CAR-T免疫疗法 :肿瘤治疗的新策略及挑战

CAR-T免疫疗法 :肿瘤治疗的新策略及挑战

1 易凡 2 关泉林（通讯作者）

1 兰州大学第一临床医学院肿瘤 甘肃省兰州市， 730000， 2 兰州大学第一医院肿瘤外科 甘肃省兰州市， 730000

摘要：CAR-T免疫疗法是一种区别于传统恶性肿瘤治疗的新方法，文章中主要以该免疫疗法为前提，分析了该疗法在肿瘤治疗中的应用，目的是为今后肿瘤治疗提供有效的参考。

关键词：CAR-T免疫疗法；肿瘤治疗；新策略；挑战

嵌合抗原受体（chimericantigenreceptor，CAR）是由抗体源性靶向区和T细胞信号区融合而成。表达CAR后的T细胞可以识别、结合特定的肿瘤细胞表面抗原，分泌细胞因子，杀伤肿瘤细胞。CAR-T细胞治疗作为一种全新的治疗方式，被2013年《科学》杂志评为全球十大科技创新之首。CAR-T在血液肿瘤的治疗中已经取得显著疗效，但是在实体瘤的治疗中仍存在很大的困难和挑战，需要更多的探索和突破。目前国内外已有上百个CAR-T的临床实验在开展。本综述将阐述CAR-T的结构和抗肿瘤的原理、CAR-T细胞在临床上的应用。

1 CAR-T免疫疗法

1.1 CAR-T作用原理

T细胞是人体内特异性抗肿瘤的效应细胞，但其发挥作用具有主要组织相容性复合体(MHC)限制性^[1]。1989年，Gross等首次提出构建CAR，即使T细胞受体(TCR)的亚基与肿瘤抗原单克隆抗体的单链可变区两者相结合，再通过一定途径将编码CAR的基因插入T细胞，修饰后的T细胞经体外扩增和纯化后回输入到体内，构建的CAR-T在体内既能特异性识别并结合肿瘤抗原，又具有T细胞自我更新和杀伤的能力。T细胞经基因修饰后获得了靶向杀伤活性，不受肿瘤局部免疫微环境的抑制，从而打破宿主的免疫耐受状态，使T细胞以非MHC限制性的方式特异性杀伤肿瘤细胞。

1.2 CAR主要结构

CAR的结构主要包括三部分:胞外抗原结合区、跨膜区以及胞内信号肽区。其中CAR的胞外区决定其特异性^[2]。胞外结合区的主要构成是肿瘤抗原特异性的单克隆抗体单链的可变区序列(轻链可变区和重链可变区由铰链区连接)，其作用是特异性识别靶细胞表面的特异性抗原。CAR的跨膜区由CD3、CD4、CD28等构成。CAR的胞内信号区通常是CAR/CD3ζ链、免疫球蛋白Fc受体FcεRIγ链，这部分含有免疫受体酪氨酸活化基序(ITAMs)，主要发挥信号转导功能。

2 CAR-T免疫疗法临床应用

CAR-T细胞治疗的整个过程如下：首先从患者血液中分离得到的白细胞通过流式或者磁珠分选得到CD4+和CD8+T细胞，T细胞再使用微球或者人工抗原呈递细胞（antigen-presentingcells，APC）进行激活和扩增，然后再采用不同的方式（慢病毒、逆转录病毒、转座子和RNA）将改造好的CARs转入T细胞，经过改造的T细胞进行质量控制后再重新回输入患者体内以发挥疗效^[3]。目前CAR-T细胞治疗的临床实验主要集中在恶性血液病中。其中研究最多的是CD19这个靶标，CD19特异性表达于恶性和正常B细胞以及B细胞前体细胞，而造血干细胞及非造血细胞则不存在CD19表达。许多临床数据显示CART19针对B-ALL的应答率均高于80%^【4】。尽管进一步的研究仍在继续，但是CAR-T细胞至少在1例患者体内存在超过10年之久，这也预示着CAR-T细胞可能就是一种“活着的药物”。同时临床试验也发现CD19基因表达下调或者基因突变会导致B-ALL的复发率提高。因此其他靶点（CD20，CD22）的临床试验也在开展中。同时靶向两个目标分子的双靶标CAR-T治疗可能会改善这种逃逸。

对于非B细胞性恶性血液肿瘤（例如多发性骨髓瘤）也有一些新的靶点分子应用于CAR-T治疗^【5】。B细胞成熟抗原（Bcellmaturationantigen，BCMA）在多发性骨髓瘤细胞中高表达，BCMA-CART细胞在异种移植模型中可以杀死人的多发性骨髓瘤细胞，相应的一期临床试验正在进行。恶性髓系血液病的治疗在过去几十年均未取得很大的进展，可能CAR-T治疗方法将改善这种现状。基于CD33、CD123靶点的CAR-T治疗也已在一期临床试验中。但是由于CD33、CD123在正常的血液干细胞中也表达，有研究者提出可以将CAR-T治疗和骨髓移植手术结合使用。众所周知CAR-T治疗在实体瘤中遇到了很大的挑战^[4]。这主要源于实体瘤在漫长的形成过程中，在肿瘤细胞周围营造了一个免疫抑制的微环境；另外大部分针对实体瘤的靶点分子在正常组织中也有表达^【6】。目前开展的针对实体瘤的CAR-T临床试验主要集中在以下几个靶点：靶向HER-2治疗HER-2过表达的实体瘤；靶向GD-2治疗成神经细胞瘤和黑色素瘤（NCT01822652和NCT02107963）；靶向EGFRvⅢ以治疗成胶质细胞瘤。其他的TAA主要还有Mesothelin、PSMA、GPC3、MET、CEA、MUC1和MUC16等，因此CAR-T细胞疗法在抗肿瘤方面已开展了广泛的应用。

CAR-T细胞疗法给肿瘤治疗带来了新希望，但是临床试验中所产生的不良反应也越来越引起研究者的重视。细胞因子释放综合征（cytokinereleasesyndrome，CRS）是CAR-T细胞治疗常见且致死性的并发症。CRS的发生率和严重程度因CAR-T细胞输入而不同，这与CAR结构、患者的肿瘤负荷及类型等多因素相关。目前仍不清楚是否CRS是达到最好疗效所必须的，一般认为部分的CRS毒性是需要的。因此如何平衡CAR-T细胞治疗和有效性和安全性需要更多的临床试验数据给予更好的解答。CRS经常伴随着高水平IL-6的分泌，应用IL-6受体拮抗剂（tocilizumab）可明显改善CAR-T治疗后的严重CRS问题，因此在CAR-T细胞治疗过程中及时恰当控制CRS是非常重要的。B细胞发育不全可以注射丙球蛋白作为补充治疗，CAR-T细胞在体内消失后B细胞可以恢复。而对于CRA-T治疗后的神经毒性，除癫痫需要接受抗癫痫药物治疗外，其他大部分神经症状是可逆的^【7】。随着更多的患者接受CAR-T细胞治疗，临床研究已经重视毒性反应及其处理办法的研究，包括减少CAR-T细胞的输入剂量、细胞因子封锁、类固醇以及补充免疫蛋白的最佳给药时间和剂量。

结束语：

综上所述，肿瘤免疫细胞治疗方面，CAR-T当今最先进的技术之一，在现代生物科学发展下，CAR-T也得到了专家的关注^【8】。将其运用于肿瘤免疫治疗，CAR-T临床试验结果体现了

无可代替的优势，但是该治疗方法在技术以及临床应用方面，CAR-T依然有诸多挑战需要解决。

参考文献：

[1]冯佳,彭敏,宋启斌.放射治疗联合免疫疗法治疗恶性肿瘤的相关机制与研究进展[J].现代肿瘤医学,2017,25(03):474-478.(2016-12-29)

[2]丁广宇,潘绵立,沈龙海.嵌合抗原受体T细胞的研究进展[J].世界临床药物,2016,37(08):568-571+576.(2016-08-15)

[3]刘奕晨,孙志强,郑方.嵌合抗原受体T细胞免疫疗法治疗多发性骨髓瘤的研究进展[J].安徽医药,2017,21(06):978-982.(2017-06-22)

[4]曹雪涛.肿瘤免疫疗法将迎来飞跃——转载自《肿瘤免疫细胞治疗资讯》2015年1月15日对中国医学科学院院长、本刊主编曹雪涛院士的访谈[J].中国肿瘤生物治疗杂志,2016,23(03):303-305.

[5]李孟捷,邹秋玲,党尉. CAR-T免疫疗法:肿瘤靶向治疗的新策略[J]. 上海医药,2017,38(03):24-27+61.

[6]贾宇,江一帆. CAR-T免疫治疗的研究进展[J]. 化工管理,2017,(02):75.

[7]夏莉,王月英. 嵌合抗原受体T细胞疗法及其在血液肿瘤免疫治疗中的应用[J]. 上海交通大学学报(医学版),2017,37(06):823-829+822.

[8]梅恒,胡豫. CAR-T细胞免疫疗法在造血干细胞移植中的应用[J]. 临床血液学杂志,2017,(05):659-664.