嵌合抗原受體 T 細(xì)胞（chimeric antigen receptor T-cell，CAR-T）免疫療法是指通過對人體T細(xì)胞進(jìn)行工程化改造，使 T 細(xì)胞可以特異性靶向清除腫瘤細(xì)胞，從而達(dá)到精準(zhǔn)治療癌癥的目的梁沧。

2021年6月22日起惕，中國首個CAR-T細(xì)胞治療產(chǎn)品阿基侖賽注射液（奕凱達(dá)）獲批上市，無論是作為中國首個上市的細(xì)胞藥钓葫，還是120萬的價格，均成為大眾熱議的焦點(diǎn)湾揽。

那么到現(xiàn)在一年多時間瓤逼，究竟有多少國人接受到了CAR-T的治療呢？依據(jù)復(fù)星凱特的公告：“在正式上市后的一年來库物，奕凱達(dá)適用于治療既往接受二線或以上系統(tǒng)性治療后復(fù)發(fā)/難治性大B細(xì)胞淋巴瘤霸旗，已經(jīng)治療了超過200位中國患者”。?

而去年上市的另外一款CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品倍諾達(dá)（瑞基奧侖賽注射液）戚揭，來自藥明巨諾诱告，銷售價格為129萬元，藥明巨諾披露“截至2022年6月10日民晒，藥明巨諾的細(xì)胞免疫治療藥物已成功完成234位中國患者的回輸治療精居。”

從這個臨床治療案例數(shù)量來看潜必，可見CAR-T治療在中國的推廣任重道遠(yuǎn)靴姿。雖然一個重要原因是價格高昂非一般家庭能夠承受，但是我們認(rèn)為根本原因還在于CAR-T免疫療法尚不完善磁滚，在臨床治療上仍存在許多問題佛吓，如對腫瘤識別特異性不強(qiáng)、安全性不高垂攘、CAR-T在體內(nèi)的持久性較差等维雇。

因此接下來我們就全面的解析下CAR-T細(xì)胞治療在當(dāng)下的挑戰(zhàn)和優(yōu)化策略。

CAR-T發(fā)展史

首先我們回顧一下CAR-T技術(shù)的發(fā)展過程晒他。

1986年Steven Rosenberg報(bào)告了一項(xiàng)關(guān)于腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TIL）的研究吱型，這才讓人們意識到“患者自身的免疫細(xì)胞可以對抗自身癌癥”！

1992年陨仅，ZeligEshhar團(tuán)隊(duì)利用抗體結(jié)合域和T細(xì)胞受體上免疫球蛋白的γ或ζ亞單位津滞，通過嵌合單鏈設(shè)計(jì)了細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞的特異性激活，從而開發(fā)出第一代CAR-T細(xì)胞灼伤。

1997年据沈，Sadelain的團(tuán)隊(duì)證明，將CD28等共刺激信號整合到CAR-T中可增強(qiáng)生存饺蔑、增殖并保持活性，從而開發(fā)出第二代CAR嗜诀。隨后猾警，攜帶靶向CD19的CAR-T細(xì)胞被開發(fā)出來孔祸，并啟動了慢性淋巴細(xì)胞白血病（CLL）和急性淋巴細(xì)胞白血卜⒚蟆（ALL）的I期臨床試驗(yàn)崔慧。

2012年，患上急性淋巴細(xì)胞白血病的Emily參與了費(fèi)城醫(yī)院啟動的一項(xiàng)針對兒童B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血病的CAR-T臨床試驗(yàn)穴墅，3周后惶室，Emily的癌細(xì)胞完全消失，10年沒有復(fù)發(fā)玄货。

因此美國開始加速CAR-T細(xì)胞藥的上市皇钞，2017年，美國FDA批準(zhǔn)了首款CAR-T細(xì)胞療法上市松捉。到目前為止夹界，FDA批準(zhǔn)了六種用于癌癥治療的CAR-T細(xì)胞治療藥物。

美國上市CAR-T藥品

CAR-T能治療哪些腫瘤

目前CAR-T的主要領(lǐng)域還主要集中在血液腫瘤隘世，主要用于治療兒童和青年復(fù)發(fā)/難治性急性B細(xì)胞淋巴細(xì)胞白血部墒痢（B-cell acute lymphoblastic leukemia，B-ALL）和成人特定類型的B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤（B cell non-Hodgkin lymphoma丙者，B-NHL）复斥。

包括復(fù)發(fā)/難治性彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤（diffuse large B cell lymphoma，DLBCL）械媒、復(fù)發(fā)/難治性套細(xì)胞淋巴瘤（mantle cell lymphoma目锭，MCL）和復(fù)發(fā)/難治性濾泡性淋巴瘤（follicular lymphoma，F(xiàn)L）等滥沫。

隨著大量有關(guān)CAR-T臨床研究的開展侣集，針對不同靶點(diǎn)的有關(guān)CAR-T細(xì)胞還有望應(yīng)用于B-NHL、多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma兰绣，MM）世分、慢性淋巴細(xì)胞白血病（chronic lymphocytic leukemia缀辩，CLL）臭埋、急性髓系白血病（acute myeloid leukemia臀玄，AML）瓢阴、T細(xì)胞淋巴瘤及實(shí)體瘤等領(lǐng)域。

各種血液惡性腫瘤的可能治療靶點(diǎn)

CAR-T的四代技術(shù)

CAR-T 免疫療法中 CAR 的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵健无，CAR 是融合了可以特異性識別抗原的單克隆抗體的單鏈可變片段（single-chain variablefragments荣恐，scFvs），包含可變重鏈區(qū)（variable heavy，VH）和可變輕鏈區(qū)（variable light叠穆，VL）與 T 細(xì)胞受體（T cell receptor少漆，TCR）的胞內(nèi)信號傳導(dǎo)域，且表達(dá)CAR的T細(xì)胞不受 MHC 限制。

目前 CAR 已經(jīng)發(fā)展到第四代。第一代 CAR 的 scFv 只整合了 CD3ζ信號域馁痴，可以引發(fā)腫瘤特異性細(xì)胞毒性。部分第一代 CAR-T 細(xì)胞顯示出長期持久性检访，但是擴(kuò)增有限且不能誘導(dǎo)有意義的抗腫瘤作用。

第二代仔掸、第三代 CAR 在 CD3ζ 上游整合了 1 個或 2 個共刺激性結(jié)構(gòu)域（通常是 CD28 或 4-1BB）脆贵，賦予了 T 細(xì)胞更有效的抗腫瘤細(xì)胞作用，同時增加細(xì)胞因子的產(chǎn)生嘉汰，并改善了 CAR-T 細(xì)胞的增殖和持久性丹禀。

第四代CAR被稱為“裝甲CAR”。裝甲 鞋怀，即賦予CAR-T一個裝備双泪，使其更強(qiáng)大。在第二代密似、第三代CAR 基礎(chǔ)上又整合了其他刺激性結(jié)構(gòu)域焙矛，共表達(dá)一些關(guān)鍵的細(xì)胞因子或共刺激配體，旨在修飾腫瘤微環(huán)境残腌，如炎性細(xì)胞因子 IL-12村斟、IL-1或 CD40L分泌，以增強(qiáng)抗原交叉呈遞并促進(jìn)表位擴(kuò)散抛猫。

四代CAR-T的不同結(jié)構(gòu)

縱觀這四代CAR蟆盹，第一代抗腫瘤作用弱，第三闺金、四代雖然T細(xì)胞對腫瘤殺傷能力增強(qiáng)但給機(jī)體帶來的毒副作用也隨之增加逾滥，相較第三、四代而言败匹，第二代 CAR相對溫和寨昙，在腫瘤治療中應(yīng)用更廣泛。因此目前全球臨床中主要以CD28或4-1BB共刺激域構(gòu)成的第二代CAR-T為主掀亩。CD28或4-1BB共刺激域?qū)Υ龠M(jìn)CAR-T細(xì)胞體內(nèi)增殖和存活具有重要意義舔哪，能顯著提高接受CAR-T療法患者的完全緩解率。

CAR-T 細(xì)胞療法面臨的挑戰(zhàn)

當(dāng)前 CAR-T 免疫療法尚未被廣泛應(yīng)用是因?yàn)槊媾R三重挑戰(zhàn)槽棍。

挑戰(zhàn)一：克服CAR-T 脫靶問題捉蚤，提升特異識別能力抬驴。

CAR-T 細(xì)胞只有對腫瘤表面抗原進(jìn)行特異性識別，才能確保其僅攻擊腫瘤細(xì)胞而不對正常組織造成損傷缆巧。

然而怎爵，多項(xiàng)研究表明腫瘤會通過下調(diào)或丟失表面抗原來逃逸免疫系統(tǒng)識別，如用靶向CD19 的 CAR-T 去治療 B 細(xì)胞淋巴瘤后盅蝗，高達(dá) 60%的復(fù)發(fā)以CD19抗原丟失為特征。

在實(shí)體瘤中姆蘸，因異質(zhì)性和腫瘤微環(huán)境使得 CAR-T一方面很難找到特異性強(qiáng)墩莫、安全性高且不易脫靶的治療靶點(diǎn)，另一方面腫瘤會被腫瘤微環(huán)境保護(hù)而免受 CAR-T 細(xì)胞攻擊逞敷，這些均導(dǎo)致 CAR-T 在實(shí)體瘤中的應(yīng)用更為艱難狂秦。

挑戰(zhàn)二：確保CAR-T應(yīng)用的安全性

CAR-T毒性主要有兩類：細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）和神經(jīng)毒性（NTX）或CAR-T細(xì)胞相關(guān)腦病綜合征（CRES）。

CRS“細(xì)胞因子風(fēng)暴”是一種全身炎癥反應(yīng)推捐，由大量活化淋巴細(xì)胞以及髓系細(xì)胞引起廣泛的臨床癥狀裂问，包括發(fā)熱、疲勞牛柒、頭痛堪簿、皮疹、關(guān)節(jié)痛和肌痛皮壁。

CRS是第一次輸注CAR-T細(xì)胞后幾天內(nèi)發(fā)生的最常見的不良反應(yīng)椭更。嚴(yán)重CRS病例以心動過速、低血壓蛾魄、肺水腫虑瀑、心功能不全、高熱滴须、缺氧舌狗、腎損害、肝衰竭扔水、凝血障礙和不可逆器官損害為特征痛侍。

細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）發(fā)生機(jī)制

NTX是CAR-T細(xì)胞免疫治療的另一常見并發(fā)癥，發(fā)生在40%以上的患者中铭污。通常出現(xiàn)在CAR-T細(xì)胞輸注后的1至3周內(nèi)恋日，患者表現(xiàn)出各種癥狀，如困惑嘹狞、遲鈍岂膳、震顫、譫妄磅网、找詞困難和頭痛谈截。

挑戰(zhàn)三 ：維持CAR-T細(xì)胞在體內(nèi)的持久力。

盡管CAR-T細(xì)胞治療完全緩解率高，然而大部分獲得緩解的患者在幾年內(nèi)表現(xiàn)出疾病復(fù)發(fā)簸喂，B-ALL的復(fù)發(fā)率從21%到45%不等毙死。

疾病復(fù)發(fā)的原因是CAR-T細(xì)胞耗竭，CAR-T細(xì)胞耗竭是一種功能障礙狀態(tài)喻鳄，其特征是由于持續(xù)的抗原刺激扼倘，CAR結(jié)構(gòu)的共刺激域和抑制性受體的表達(dá)增加而導(dǎo)致抗原特異性T細(xì)胞的缺失。

最新研究發(fā)現(xiàn)除呵，c-Jun的功能缺陷是T細(xì)胞耗竭的關(guān)鍵所在再菊，c-Jun是調(diào)節(jié)細(xì)胞蛋白質(zhì)水平的主要基因，其缺陷會導(dǎo)致抑制T細(xì)胞活性的蛋白質(zhì)增加颜曾。

CAR-T 技術(shù)的優(yōu)化與改良

增強(qiáng) CAR 靶向特異性?

針對陰性抗原癌細(xì)胞的逃逸纠拔，可以對scFv進(jìn)行優(yōu)化，通常將其設(shè)計(jì)為靶向兩種抗原甚至三種以上抗原泛豪，其結(jié)合任一抗原都會觸發(fā)CAR-T的激活稠诲。

使用雙特異性 CD20/CD19 CAR-T可治療復(fù)發(fā) B 細(xì)胞惡性腫瘤患者，Ⅰ期臨床結(jié)果顯示在治療 28 天后總緩解率達(dá)到 82%诡曙。

另外已經(jīng)證明臀叙，三特異性CD19-CD20-CD22靶向CAR-T細(xì)胞可以在臨床前研究快速消除B細(xì)胞淋巴瘤，基于BAFF配體的CAR-T細(xì)胞同時靶向三種受體岗仑，包括BAFF-R匹耕、BCMA和TACI。

布爾邏輯和邏輯門常被用來檢測 CAR 與多種抗原組合的反應(yīng)荠雕，以尋找到可提高 CAR-T細(xì)胞的安全性和抗腫瘤效果的方法稳其。

組合抗原識別：“和”、“和 - 非”炸卑、“或”

在實(shí)體瘤領(lǐng)域既鞠，科學(xué)家們也在努力尋找更多特異性靶點(diǎn)，Pule等將GD2作為靶抗原盖文，利用第二代CAR修飾EBV特異性T細(xì)胞治療兒童神經(jīng)細(xì)胞瘤嘱蛋。

接受治療的11例患者中，6例腫瘤減退或腫瘤細(xì)胞壞死五续。Ahmed等利用HER-2特異性的二代CAR-T治療HER-2（+）復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移肉瘤洒敏。接受治療的19例患者中，4例病情穩(wěn)定疙驾，存活時長12 周至14個月凶伙。

另外，具有代表性的抗原靶點(diǎn)還包括mesothelin它碎，用于治療間皮瘤函荣、胰腺癌显押、卵巢癌、肺癌傻挂；CEA乘碑，用于治療肺癌、結(jié)腸癌金拒、胃癌兽肤、乳腺癌和胰腺癌；MUC-1绪抛，用于治療肝癌轿衔、肺癌、胰腺癌睦疫、結(jié)腸癌、胃癌鞭呕；GPC3蛤育，用于治療肝癌；EGFRvII葫松，用于治療神經(jīng)膠質(zhì)瘤瓦糕、頭頸部腫瘤；PSMA腋么，用于前列腺癌等咕娄。

增強(qiáng) CAR-T 療法安全性?

CAR-T治療相關(guān)毒性的預(yù)防策略，一方面可以通過CRS和神經(jīng)毒性的預(yù)測性生物標(biāo)志物來進(jìn)行檢測珊擂，通過密集的監(jiān)測及時做出反應(yīng)圣勒；另一方面是設(shè)計(jì)更加安全的CAR-T細(xì)胞療法，而目前已經(jīng)達(dá)成共識的策略是給CAR-T裝上“安全開關(guān)”摧扇，在人為可控下進(jìn)行治療圣贸，且在不良反應(yīng)發(fā)生前及時踩剎車。

目前臨床上主要是通過降低CAR-T劑量扛稽、使用類固醇療法或阻斷IL-6R的抗體來治療CRS吁峻。?

由于IL-6與嚴(yán)重的CRS有關(guān)，IL-6通路阻斷為CRS的治療提供了一個良好的選擇在张。Tocilizumab是一種IL-6受體拮抗劑用含，已被批準(zhǔn)由美國FDA批準(zhǔn)。

在CAR T細(xì)胞患者中治療CRS的FDA帮匾。另一個正在探索的CRS管理策略是阻斷IL-1啄骇，這是CRS的另一個重要細(xì)胞因子的罪魁禍?zhǔn)住L-1由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生辟狈，參與巨噬細(xì)胞的激活途徑肠缔。

在CRS的動物模型中夏跷，通過Anakinra阻斷IL-1受體，導(dǎo)致CRS相關(guān)的死亡率下降明未。

CRS臨床解決方案

鑒于CAR-T細(xì)胞的過度擴(kuò)增可能導(dǎo)致危及生命的CRS槽华，因此有必要通過增加安全開關(guān)來調(diào)節(jié)CAR-T細(xì)胞的擴(kuò)增和持久性，以減輕意外或嚴(yán)重的毒性趟妥。

眾所周知的誘導(dǎo)型胱天蛋白酶9 (iCasp9)自殺基因和小分子控制系統(tǒng)已納入研究猫态，F(xiàn)DA批準(zhǔn)的小分子藥物充當(dāng)特異性調(diào)節(jié)抗原識別或消耗CAR-T細(xì)胞的關(guān)鍵開關(guān)。

如來那度胺披摄、甲氨蝶呤亲雪、阿侖單抗、利妥昔單抗和西妥昔單抗以及正交IL-2疚膊，上述單克隆抗體通過抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(ADCC)或補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性(CDC)介導(dǎo)CAR-T細(xì)胞的耗竭义辕。

增強(qiáng) CAR-T 細(xì)胞的持久性?

CAR-T細(xì)胞的短期持久性限制了它們的抗腫瘤功效，并可能導(dǎo)致抗原陽性復(fù)發(fā)寓盗。

提高CAR-T細(xì)胞持久性的策略有多種灌砖，如優(yōu)化CAR-T細(xì)胞結(jié)構(gòu)、利用記憶性T細(xì)胞傀蚌、合理設(shè)計(jì)CD4/CD8 CAR-T細(xì)胞的比例基显。

迄今為止，CD28和4-1BB是CAR-T細(xì)胞產(chǎn)物中最常見的共刺激分子善炫。已經(jīng)證明撩幽，與CD28共刺激相比，4-1BB共刺激可以改善CAR-T細(xì)胞衰竭箩艺。

值得注意的是窜醉，聯(lián)合CD28和4-1BB可以同時增強(qiáng)抗腫瘤效果并增加CAR-T細(xì)胞的持久性。

此外艺谆，個性化的CAR設(shè)計(jì)有助于提升持久性酱虎，如CD4+CAR-T細(xì)胞表現(xiàn)出優(yōu)異的持久性，CD4/CD8 CAR-T細(xì)胞的比例可能會影響治療效果擂涛，目前1∶1比例的CD4/CD8 CAR-T細(xì)胞已被證明具有優(yōu)異的抗腫瘤效果读串。

結(jié)語

免疫細(xì)胞療法，特別是CAR- T細(xì)胞療法撒妈，正被越來越多地使用并納入治療癌癥的標(biāo)準(zhǔn)做法中恢暖。雖然CAR-T細(xì)胞治療還有這上述三大難題有待解決：特異性、安全性及持久性狰右，但是我們相信我們已經(jīng)走在攻克癌癥正確的道路上了杰捂。

參考文獻(xiàn)：

Zhang X, Zhu L, Zhang H, Chen S, Xiao Y. CAR-T Cell Therapy in Hematological Malignancies: Current Opportunities and Challenges.?Front Immunol. 2022;13:927153. Published 2022 Jun 10. doi:10.3389/fimmu.2022.927153

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