CAR-T在治療惡性胸膜間皮瘤中的研究進(jìn)展

楊侃?胡文滕?韓彪

【摘要】 惡性胸膜間皮瘤（MPM）是一種具有高度侵襲性的多與石棉接觸有關(guān)的胸膜疾病。MPM的局部高侵襲性導(dǎo)致其治療方法的選擇有限，雖然手術(shù)治療及化學(xué)治療藥物方面的研究進(jìn)展延長(zhǎng)了部分MPM患者的生存期，但是MPM總體生存期仍低，目前仍無(wú)新的治療方法可以改善MPM患者的結(jié)局。嵌合抗原受體（CAR）是通過(guò)現(xiàn)代分子生物技術(shù)構(gòu)建的融合蛋白，嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）療法在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤中已獲較滿(mǎn)意療效，部分試驗(yàn)證實(shí)了CAR-T應(yīng)用于實(shí)體腫瘤的安全性及有效性，該文就CAR-T在治療MPM中的研究進(jìn)展做一綜述。

【關(guān)鍵詞】 惡性胸膜間皮瘤;嵌合抗原受體;嵌合抗原受體T細(xì)胞

Research progress on application of CAR-T in treatment of malignant pleural mesothelioma Yang Kan， Hu Wenteng， Han Biao. Department of Thoracic Surgery， the First Hospital of Lanzhou University， Lanzhou 730000， China

Corresponding author，Han Biao， E-mail：? hanbiao66@163.com

【Abstract】Malignant pleural mesothelioma （MPM） is a highly aggressive pleural disease， which is mainly associated with asbestos contact. Due to the locally aggressive nature of MPM， treatment options are limited. Although the survival of partial MPM patients has been prolonged by surgical treatment and chemotherapeutic drugs， the overall survival of MPM patients remains poor and there is still no new treatment to improve the outcomes of MPM patients. Chimeric antigen receptor （CAR） is a fusion protein constructed by modern molecular biotechnology. Satisfactory clinical efficacy of CAR-T cell （CAR-T） therapy has been obtained in hematologic malignancies. Multiple experiments have confirmed the safety and efficacy of CAR-T in solid tumors. This article reviews the research progress on the application of CAR-T in MPM.

【Key words】Malignant pleural mesothelioma; Chimeric antigen receptor;

Chimeric antigen receptor T cell

惡性胸膜間皮瘤（MPM）是一種具有高度侵襲性的原發(fā)性胸膜疾病，通常與接觸石棉有關(guān)。因?yàn)槭薇┞吨饕l(fā)生在工作場(chǎng)所，故MPM被列為職業(yè)病。MPM亦可能出現(xiàn)在接觸石棉工作者衣物的家屬中。另外，石棉暴露亦可能發(fā)生在工作場(chǎng)所外，或患者所不知的情況下。在過(guò)去的10年中，MPM的全球發(fā)病率逐漸上升，以往有學(xué)者曾預(yù)測(cè)西歐MPM的發(fā)病峰值在2020年[1]。MPM發(fā)生在頂胸膜，常連續(xù)擴(kuò)散以侵襲局部結(jié)構(gòu)，并可穿過(guò)橫膈膜進(jìn)入腹腔。MPM的局部區(qū)域侵襲性使得其治療方式有限，患者確診后的中位生存期僅為8～ 14個(gè)月[2]。無(wú)論是手術(shù)后還是無(wú)法切除的MPM，其主要治療手段仍是化學(xué)治療。有研究者發(fā)現(xiàn)應(yīng)用貝伐單抗可使MPM患者的中位生存期延長(zhǎng)2.7個(gè)月[3]。但是，外科手術(shù)和放射治療的進(jìn)展以及培美曲塞化學(xué)治療方案的出現(xiàn)仍無(wú)法治愈MPM患者，目前尚無(wú)新的方法可以改善MPM患者的結(jié)局。嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）療法在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的優(yōu)勢(shì)已受到廣大研究者的關(guān)注，并取得了重大突破[4]。CAR-T技術(shù)為惡性實(shí)體腫瘤包括MPM開(kāi)辟了一條治療的新途徑。雖然目前已有CAR-T治療MPM的部分研究，但仍然缺乏大量臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)及循證醫(yī)學(xué)的支持。因此，通過(guò)CAR-T療法治療實(shí)體腫瘤仍然存在許多困難。

一、CAR-T的分子結(jié)構(gòu)

使用CAR-T治療癌癥是正在迅速發(fā)展的且有希望的靶向治療策略，目前研究者們正積極探討將CAR-T用于治療包括肺癌和MPM在內(nèi)的實(shí)體瘤，然而，尋找合適的靶抗原是其中的巨大挑戰(zhàn)之一[5]。嵌合抗原受體（CAR）是通過(guò)現(xiàn)代分子生物技術(shù)構(gòu)建的融合蛋白。CAR通常由3部分組成：細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)，細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)是CAR特異性識(shí)別腫瘤抗原的基礎(chǔ)[6]。CAR-T的單鏈可變區(qū)抗體片段（scFv）可以特異性識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原，這間接提示CAR-T與腫瘤之間存在著靶向關(guān)系。

二、CAR-T技術(shù)的發(fā)展

隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，可以設(shè)計(jì)CAR并通過(guò)體外轉(zhuǎn)染將其轉(zhuǎn)染到患者的T淋巴細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染后，將產(chǎn)生的CAR-T離體擴(kuò)增后通過(guò)全身或局部重新注入患者體內(nèi)，從而進(jìn)行靶向治療。在CAR-T技術(shù)的迅速發(fā)展過(guò)程中，出現(xiàn)了4代

CAT-T [7]。第1代CAR-T無(wú)共刺激因子（CM），僅包含一組細(xì)胞內(nèi)信號(hào)，其可與特定抗原結(jié)合并激活T淋巴細(xì)胞。但是，由于缺乏CM的輔助，會(huì)導(dǎo)致患者的CAR-T增殖不良，無(wú)法獲得預(yù)期效果[8]。對(duì)于第2代CAR-T，研究者將CM添加至T淋巴細(xì)胞中，以克服第1代CAR-T的失敗，因此第2代CAR-T殺死腫瘤細(xì)胞的能力大大提高[9]。在第3代CAR-T中，研究者將另一種CM添加至T淋巴細(xì)胞，從而進(jìn)一步提高CAR-T的增殖活性、細(xì)胞毒性及存活率[8]。第4代CAR被稱(chēng)為通用細(xì)胞因子介導(dǎo)殺傷的重定向T細(xì)胞（TRUCKS），在結(jié)構(gòu)上不同于先前的CAR-T，被加入了促炎因子，諸如IL-12和CM配體（4-1 BBL和CD40L），這使CAR-T能更好地釋放促炎因子以殺死腫瘤細(xì)胞[10]。此外，接受第4代CAR-T進(jìn)行治療的患者可以避免常規(guī)治療或大劑量化學(xué)治療，從而減少部分毒性反應(yīng)。

三、CAR-T療法治療MPM

1. 與程序性死亡受體1（PD-1）結(jié)合的CAR-T療法

理論上局部采用CAR-T治療可避免實(shí)體腫瘤遷移甚至避免全身毒性發(fā)展，但在技術(shù)上并非所有實(shí)體腫瘤均可實(shí)現(xiàn)。目前，2種靶向CD19的第2代CAR-T療法已獲批用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤[11]。盡管CAR-T療法在具有抗藥性的血液系統(tǒng)惡性腫瘤中的臨床療效令人振奮，完全緩解率達(dá)40%～ 60%，但對(duì)于MPM這類(lèi)實(shí)體腫瘤的緩解率則不高[12]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明對(duì)MPM小鼠使用低劑量的PD-1抑制劑能夠促進(jìn)CAR-T的活力及功能，進(jìn)而延長(zhǎng)MPM小鼠的生存周期，因此研究者認(rèn)為阻斷PD-1 / 程序性死亡受體-配體1（PD-L1）可能是提高CAR-T療效的有效策略[13]。

同一研究組還發(fā)現(xiàn)，含CM 4-1BB的第2代CAR-T的作用時(shí)間延長(zhǎng)與MPM存活率提高有關(guān)[14]。有研

究顯示，通過(guò)共表達(dá)嵌合PD1CD28受體能夠增強(qiáng)靶向晚期實(shí)體腫瘤的CAR-T活性，通過(guò)多種機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)體腫瘤的抑制，與單獨(dú)使用CAR-T或PD-1抑制劑的治療相比，腫瘤引起的機(jī)體功能減退程度降低[15]。另外，PD-1抑制劑能夠挽救CAR-T功能，但其作用時(shí)間短暫，并且需要重復(fù)施予PD-1抑制劑才能抑制腫瘤進(jìn)展[16]。在MPM小鼠中，PD-1抑制劑聯(lián)合CAR-T可以更好地控制腫瘤生長(zhǎng)，并且具有長(zhǎng)達(dá)21 d的持久性功能，因此，有必要對(duì)該優(yōu)化的CAR-T療法作進(jìn)一步的臨床研究[17]。

2.間皮素介導(dǎo)的CAR-T療法

間皮素在多種實(shí)體腫瘤中高表達(dá)，特別是在MPM中。將間皮素與CAR-T結(jié)合的療效及安全性值得研究。Adusumilli等[18]對(duì)MPM小鼠進(jìn)行全身與局部不同給藥方式的比較，結(jié)果顯示胸膜內(nèi)使用間皮素介導(dǎo)的CAR-T療效大大優(yōu)于全身輸注CAR-T，前者比后者輸注更少的CAR-T即可誘導(dǎo)小鼠的長(zhǎng)期完全緩解，并且局部給藥途徑還促使胸腔外腫瘤部位的有效消除[19]。有研究顯示，在MPM小鼠中MET受體蛋白頻繁表達(dá)，并證實(shí)使用CAR-T療法可以有效、安全地靶向治療MPM，促進(jìn)腫瘤消退且無(wú)毒性反應(yīng)[20]。Morello等（2016年）在建立了MPM的原位小鼠模型后，予其全身或胸腔內(nèi)注射間皮素介導(dǎo)的CAR-T，結(jié)果顯示胸膜腔內(nèi)的CAR-T持續(xù)存在，并且小鼠在腫瘤消除后6個(gè)月無(wú)復(fù)發(fā)，其后，再于體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)4例MPM患者靜脈內(nèi)或腫瘤內(nèi)輸注間皮素介導(dǎo)的CAR-T，結(jié)果顯示CAR-T輸注耐受良好，無(wú)發(fā)現(xiàn)胸膜炎、心包炎或腹膜炎等脫靶毒性?；谶@些發(fā)現(xiàn)，有研究者已展開(kāi)一項(xiàng)Ⅰ期研究，以探討間皮素介導(dǎo)的CAR-T療法對(duì)MPM患者的療效，令人鼓舞的是，結(jié)果顯示患者出現(xiàn)了中等程度的臨床反應(yīng)，并且在腫瘤中檢測(cè)到了間皮素介導(dǎo)的CAR-T[20]。Ye等（2019年）向?qū)嶒?yàn)組MPM小鼠尾靜脈注射間皮素介導(dǎo)的CAR-T，結(jié)果顯示腫瘤生長(zhǎng)速度緩慢，而當(dāng)無(wú)連續(xù)給藥時(shí)，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組小鼠腫瘤增長(zhǎng)速度逐漸同步，這提示CAR-T的功能持久性是研究的重點(diǎn)問(wèn)題。Klampatsa等（2020年）表示需要對(duì)實(shí)體腫瘤患者予以反復(fù)的間皮素抗體治療才能控制腫瘤的進(jìn)展，但未達(dá)到根除腫瘤的目的，當(dāng)對(duì)MPM小鼠靜脈輸注間皮素介導(dǎo)的CAR-T后，與傳統(tǒng)的CAR-T療法相比，腫瘤可完全消退且增加了小鼠的存活率。目前正在臨床試驗(yàn)中評(píng)估靶向間皮素介導(dǎo)的CAR-T免疫治療劑，例如SS1P和阿馬妥昔單抗，在Hassan等（2014年）的Ⅰ期臨床試驗(yàn)中已證實(shí)了SS1P的安全性，Hassan等（2014年）的Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示，在無(wú)法實(shí)施手術(shù)切除的MPM患者中，阿馬妥昔單抗聯(lián)合培美曲塞和順鉑可獲得40%的部分緩解和51%的疾病穩(wěn)定。盡管部分研究顯示間皮素結(jié)合CAR-T可使MPM患者獲得較好療效，但目前仍缺乏大樣本量的臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)及循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

3. 其他介質(zhì)結(jié)合CAR-T療法

CAR-T療法的出現(xiàn)為MPM患者的治療開(kāi)辟了一條新道路，將CAR-T通路上的某種介質(zhì)與其結(jié)合的結(jié)果令廣大研究者興奮。Klampatsa等（2017年）將T4基因結(jié)合CAR-T注射至已建立的MPM小鼠模型中，結(jié)果顯示腫瘤在全部小鼠中消退或根除。Donnenberg等（2019年）發(fā)現(xiàn)結(jié)合IL-6和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的CAR-T療法（向MPM小鼠的胸膜腔局部注射）具有減少CAR-T總劑量并降低全身毒性的潛力。Beatty等（2014年）的2例病例報(bào)告顯示了間皮素介導(dǎo)的CAR-T對(duì)正常組織無(wú)腫瘤外靶標(biāo)毒性的安全性和可行性。Hiltbrunner等（2021年）的Ⅰ期臨床試驗(yàn)表明局部注射靶向成纖維細(xì)胞活化蛋白的CAR-T在MPM患者中是安全有效的。雖然CAR-T在治療MPM方面的優(yōu)勢(shì)令人振奮，但是CAR-T療法也會(huì)引起嚴(yán)重的治療相關(guān)毒性，Locke等（2019年）的研究顯示其毒性范圍為49%～ 73%。Servais等（2011年）報(bào)道了CAR-T療法嚴(yán)重的不良事件，1例患者在第3次接受輸注間皮素介導(dǎo)的CAR-T后出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)和心臟驟停。因此，盡管CAR-T療法在MPM中具有一定的療效，但上述研究也暴露出其令人擔(dān)憂(yōu)的危害性。CAR-T療法旨在誘導(dǎo)腫瘤特異性T淋巴細(xì)胞侵入免疫抑制性腫瘤微環(huán)境，需要進(jìn)一步研究證實(shí)CAR-T療法對(duì)MPM等實(shí)體腫瘤的機(jī)制及其優(yōu)劣勢(shì)。

四、總結(jié)與展望

隨著對(duì)腫瘤生物學(xué)認(rèn)識(shí)水平的上升以及對(duì)動(dòng)態(tài)免疫系統(tǒng)促瘤及促炎成分間平衡的更深刻理解，培養(yǎng)和利用人體自身資源用以抗擊疾病顯得比以往任何時(shí)候都重要。CAR-T療法在MPM方面的技術(shù)正快速發(fā)展，當(dāng)前該療法面臨許多挑戰(zhàn)，例如：①促使CAR-T作用于靶點(diǎn);②增強(qiáng)CAR-T的功能持久性;③克服腫瘤微環(huán)境中的抑制信號(hào);④尋找最佳的抗原靶標(biāo)預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。其中最重要的是尋找最佳的實(shí)體腫瘤抗原靶標(biāo)，其表達(dá)應(yīng)僅限于腫瘤細(xì)胞或僅在正常組織中以極低水平出現(xiàn)。CAR-T療法的毒性作用引發(fā)細(xì)胞因子釋放綜合征和神經(jīng)系統(tǒng)事件是最常見(jiàn)的與治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件，應(yīng)對(duì)和克服這些困難的CAR-T療法改進(jìn)方式應(yīng)被更深入地研究。評(píng)估和影響MPM中免疫抑制性腫瘤微環(huán)境的特征并阻止T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)或損害細(xì)胞毒性T細(xì)胞的功能，是建立整體治療方法的保證。解決這些問(wèn)題，將為腫瘤患者開(kāi)辟一條嶄新的道路并造福人類(lèi)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] Scherpereel A， Opitz I， Berghmans T， Psallidas I， Glatzer M， Rigau D， Astoul P， B?lükbas S， Boyd J， Coolen J， De Bondt C， De Ruysscher D， Durieux V， Faivre-Finn C， Fennell D， Galateau-Salle F， Greillier L， Hoda M A， Klepetko W， Lacourt A， McElnay P， Maskell N A， Mutti L， Pairon J C， Van Schil P， van Meerbeeck J P， Waller D， Weder W， Cardillo G， Putora P M. ERS/ESTS/EACTS/ESTRO guidelines for the management of malignant pleural mesothelioma. Eur Respir J， 2020， 55（6）： 1900953.

[2] Bibby A C， Tsim S， Kanellakis N， Ball H， Talbot D C， Blyth K G， Maskell N A， Psallidas I. Malignant pleural mesothelioma： an update on investigation， diagnosis and treatment. Eur Respir Rev， 2016， 25（142）： 472-486.

[3] Brosseau S， Assoun S， Naltet C， Steinmetz C， Gounant V， Zalcman G. A review of bevacizumab in the treatment of malignant pleural mesothelioma. Future Oncol， 2017， 13（28）： 2537-2546.

[4] Depil S， Duchateau P， Grupp S A， Mufti G， Poirot L. ‘Off-the-shelf’ allogeneic CAR T cells： development and challenges. Nat Rev Drug Discov， 2020， 19（3）： 185-199.

[5] Zeltsman M， Dozier J， McGee E， Ngai D， Adusumilli P S. CAR T-cell therapy for lung cancer and malignant pleural mesothelioma. Transl Res， 2017， 187： 1-10.

[6] Corral Sánchez M D， Fernández Casanova L， Pérez-Martínez A. Beyond CAR-T cells： natural killer cells immunotherapy. Med Clin （Barc）， 2020， 154（4）： 134-141.

[7] 張青青， 許蓮蓉. 腫瘤過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療中CAR-T及TCR-T療法研究進(jìn)展. 新醫(yī)學(xué)， 2021， 52（3）： 165-169.

[8] Gomes-Silva D， Ramos C A. Cancer immunotherapy using CAR-T cells： from the research bench to the assembly line. Biotechnol J， 2018， 13（2）： 10.

[9] van der Stegen S J， Hamieh M， Sadelain M. The pharmacology of second-generation chimeric antigen receptors. Nat Rev Drug Discov， 2015， 14（7）： 499-509.

[10] Chmielewski M， Hombach A A， Abken H. Of CARs and TRUCKs： chimeric antigen receptor （CAR） T cells engineered with an inducible cytokine to modulate the tumor stroma. Immunol Rev， 2014， 257（1）： 83-90.

[11] 魏艷利， 許蓮蓉. 惡性血液病的腫瘤免疫逃逸. 新醫(yī)學(xué)， 2019， 50（8）： 570-574.

[12] Sermer D， Brentjens R. CAR T-cell therapy： full speed ahead. Hematol Oncol， 2019， 37（Suppl 1）： 95-100.

[13] Zeltsman M， Dozier J， McGee E， Ngai D， Adusumilli P S. CAR T-cell therapy for lung cancer and malignant pleural mesothelioma. Transl Res， 2017， 187： 1-10.

[14] Cherkassky L， Morello A， Villena-Vargas J， Feng Y， Dimitrov D S， Jones D R， Sadelain M， Adusumilli P S. Human CAR T cells with cell-intrinsic PD-1 checkpoint blockade resist tumor-mediated inhibition. J Clin Invest， 2016， 126（8）： 3130-44.

[15] Liu X， Ranganathan R， Jiang S， Fang C， Sun J， Kim S， Newick K， Lo A， June C H， Zhao Y， Moon E K. A chimeric switch-receptor targeting PD1 augments the efficacy of second-generation CAR T cells in advanced solid tumors. Cancer Res， 2016， 76（6）： 1578-1590.

[16] Chen N， Morello A， Tano Z， Adusumilli P S. CAR T-cell intrinsic PD-1 checkpoint blockade： a two-in-one approach for solid tumor immunotherapy. Oncoimmunology， 2016， 6（2）： e1273302.

[17] Gulati P， Rühl J， Kannan A， Pircher M， Schuberth P， Nytko K J， Pruschy M， Sulser S， Haefner M， Jensen S， Soltermann A， Jungraithmayr W， Eisenring M， Winder T， Samaras P， Tabor A， Stenger R， Stupp R， Weder W， Renner C， Münz C， Petrausch U. Aberrant lck signal via CD28 costimulation augments antigen-specific functionality and tumor control by redirected T cells with PD-1 blockade in humanized mice. Clin Cancer Res， 2018， 24（16）： 3981-3993.

[18] Adusumilli P S， Cherkassky L， Villena-Vargas J， Colovos C， Servais E， Plotkin J， Jones D R， Sadelain M. Regional delivery of mesothelin-targeted CAR T cell therapy generates potent and long-lasting CD4-dependent tumor immunity. Sci Transl Med， 2014， 6（261）： 261ra151.

[19] Klampatsa A， Haas A R， Moon E K， Albelda S M. Chimeric antigen receptor （CAR） T cell therapy for malignant pleural mesothelioma （MPM）. Cancers （Basel）， 2017， 9（9）： 115.

[20] Thayaparan T， Petrovic R M， Achkova D Y， Zabinski T， Davies D M， Klampatsa A， Parente-Pereira A C， Whilding L M， van der Stegen S J， Woodman N， Sheaff M， Cochran J R， Spicer J F， Maher J. CAR T-cell immunotherapy of MET-expressing malignant mesothelioma. Oncoimmunology， 2017， 6（12）： e1363137.

（收稿日期：2021-06-19）

（本文編輯：洪悅民）