CAR-T免疫療法在靶向性治療實體腫瘤的研究進展

金沁遠

摘 要：CAR-T是目前非常熱門的治療腫瘤的一種免疫治療策略，并且在治療血液腫瘤方面取得了良好的效果，但其在實體腫瘤的治療方面的研究過程卻進展十分緩慢。本文就CAR-T療法在肝細胞癌所分泌的GPC3、CD133的抗原蛋白，神經母細胞瘤所分泌的CD2、GD2的抗原蛋白，非小細胞肺癌所分泌的EaphA2、MU-C1、PSCA的抗原蛋白以及惡性膠質瘤所分泌的IL13Rα2，、EGFRIII的抗原蛋白的近期所進行的最新的研究進行了綜述。

關鍵詞：CAR-T細胞療法;肝細胞癌 ;神經母細胞瘤;膠質瘤;小細胞肺癌;研究進展綜述

惡性腫瘤是目前危害世界人民的健康安全的一大難題。惡性腫瘤擁有能自行產生生長信號分子進行無限的自我復制，浸潤性生長等特性。因此，徹底地治療惡性腫瘤現如今已成為了醫學界的一大難題。正因為惡性腫瘤的種種特性導致市面上的能特效的針對腫瘤細胞的藥物數量極少，同時由于生產和研發成本較高，大多數藥物的治療費用老百姓難以承擔，這也是目前惡性腫瘤在農村和城鎮能有如此高的致死率的原因之一。根據近幾年的衛生和計劃生育統計年鑒所調研的數據顯示，城鎮和鄉村人口因腫瘤而死亡的人口數目已達到總死亡人數的26.06%，僅次于循環系統疾病的死亡率，是影響我國人民的生命健康安全的第二大“敵人”。而在這其中，肝癌、肺癌和胃癌這幾種實體腫瘤的致死率在惡性腫瘤中排行最高，分別為22.70%、47.84%和18.78%[2]。

本文所介紹的CAR-T（Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherap）免疫療法是目前市面上最熱門的針對腫瘤的免疫治療法之一。目前，CAR-T細胞療法在針對血液腫瘤的治療中取得了良好的進展，但其針對實體腫瘤的研究進展十分得緩慢，導致這一現狀的最主要的原因在于，血液腫瘤分泌的特異性抗原在身體的其他部位很少表達，例如B細胞費霍奇金淋巴瘤（Hodgkin's lymphoma，HL）表達的CD20，多發性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）表達的CD138等等，但是類似于血液腫瘤這種特異性表達的抗原在實體腫瘤中卻十分的少見，這是CAR-T細胞療法應用于血液腫瘤具有良好的成效的原因。

因此，本研究的主要目的便是對CAR-T細胞療法在不同實體腫瘤中的研究的最新進展進行綜述。

一、CAR-T細胞療法的分子基礎和發展歷程

CAR分子的概念最早是于1989年由Gross提出的。其主要由T細胞受體（T cell receptor，TCR）的胞內信號區，跨膜區以和胞外抗原結合區組成，而這個胞外區具有抗體單鏈可變區片段功能。[2]這一技術的關鍵在于使轉載了CAR分子的T細胞能特異性的地識別并結合腫瘤相關抗原，例如腎細胞癌分泌的CAIX，肺癌和卵巢癌分泌的Lewis Y以及在黑色素瘤、成細胞纖維瘤、骨肉瘤、小細胞肺癌、軟組織肉瘤等腫瘤中高度表達的神經節苷脂2（diasialoganglioside，GD2）等等，以使T細胞能在監測到帶有特異性靶點抗原的腫瘤細胞時活化產生具有殺傷力的細胞毒性因子，以此來實現靶向性地消滅目標的腫瘤細胞并能實現含有CAR分子的T細胞的自我增殖，從而在人體內能長時間的存在并殺死目的腫瘤細胞。

一代的CAR-T細胞由于缺少共刺激分子，無法有效地實現CAR-T細胞在體內的持續的增殖，而二代的CAR-T細胞增加了共刺激分子，例如CD28，4-1BB，OX40等等，使CAR-T細胞的抗腫瘤活性得到了顯著的提高，在三代的CAR-T細胞里，研究人員又增加了一個共刺激分子的信號傳導結構，其細胞活性以及殺傷力均優于二代，同時，最新的一代CAR-T細胞，也就是第四代CAR-T細胞，研究人員通過聯合細胞因子或共刺激分子的配體改善免疫微環境，從而進一步增強其活性與殺傷力。[3]

目前醫學上對CAR-T細胞臨床應用的主要操作方法為先將含有CAR分子的載體轉染進入T細胞中，再將改造后的T細胞進行體外的增殖，最后將增殖后的含有CAR分子的T細胞在輸入已經過預處理的患者體內，此過程稱為重新引導T細胞攻擊腫瘤細胞。[4]目前在市面上經過美國食品藥品監督管理局審批通過并已上市的CAR-T細胞療法藥物主要有兩個，分別為Kymriah和Yescarta。

CAR-T細胞療法在針對血液腫瘤的治療中取得了良好的進展，但其針對實體腫瘤的研究進展十分的緩慢。目前，主要在肝細胞癌、神經母細胞瘤、膠質瘤、小細胞肺癌等方面取得相關進展。

二、CAR-T細胞療法在肝細胞癌中的研究進展

根據2016年的中國衛生和計劃生育統計年鑒統計，肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）是首要的導致城鎮居民死亡的癌癥，其發病和致死的人群主要集中在25歲以上的成年人群。引起肝癌的主要外部因素為感染肝炎病毒，而其中乙型肝炎又是其中最為常見的一種肝炎病毒（HBV）。根據不完全統計，在我國患有乙型肝炎的人數約有1.2億人之多。而在內部因素中，嗜酒與長期進食霉變食物是引起肝癌的重要因素。在此前，治療肝癌的主要途徑通過化療，手術切除，以及肝移植等綜合性治療。同時，目前市面上主流的口服的多靶向性腫瘤治療藥物索拉非尼（Sorafenib）只能將患者的生存時間延長2～3個月。而本文所介紹的CAR-T免疫療法則是通過誘導自身的免疫細胞來特異性殺死癌變的細胞來進行肝癌的治療，并能夠有效的規避之前的綜合性療法以及藥物治療所帶來的部分副反應。目前CAR-T免疫療法針對HCC所適用的特異性抗原主要有：磷脂酰肌醇蛋白聚糖3（GPC3），CD133。

吳斯瑋等[5]運用了GPC3作為特異性抗原所構建的CAR-T細胞經過實驗證明在GPC3-CAR-T細胞與陽性Huh-7細胞進行接觸時會有大量的LDH釋放，表明GPC3-CAR-T對其有殺傷作用，且其效靶比為4：1，能很好的針對HCC進行治療。

Yao Wang等利用二代CAR分子，并以CD133為特異性抗原，構建了CD133-CAR-T細胞。在之后的研究中顯示，CD133-CAR-T細胞能在擁有CD133的血液環境中分裂，同時，能顯著的觀察到試管內的CD133的數量在減少，由此證明，CD133可以作為CAR-T免疫療法用于治療HCC的一個潛在的靶向性抗原。

三、CAR-T細胞療法在神經母細胞瘤中的研究進展

神經母細胞瘤（neuroblastoma，NB）是一種常見的兒童顱外腫瘤。NB的發病和致死率在每10萬人中的4人，且發病人群主要為1至5歲的幼兒為主。同時NB的預后差，嚴重的危害了幼兒的成長。NB的主要的治療方法為通過將血管進行骨骼化，再通過手術切除的方法進行治療。而CAR-T免疫療法則能很好地避免手術切除帶來的風險，保護患兒的生命安全。目前CAR-T細胞療法最有效的針對神經母細胞瘤所選用的特異性抗原主要有CD2，GD2。Pule等運用一代的CAR分子，并以GD2作為特異性的抗原靶點，設計出了GD2-CAR-T細胞用于治療NB，并成功地使11例難治療的患者的癥狀得到了緩解，并且其中的4例患者的腫瘤細胞可以明顯的觀察到消退，由此證明GD2-CAR-T是一個有效的針對NB的特異性抗原。Louis等則設計出了以CD2為特異性靶點的CAR-T細胞并用于治療19例NB患者，成功的使其中的8例的癥狀得到了有效的緩解。Paola Bocca等通過利用OTK3和CD28抗體和白細胞介素-7（IL7）（10ng/ml）和白細胞介素-15（5ng/ml）在完全培養基中活化，并在第三天時，用逆轉錄病毒上清液活化的T細胞轉導到涂有重組bronectin片段的培養皿上，最后通過使用IL7-IL15擴增T細胞，以此獲取實驗用的T細胞。選擇GD2作為特異性抗原，以此來構建了GD2-CAR-T細胞。在后續的實驗中，將GD2-CAR-T細胞與BEV聯合使用，并且觀察到只有當GD2-CAR-T細胞與BEV聯合使用時，才具有抗NB活性，同時能大量的侵襲腫瘤組織，并且能檢測到干擾素-g（IFN-g）的產生。這次試驗可以為后續的GD2-CAR-T細胞與BEV聯合使用于NB的臨床治療中提供了強有力的理論基礎。

四、CAR-T細胞療法在惡性膠質瘤中的研究進展

惡性膠質瘤（Glioblastoma，GBM）是一種常見的顱內惡性腫瘤，年發病率為每十萬人中3至8人。（1）雖然通過手術可以將比較低級別的膠質瘤完全的切除，但由于GBM預后很差，以及其浸潤行為，導致手術很難徹底地切除GBM。而目前市面上主流的GBM的化療藥物替莫唑胺（Temozolomide）又只能將患者的生存時間延長2個月左右，并不能完全的治愈GBM患者。在CAR-T免疫療法的研究中，由于GBM所分泌的特異性抗原在身體的其他部位幾乎不表達，因此，有希望通過CAR-T免疫療法來抑制或徹底殺死GBM，以此來規避手術切除可能會留下的創傷。

目前CAR-T免疫療法針對于膠質瘤所用的特異性抗原主要有：EGFRIII，白細胞介素13受體α2（interleukin-13 receptor alpha 2， IL13Rα2）等。

鄭巖等利用了EGFRIII所構建的CAR分子所進行的針對膠質瘤的殺傷作用的實驗顯示當EGFRIII-CAR-T細胞的效靶比為4：1，8：1，16：1，32：1時，其對于膠質瘤的殺傷活性超過了50%，由此可以看出，EGFRIII是一個有效的針對膠質瘤的特異性抗原。

Christine等利用IL13Rα2作為特異性抗原構建CARs，并在三例惡性膠質瘤患者的免疫治療中取得了良好的效果，在后續的腫瘤治療過程中，也能持續觀察到患者體內IL13Rα2的表達收到了抑制。同時發現，當IL13Rα2-CAR-T的累積使用劑量達到10.6×10個T細胞時，能有效的緩解病癥。

五、CAR-T細胞療法在非小細胞肺癌中的研究進展

非小細胞肺癌（NSCLC）是一種肺部的惡性癌癥，其致病原因與吸煙有著密切的關系，目前，我國的吸煙者達到了3.01億人，同時，我國的肺癌的發病率達到了每年26.9%。肺癌的致死率也極高，為每10萬人中的23人。肺癌的主要的發病癥狀為咳嗽，咯血，胸悶氣急以及聲帶嘶啞。在此之前，NSCLC的治療方式為放療，但由于放療在殺死癌變細胞的同時，也對身體內的其他的正常的組織和細胞產生了巨大的危害。但是CAR-T免疫療法能很好地規避其部分的副作用。

Ning Li等的研究顯示Erythropoietin-producing hepatocellular carcinoma A2（EphA2）在SCLC中過度表達超過90%，因此，他們選用EphA2作為特異性靶點，使用擁有一個共刺激分子41-BB的二代CAR分子來構建了CAR分子，并觀察到EphA2-CAR-T細胞在患有NSCLC的小鼠模型體內表達出了IFN-y，但在48h后，可以明顯得檢測到EphA2-CAR-T細胞的細胞數量的減少。

Xinru Wei等運用二代擁有兩個共刺激分子CD28和CD3z的CAR分子并選用MU-C1和PSCA作為特異性抗原構建了CAR-T細胞。同時利用6～8周年齡并移植了原發性腫瘤塊的小鼠的NOD-SCID-IL2Rg/株（NSI），以此來產生人造的NSCLC PDX小鼠并進行試驗，他們發現在8例小鼠模型僅有兩例表達了MU-C1，然而有七例包括表達出MU-C1的兩例小鼠大量表達PSCA。在之后對這8例小鼠所進行的試驗結果顯示PSCA-CAR-T細胞以及MU-C1-CAR-T細胞均能有效的抑制小鼠模型中的NSCLC細胞的生長。

六、結語

CAR-T細胞療法是目前最有希望能根治腫瘤的免疫療法，其副反應小，治療徹底等優勢為癌癥病人帶來了福音。但只有在克服細胞因子風暴、脫靶效應以及特異性抗原的選擇等難題后，才能真正的使癌癥的治療邁上一個新的臺階。因此，雖然CAR-T細胞療法的前景十分的明朗，但其仍需要進行大量的研究。

參考文獻

[1] 陳偉.2016吉林省衛生和計劃生育統計年鑒.出版[J].吉林醫學信息，2016，32（12）：9.

[2] Cheadle EJ，Gornall H， Baldan V，et al. CAR T cells： driving the road from the laboratory to the clinic[J].Immunol Rev，2014，257 （1）：91-106.

[3] 葛玉鳳，韓東暉，吳介恒，楊發，謝品，秦衛軍，楊安鋼，溫偉紅.CAR-T細胞治療用于實體瘤的研究進展[J].轉化醫學電子雜志，2017，4（10）：50-55.

[4] 趙玲娣，高全立.CAR-T細胞在腫瘤治療中的研究進展[J].中國腫瘤臨床，2015，v.4203：190-194.

[5] 吳斯瑋，敖翔，郭韡，邢偉，安天琛，敖羅權，胡雪停，李戰，徐祥.靶向肝癌的GPC3-CAR-T細胞的構建與功能鑒定[J].中國腫瘤生物治療雜志，2017，24（07）：748-755.