治疗的毒性具有普遍性，与CAR结构（scFv/VH、CD28/4-1BB共刺激域）、亲和力高低均相关，核心问题在于如何精确控制CAR-T在正常组织中的激活阈值。

IMC002的技术突破：

纳米抗体结构重塑治疗窗口

在上述研究揭示的挑战背景下，研究团队构建了包括基于纳米抗体的CAR02和基于传统scFv的CAR04（源自CT041）在内的多个候选CAR。经系统筛选，CAR02展现出最佳的风险获益特征，被选定为候选开发产品，并命名为IMC002。在IMC002-CT01研究者发起的临床试验中，Du等人5在Molecular Cancer Therapeutics上发表的论文系统阐述了其临床前与临床数据，其中报道了首例在IMC002-CT01研究中实现病理完全缓解的患者。与CAR04等传统scFv-CAR相比，基于纳米抗体的CAR02其单域结构从以下三个维度优化了治疗窗口：

1

临床前安全性

在临床前安全性评估中，CAR02展现出相较于传统scFv-based CAR-T显著改善的安全性特征。关键证据来自下图所示的非荷瘤小鼠毒性对比实验。接受高剂量（5×106细胞/只）CAR02输注的小鼠在整个观察期内未出现显著体重下降，且无一例死亡，而其他传统scFv-CAR组均出现体重下降或死亡。在CAR-T扩增方面，在无肿瘤抗原刺激的情况下，所有scFv-CAR组均出现显著的CAR-T细胞扩增，而CAR02组则呈现逐渐减少的趋势，说明其在缺乏肿瘤抗原时不易被非特异性激活。对主要器官的H&E染色分析显示，CAR02组仅在极少数小鼠胃部观察到轻微异常，胰腺组织正常，肺部炎症浸润显著较轻。考虑到胃黏膜和胰腺胰岛呈CLDN18.2阳性，这些结果表明，CAR02可显著降低“中靶脱瘤”毒性风险，其安全性窗口明显更宽。

2

临床前疗效

研究人员在CLDN18.2阳性的胃癌患者来源异种移植（PDX）模型中，进一步探究了CAR02和CAR04的抗肿瘤疗效。CAR02在低剂量（2×106细胞）和高剂量（6×106细胞）下均能实现肿瘤完全消退，且全程未引起显著体重下降或动物死亡，证明了其强效的剂量依赖性抗肿瘤活性和出色的安全性。CAR04以2×106细胞的剂量输注后也显示出类似的疗效，但导致显著的体重下降和超过50%的死亡率。此外，CAR02显示出与CAR04组相当的CAR-T扩增水平和较低的IFN-γ表达水平。综上所述，CAR02在广泛的临床前模型中验证了其优秀的体内扩增能力和抗肿瘤效力的同时，具有更高的安全性。

3

药代动力学特征：差异化的组织分布

在NUGC4-Luc肿瘤移植模型中，IMC002（5×10⁸ CAR-T细胞/kg）显示出清晰的时间-空间分布特征。肿瘤组织中，CAR基因拷贝数于第7天达峰，随后快速下降，反映强效清除能力；正常胃组织中，达峰时间延迟至第14天，峰值显著低于肿瘤；高灌注器官（肺、肝、脾）中，呈一过性分布，与血液循环相关。值得注意的是，IMC002在肿瘤组织中的CAR基因拷贝数峰值和持续时间显著高于胃组织，提示其在肿瘤中的富集和暴露水平更高。

临床案例验证：

从病理缓解到长期生存

该论文还报道了一例在IMC002-CT01研究者发起的临床试验中展现理想疗效-安全性平衡的患者5。

患者背景与治疗方案

患者为56岁女性，初诊为cT4bN+M1期晚期胃癌，伴有网膜转移和幽门梗阻，HER2阴性，CLDN18.2高表达（90%肿瘤细胞≥2+），患者在姑息性手术后接受了多线化疗，于2023年3月3日接受IMC002单剂输注（3×106细胞/kg）。

疗效评估

CAR-T扩增：外周血中CAR拷贝数第7天达峰值（373拷贝/μg gDNA），第28天回落至检测限以下，呈现典型的"扩增-清除"动力学模式，避免了长期存续带来的慢性毒性风险。

影像学与病理：治疗后CT显示胃壁增厚持续减轻，网膜转移灶缩小。10个月后行腹腔镜探查，术中见肿瘤完全退缩，遂行根治性胃切除术。术后标本病理检查显示肿瘤退缩分级为0级，上下切缘及网膜均无肿瘤残留，确证为pCR。

随访：单药单次回输后至今近三年，随访期间未发现肿瘤复发，患者保持持续完全缓解状态。

安全性特征

IMC002在该病例中展现出良好的安全性。输注后第5天观察到1级细胞因子释放综合征，表现为体温升高至38.5°C，经药物治疗后1天内缓解。除与预处理淋巴细胞清除相关的血液学毒性外，未报告其他3至4级不良事件。报告的不良事件症状包括发热和腹痛，分别发生于细胞输注后第4天和第6天，均在2天内缓解。此外，输注后第42天观察到1级粪便潜血试验阳性，42天后自行缓解。

肿瘤微环境（TME）特征

输注前的网膜活检显示"热肿瘤"表型：CD4+、CD8+T细胞高度浸润，免疫抑制性CD206+巨噬细胞和Foxp3+调节性T细胞稀少。这种免疫微环境可能为IMC002的高效应答提供了基础。

值得注意的是，术后44周在网膜组织中仍能检测到73.2拷贝/μg的CAR-T细胞，而同时取样的胃窦组织未检测到，这提示IMC002能够在实体瘤患者的肿瘤部位长期存续，可能有助于维持持久的抗肿瘤免疫监视。

技术优势的潜在机制

综合预临床与临床数据，IMC002的安全性优势可能源于：

• 更低的非特异性激活：在非荷瘤小鼠中，CAR02未观察到显著的CAR-T扩增，而scFv-CAR则出现扩增，提示其激活更依赖于肿瘤抗原；

• 肿瘤选择性扩增：非荷瘤小鼠中CAR02不扩增，而scFv CAR会自发扩增，表明IMC002的激活严格依赖肿瘤抗原；

• 快速清除动力学：小分子量（约15kDa）促进从正常组织的快速解离和清除，减少持续刺激；

• 高特异性：膜蛋白质组阵列证实IMC002仅结合CLDN18.2，与CLDN18.1无交叉反应，避免肺组织误伤。

未来方向与临床意义

当前CLDN18.2靶向治疗领域面临的核心矛盾是：如何最大化抗肿瘤活性而不损伤正常胃黏膜。Nature双研究揭示的亲和力调节、剂量优化、AND门控逻辑等策略，为行业提供了重要参考。IMC002作为一种基于纳米抗体结构的CLDN18.2靶向CAR-T产品，在临床前研究中显示出可控的安全性特征，支持其进入后续临床开发阶段。目前，该产品已进入III期确认性临床试验阶段。对于胃肠道肿瘤这类高度未满足需求的实体瘤，这种安全性优化的CAR-T平台不仅可能改善一线治疗效果，也为围手术期（新辅助/辅助）应用创造了条件。

结 论

CLDN18.2作为实体瘤CAR-T治疗的标杆靶点，其on-target/off-tumor毒性并非不可逾越的障碍，而是推动技术迭代的催化剂。基于纳米抗体的IMC002通过结构创新，在保持强效抗肿瘤活性的同时，显著降低了系统性毒性和正常组织损伤，其差异化的药代动力学特征和临床验证的安全性，为实体瘤细胞治疗开辟了一条更稳健的发展路径。

首例病理完全缓解的病例不仅验证了技术路线的可行性，更为无数晚期胃肠道肿瘤患者带来了治愈希望。从Nature研究的机制洞察到IMC002的实践验证，CLDN18.2靶向治疗正经历从"高剂量追求疗效"到"精准控制激活"的范式转变。

参考文献：

1. Carstens EJ, Takahashi K, Sakamoto N, et al. Modeling and addressing on-target/off-tumor toxicity of claudin 18.2-targeted immunotherapies. Nat Commun. 2025;16:9651.

2. Birocchi F, Almazan AJ, Parker A, et al. On-target off-tumor toxicity of claudin18.2-directed CAR-T cells in preclinical models. Nat Commun. 2025;16:9650.

3. T¨ureci O, Sahin U, Schulze-Bergkamen H, Zvirbule Z, Lordick F, Koeberle D, et al. A multicentre, phase IIa study of zolbetuximab as a single agent in patients with recurrent or refractory advanced adenocarcinoma of the stomach or lower oesophagus: the MONO study. Ann Oncol 2019;30: 1487–95.

4. Qi C, Liu C, Gong J, Liu D, Wang X, Zhang P, et al. Claudin18.2-specific CAR T cells in gastrointestinal cancers: phase 1 trial final results. Nat Med 2024;30:2224–34.

5. Du S, Zhang Y, Hao R, et al. Preclinical Development and a Case Report of a Nanobody-Based CLDN18.2 CAR-T IMC002 with Reduced On-Target Off-Tumor Toxicity. Mol Cancer Ther. 2025;24(7):OF1-OF16.

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