CAR-T免疫療法用于腫瘤治療研究進(jìn)展

陳明月，張 偉

(河南省人民醫(yī)院，河南 鄭州 450000)

隨著生活節(jié)奏加快，飲食作息不規(guī)律，導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂、免疫系統(tǒng)低下，再加上長期處于電磁輻射、空氣污染的環(huán)境中，飲用的食物中農(nóng)藥、激素殘留，各種添加劑等，使癌癥發(fā)病率逐年上升，并呈現(xiàn)年輕化趨勢。目前早期的癌癥診斷技術(shù)并不成熟，90%的早期患者并沒有明顯癥狀，診斷結(jié)果只能作為參考，使用腫瘤的金標(biāo)準(zhǔn)病理學(xué)檢驗(yàn)確診時(shí)，多數(shù)已屬于癌癥中晚期。此時(shí)使用手術(shù)、放療、化療等常規(guī)治療手段，已不能達(dá)到根治效果，并給患者帶來巨大痛苦，后期復(fù)發(fā)后常規(guī)手段已無能為力，亟待新的治療手段。

目前腫瘤的輔助治療包括免疫治療、中醫(yī)治療、物理治療等，免疫治療是腫瘤輔助治療的重要手段，有免疫調(diào)節(jié)劑、DC瘤苗、免疫檢查點(diǎn)阻斷治療和過繼性免疫治療等，這些治療手段能在一定程度上緩解病人痛苦、提高其生活質(zhì)量并延長生命，但并不能完全阻止腫瘤的復(fù)發(fā)。2010年，嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)用于治療一名發(fā)病多年的白血病患者，并得到了完全緩解的效果，讓人們看到了癌癥治療的曙光。2017年8月30日，F(xiàn)DA宣布批準(zhǔn)諾華CAR-T細(xì)胞療法CTL019正式上市，讓研究者們熱血沸騰，開啟了CAR-T療法的新局面。本文就CAR-T療法近年的研究進(jìn)展作一綜述。

1 CAR-T的結(jié)構(gòu)

CAR-T的結(jié)構(gòu)按照所處位置分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)、胞內(nèi)區(qū)三部分。胞外區(qū)又可以分為胞外鉸鏈區(qū)(促進(jìn)抗原受體與腫瘤抗原的結(jié)合)和腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合區(qū)(scFv，用于識(shí)別并結(jié)合腫瘤特異性抗原)，選擇不同的腫瘤標(biāo)志物作為抗原以殺傷不同的腫瘤細(xì)胞；跨膜區(qū)起到固定CAR作用；胞內(nèi)區(qū)分為T細(xì)胞活化區(qū)(提供T細(xì)胞活化的第一信號(hào)，激活T細(xì)胞的增殖信號(hào)通路)和共刺激區(qū)(提供T細(xì)胞活化的第二信號(hào)，維持T細(xì)胞的生存時(shí)間)，不同信號(hào)分子的選擇對構(gòu)建成的CAR-T細(xì)胞增殖分化、活性、因子分泌起到關(guān)鍵性作用。

2 CAR-T的發(fā)展歷程

隨著人類對免疫和基因技術(shù)研究的不斷深入，研究者發(fā)現(xiàn)，人體每天都有很多突變的細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞，正常情況下，人類的免疫系統(tǒng)通過免疫監(jiān)視功能可以很容易識(shí)別并清除腫瘤細(xì)胞，維持人體正常的生理功能，但當(dāng)機(jī)體免疫低下時(shí)，腫瘤細(xì)胞就會(huì)發(fā)生逃逸，繼而發(fā)生惡性變演化為腫瘤。研究者通過研究T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷機(jī)制發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷要經(jīng)過腫瘤抗原的攝取加工提呈，和細(xì)胞表面的MHC分子識(shí)別進(jìn)行，該過程不僅效率低，而且腫瘤可以通過低免疫原性、免疫環(huán)境抑制等手段發(fā)生逃逸，達(dá)不到完全清除的效果。研究者開始通過對T細(xì)胞進(jìn)行改造來達(dá)到完全清除腫瘤的目的。

1989年，Zelig Eshhar等設(shè)計(jì)了CAR-T的前體模型——第一代CAR-T細(xì)胞，這種T細(xì)胞表面只表達(dá)一種嵌合型受體CD3ζ鏈或免疫球蛋白FcεRI受體γ鏈，能特異性地識(shí)別相關(guān)腫瘤細(xì)胞，但這種轉(zhuǎn)導(dǎo)后的細(xì)胞持久性很差，很快就凋亡了[1-3]。雖然第一代CAR-T沒有達(dá)到理想的作用效果，但卻為后期研究者指點(diǎn)了方向，它讓T細(xì)胞不再局限于MHC識(shí)別的限制性，而是像抗體識(shí)別抗原一樣快速準(zhǔn)確。

為了解決第一代CAR-T持續(xù)性的問題，1998年，F(xiàn)inney等[4]在胞內(nèi)區(qū)加入了一個(gè)共刺激區(qū)(CD28分子)，促進(jìn)了細(xì)胞的增殖和IL-2的分泌，之后不斷有類似的報(bào)道[5-7]。這種只加入一種共刺激信號(hào)分子的CAR-T被稱為第二代CAR-T細(xì)胞。為了進(jìn)一步增強(qiáng)CAR-T的殺傷效果、持久性和細(xì)胞間的促進(jìn)作用，第三代CAR-T細(xì)胞在第二代的CAR-T細(xì)胞的基礎(chǔ)上多加入一個(gè)共刺激分子。

隨著第二代、第三代CAR-T細(xì)胞試驗(yàn)的深入和臨床方面的應(yīng)用，出現(xiàn)了一系列問題，如腫瘤溶解綜合征(TLS)、B細(xì)胞再生性障礙、脫靶效應(yīng)和細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)等，另外腫瘤周圍的免疫抑制微環(huán)境不利于腫瘤細(xì)胞的殺傷，為了提高CAR-T細(xì)胞的安全性和殺傷活性，第四代CAR-T細(xì)胞應(yīng)運(yùn)而生。

3 CAR-T的研究進(jìn)展

3.1 CAR-T細(xì)胞在血液瘤中的研究 自2011年June團(tuán)隊(duì)[8]報(bào)道了使用CD19-CAR-T成功治療3例難治的慢性淋巴細(xì)胞白血病以來，陸續(xù)有成功的案例報(bào)道，引發(fā)了CAR-T的研究熱潮。Lee等[9]報(bào)道了靶向CD19分子的CAR-T劑量以1×106/kg或3×106/kg治療慢性、急性淋巴細(xì)胞白血病和B細(xì)胞淋巴瘤患者對毒性反應(yīng)和可行性進(jìn)行評估，治療過程出現(xiàn)發(fā)熱、低血鉀、嗜中性白細(xì)胞減少和細(xì)胞因子釋放綜合征，結(jié)果顯示最大耐受劑量為1×106/kg，靶向CD19分子的CAR-T治療耐藥性B細(xì)胞急性淋巴瘤是可行的、安全的，所有毒性反應(yīng)均是可逆的，并沒有發(fā)現(xiàn)長時(shí)間的B細(xì)胞發(fā)育不良。Rodgers等[10]報(bào)道了在CAR-T的抗原選擇域插入一個(gè)特異性開關(guān)基因，從而使CAR-T的殺傷作用可控，并在動(dòng)物體內(nèi)通過靶向CD20的CAR-T治療B細(xì)胞惡性腫瘤得到驗(yàn)證，減輕了毒性反應(yīng)，研究表明該思路同樣適用于其他血液瘤和實(shí)體瘤。

目前諾華公司針對治療罹患B細(xì)胞前體急性淋巴性白血病的CAR-T細(xì)胞CTL019已經(jīng)上市，會(huì)讓不少患者受益，但是仍有不少患者因白血病復(fù)發(fā)和難治而去世，這就需要研究者們研發(fā)更為有效的CAR-T細(xì)胞。Zah等[11]報(bào)道了以CD19和CD20為雙向靶點(diǎn)設(shè)計(jì)出新型CAR-T，能同時(shí)進(jìn)行殺傷，提高了殺傷效果，降低復(fù)發(fā)的可能性。目前治療B細(xì)胞惡性腫瘤的CAR-T多以CD19和CD20為靶向分子，另外也有以CD22、CD23、CD38等為靶向分子的報(bào)道[12-14]，為血液瘤的治療提供了更多的選擇。

3.2 CAR-T細(xì)胞在實(shí)體瘤中的研究 在血液瘤中，CAR-T的研究結(jié)果喜人，然而在實(shí)體瘤中的進(jìn)展卻不那么順利，出現(xiàn)了更多的毒副反應(yīng)，如脫靶效應(yīng)、細(xì)胞因子風(fēng)暴等，主要在于血液瘤抗原是同質(zhì)的或大部分都表達(dá)，實(shí)體瘤的靶抗原存在異質(zhì)性，發(fā)生在不同部位的腫瘤可能靶向抗原不同，另外靶向抗原的特異性不強(qiáng)，同樣的抗原信息在機(jī)體的其他正常組織中也能表達(dá)，從靶向抗原的選擇上就存在一定的難度。面對難治的實(shí)體瘤研究者們從多方面去尋找療效和安全的平衡。

Heczey等[15]報(bào)道了以GD2 為靶點(diǎn)的三代CAR-T細(xì)胞治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤，試驗(yàn)分為3個(gè)組：1組(CAR-T單獨(dú)作用組)、2組(以環(huán)磷酰胺/氟達(dá)拉濱輔助CAR-T組)、3組(以環(huán)磷酰胺/氟達(dá)拉濱和PD-1抑制劑輔助CAR-T組)，結(jié)果顯示，回輸皆安全，無劑量限值毒性，6周時(shí)檢測發(fā)現(xiàn)1組中仍有CAR-T細(xì)胞存在，2組中出現(xiàn)淋巴細(xì)胞缺失和IL-15水平上升，3組中沒有檢測到異常反應(yīng)。Whilding等[16]報(bào)道了以αvβ6整合素為靶點(diǎn)選擇高表達(dá)αvβ6的小鼠治療卵巢、乳腺和胰腺類腫瘤以研究可能出現(xiàn)的癥狀，結(jié)果顯示，注射超高劑量的CAR-T細(xì)胞后，毒性反應(yīng)是輕度和可逆的，這為以αvβ6整合素為靶點(diǎn)的實(shí)體瘤治療提供了臨床參考。

實(shí)體瘤治療的難點(diǎn)在于抗原特異性標(biāo)志物難找，另外主要是腫瘤低免疫原性和腫瘤免疫抑制微環(huán)境，直接影響到CAR-T作用效果，通過改變腫瘤周圍的微環(huán)境，為CAR-T的殺傷效果提供新的思路。Pegram等[17]報(bào)道了在CAR-T上整合能分泌IL-12的新型CAR-T細(xì)胞，不僅能增強(qiáng)T細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子分泌，還能起到抗Treg細(xì)胞的免疫抑制作用。John等[18]報(bào)道了CAR-T細(xì)胞聯(lián)合抗PD-1抗體一起使用，可提高抗腫瘤效果。Suarez等[19]報(bào)道了在靶向CAIX的CAR-T中加入能分泌PD-L1抗體的區(qū)域治療轉(zhuǎn)移性腎透明細(xì)胞癌，結(jié)果顯示，腫瘤細(xì)胞大部分消失。Tanoue等[20]報(bào)道了多種人實(shí)體瘤細(xì)胞異種移植情況下，采用CAR-T聯(lián)合PD-L1單抗進(jìn)行殺傷，均能獲得更好的殺傷效果，驗(yàn)證了能表達(dá)PD-L1單抗的CAR-T具有更好的實(shí)體瘤殺傷效果。

4 結(jié) 語

CAR-T療法是目前眾多癌癥治療方法中被認(rèn)為最有效、最有可能治愈癌癥的方法，從目前CAR-T在血液瘤中的諸多案例可以看出，治愈癌癥前途是光明的，但前方道路依舊漫長曲折，實(shí)體瘤的復(fù)雜難治至今仍沒有成功治愈的案例，但研究者們前仆后繼的付出，已為CAR-T療法積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，勢必成為攻克癌癥的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。安全問題仍是需要研究者考慮的重中之重，CAR-T治療中嚴(yán)重的毒副反應(yīng)給不同的患者帶來不一樣的痛苦，治療方案應(yīng)因人而異；目前構(gòu)建CAR-T所用的轉(zhuǎn)染方式仍多以病毒為主，盡管沒有相關(guān)事故報(bào)道，但仍需要我們考慮更為安全便捷的轉(zhuǎn)染方式；另外，隨著CAR-T技術(shù)的成熟，CAR-T細(xì)胞在患者體內(nèi)存在的時(shí)間更長，這些存在的細(xì)胞是否會(huì)引起人體正常的免疫系統(tǒng)紊亂，也需要進(jìn)一步的關(guān)注。