CAR—T細(xì)胞在腫瘤治療中的研究進(jìn)展

呂婷婷

【摘 要】以嵌合型抗原受體（chimericantigenreceptor，CAR）為基礎(chǔ)的細(xì)胞免疫治療是一種新的治療惡性腫瘤的模式，是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的一種過(guò)繼性免疫治療技術(shù)，其為部分晚期實(shí)體瘤患者帶來(lái)治愈的希望。但該技術(shù)同時(shí)也存在脫靶效應(yīng)和細(xì)胞因子釋放綜合征等臨床應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。本文就CAR-T細(xì)胞免疫療法的原理和在腫瘤的臨床治療領(lǐng)域的研究進(jìn)展作綜述性的闡述。

【關(guān)鍵詞】嵌合型抗原受體；免疫治療；腫瘤

嵌合型抗原受體（chimericantigenreceptor，CAR）由胞外抗原結(jié)合域scFv、跨膜結(jié)構(gòu)域和胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域組成。其通過(guò)基因修改技術(shù)，將能識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原的抗體融合表達(dá)于自體T細(xì)胞的表面，被修改過(guò)的T細(xì)胞因此具有對(duì)腫瘤細(xì)胞的靶向殺傷力。盡管在B細(xì)胞源性腫瘤中CAR-T細(xì)胞治療取得了較好的療效，但在實(shí)體瘤中CAR-T細(xì)胞還面臨挑戰(zhàn)。為獲得較好臨床療效CAR-T細(xì)胞必須具有以下功能：首先必須對(duì)明確區(qū)分腫瘤與正常組織的抗原具有特異性；其次必須歸巢并且滲透至圍繞腫瘤的促結(jié)締組織形成基質(zhì)；當(dāng)?shù)竭_(dá)腫瘤內(nèi)后，必須能夠擴(kuò)增、持續(xù)存在并且在主要由免疫抑制介質(zhì)組成的微環(huán)境中發(fā)揮細(xì)胞毒作用。這些可通過(guò)內(nèi)在和/或外在對(duì)CAR-T細(xì)胞進(jìn)行修飾來(lái)實(shí)現(xiàn)。

一、CAR-T細(xì)胞抗腫瘤的機(jī)制

CTL是經(jīng)抗原遞呈細(xì)胞激活的CD8+T淋巴細(xì)胞。T細(xì)胞的活化需要雙信號(hào)途徑，第一信號(hào)途徑為抗原遞呈細(xì)胞上的MHC分子-抗原肽復(fù)合體與T細(xì)胞上的TCR結(jié)合，第二信號(hào)為抗原遞呈細(xì)胞上的共刺激分子B7與T細(xì)胞上的CD28分子結(jié)合，在這兩種信號(hào)的共同作用下，T細(xì)胞會(huì)活化增殖為CTL細(xì)胞。當(dāng)CTL細(xì)胞再次遇到攜帶有相同MHC分子-抗原肽復(fù)合體的腫瘤細(xì)胞時(shí)，就會(huì)通過(guò)同樣的機(jī)制與之結(jié)合，并分泌穿孔蛋白、粒酶及細(xì)胞因子協(xié)同作用殺死腫瘤細(xì)胞。在T細(xì)胞活化的第一信號(hào)途徑中，接受腫瘤抗原信息的TCR分子本身并不能直接傳遞信號(hào)，CD3分子負(fù)責(zé)向T細(xì)胞傳遞信號(hào)。CD3由3對(duì)復(fù)合物構(gòu)成，分別為εδ、εγ及ζζ分子。εδ及εγ分子各含有一對(duì)ITAM，而ζζ分子含有3對(duì)IATM，這樣一共合起來(lái)有5對(duì)ITAM能夠?qū)ο掠蔚鞍准っ府a(chǎn)生磷酸化。當(dāng)TCR與MHC-抗原肽復(fù)合體結(jié)合后，TCR又與CD3結(jié)合形成復(fù)合體后，引起ITAM磷酸化激活下游蛋白使T細(xì)胞活化增殖。因此，ITAM的作用就像一個(gè)信號(hào)放大器，這樣的復(fù)合分子能夠很敏感地感知TCR受體的情況并及時(shí)地激活T細(xì)胞，使T細(xì)胞增生活化轉(zhuǎn)變?yōu)镃TL細(xì)胞，CTL細(xì)胞反過(guò)來(lái)對(duì)含有腫瘤抗原的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行免疫攻擊。

二、CAR-T細(xì)胞療法的臨床效果

（一）CAR-T細(xì)胞治療血液系統(tǒng)腫瘤

針對(duì)CD19的CAR有多種構(gòu)建形式，臨床試驗(yàn)涉及急性淋巴細(xì)胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）、慢性淋巴細(xì)胞白血病（chronic lymphocyticleukemia，CLL）、非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkinslymphoma，HL）和小淋巴細(xì)胞淋巴瘤（small lymphocyticlymphoma，SLL）等多種血液腫瘤。目前針對(duì)CD19的CAR-T臨床治療結(jié)果令人振奮，即使針對(duì)難治、復(fù)發(fā)的患者也能取得較高的緩解率。在針對(duì)CD19這個(gè)成功的靶點(diǎn)開展相關(guān)工作的同時(shí)，研究人員也在積極尋找更多其他可用于血液腫瘤治療的分子。選擇CD33作為靶點(diǎn)構(gòu)建的第二代CAR-T細(xì)胞—CART-33（CAR.33-4-1BBζ-GFP），已用于1例復(fù)發(fā)的急性髓系白血病病例的治療。患者在回輸了總量為1.12×109個(gè)經(jīng)改造的自體T細(xì)胞之后，相繼出現(xiàn)了發(fā)熱、細(xì)胞因子釋放綜合征、全血細(xì)胞減少癥和高膽紅素血癥等癥狀，而原始血細(xì)胞（Blast cells）的比例在治療初期由大于50%降低至6%，但后續(xù)病情卻持續(xù)發(fā)展，至第9周時(shí)原始血細(xì)胞回升至70%。研究者進(jìn)行了針對(duì)CD20的臨床Ⅰ期試驗(yàn)，應(yīng)用第三代CAR-T細(xì)胞治療了3例患者其中2例患者的病程在12～24個(gè)月內(nèi)未繼續(xù)發(fā)展；另1例患者則表現(xiàn)為部分緩解（partial remission，PR），12個(gè)月后復(fù)發(fā)。上述結(jié)果均不如針對(duì)CD19為靶點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果理想。另外，還有針對(duì)CD22、CD138、CD30和LewisY等靶點(diǎn)的多項(xiàng)CAR-T細(xì)胞的免疫療法也正在招募患者進(jìn)行Ⅰ期臨床試驗(yàn)。

（二）CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體腫瘤

CAR-T細(xì)胞免疫療法在實(shí)體瘤臨床試驗(yàn)中的表現(xiàn)有些不盡人意。由于實(shí)體腫瘤一般具有包膜，不利于CAR-T細(xì)胞的浸潤(rùn)，且其腫瘤細(xì)胞的多樣性也要高于血液腫瘤，以及腫瘤附近還存在免疫抑制微環(huán)境，上述原因均可能導(dǎo)致CAR-T細(xì)胞免疫療法對(duì)實(shí)體瘤的治療效果不理想。目前，實(shí)體瘤的CAR-T臨床試驗(yàn)相對(duì)較少，也相對(duì)不成熟，基本停留在檢測(cè)安全性階段，治療效果更有待提高。

三、CAR-T細(xì)胞療法的不良反應(yīng)

（一）細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）

CRS是CAR-T細(xì)胞治療常見(jiàn)的和致命的不良反應(yīng)。CRS的發(fā)生與發(fā)展和CAR結(jié)構(gòu)、腫瘤類負(fù)荷和類型以及病人基因多態(tài)性和其他相關(guān)，可以通過(guò)設(shè)計(jì)安全的CARs或CAR-T細(xì)胞和嚴(yán)格限制每注入細(xì)胞的數(shù)量，減少CRS的發(fā)生率。糖皮質(zhì)激素和細(xì)胞因子有拮抗作用，可減少相關(guān)的死亡率。

CRS的臨床癥狀是惡心、頭痛、心動(dòng)過(guò)速、低血壓皮疹、氣短。患者注入CAR-T細(xì)胞后，其體內(nèi)T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞以及單核/巨噬細(xì)胞釋放大量的炎性介質(zhì)（包括細(xì)胞因子），這些炎性介質(zhì)觸發(fā)急性炎癥反應(yīng)誘導(dǎo)上皮及組織損傷，導(dǎo)致微血管滲漏、心衰甚至死亡。因此在CAR-T細(xì)胞治療過(guò)程中及時(shí)恰當(dāng)控制CRS是非常重要的。

（二）脫靶效應(yīng)

由于CAR-T細(xì)胞針對(duì)腫瘤相關(guān)抗原（TAA），對(duì)其具有高度親和力，當(dāng)其與正常組織表達(dá)的TAA結(jié)合后對(duì)正常組織產(chǎn)生的毒性則為脫靶效應(yīng)；這種毒性由抗原介導(dǎo)可應(yīng)用抗體封閉正常組織上的TAA、降低每次輸注的CAR-T細(xì)胞數(shù)量、構(gòu)建跨信號(hào)CAR或者通過(guò)引入自殺基因系統(tǒng)來(lái)預(yù)防及治療這種脫靶毒性。例如B細(xì)胞缺乏便是CAR19-T細(xì)胞治療的脫靶毒性，B細(xì)胞缺乏可引起長(zhǎng)期的低γ球蛋白血癥，可通過(guò)輸注丙種球蛋白替代。

四、結(jié)語(yǔ)

CAR-T細(xì)胞免疫療法在治療腫瘤方面有很大的前景，尤其是在治療血液系統(tǒng)腫瘤方面有比較好的效果，而對(duì)于實(shí)體瘤CAR-T細(xì)胞治療的最終目的是治愈，這就需要設(shè)計(jì)新的、能夠在實(shí)體瘤微環(huán)境中存在和增殖的CAR-T細(xì)胞，目前在臨床前研究方面已向這一最終目標(biāo)邁出了具有重要意義的一大步。然而由于選擇的多樣性、對(duì)既定實(shí)體瘤和其微環(huán)境評(píng)價(jià)的謹(jǐn)慎性，縮小了CAR-T細(xì)胞最可能誘導(dǎo)臨床療效的范圍。在將來(lái)比較不同基因修飾策略改造的CAR-T細(xì)胞的臨床研究有利于優(yōu)化CAR-T細(xì)胞治療，使其治療實(shí)體瘤從希望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

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