嵌合抗原受體T細胞治療原發(fā)性肝癌臨床研究進展

李 爽, 劉哲睿, 趙 琦, 陸蔭英

1 北京大學(xué)三〇二臨床醫(yī)學(xué)院, 北京 100039; 2 解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心肝病醫(yī)學(xué)部, 北京 100039;3 澳門大學(xué)健康科學(xué)院, 澳門特別行政區(qū) 999078

原發(fā)性肝癌是中國乃至全世界較為常見的惡性腫瘤,發(fā)病率居于世界第七(4.7%),死亡率位于全世界第三(8.3%)[1],由于原發(fā)性肝癌起病隱匿且早期診斷困難,大多數(shù)患者確診時已經(jīng)是中晚期,常規(guī)治療手段有限,患者5年生存率較差[1]。近年來,腫瘤免疫治療憑借其在體內(nèi)產(chǎn)生的強大且持久的抗腫瘤作用受到廣泛關(guān)注,其中免疫檢查點抑制劑、過繼免疫細胞治療、腫瘤疫苗等腫瘤免疫療法逐漸應(yīng)用于原發(fā)性肝癌的臨床治療實踐當(dāng)中。

嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor, CAR)T細胞是一種經(jīng)基因編輯修飾的T淋巴細胞,能夠識別腫瘤特異性抗原并活化T淋巴細胞,使T淋巴細胞發(fā)揮腫瘤殺傷作用,作為一種過繼性免疫細胞療法,其突出的安全性及有效性已在多種血液腫瘤治療中展現(xiàn)。截至目前,已有六款自體 CAR-T 細胞產(chǎn)品獲 FDA 批準(zhǔn)上市,其中四款靶向 CD19,另有兩款靶向 BCMA;2021 年6月和9月,中國國家藥品監(jiān)督管理局(national medical products administration, NMPA)也先后批準(zhǔn)兩款靶向 CD19 的 CAR-T細胞產(chǎn)品(復(fù)興凱特,倍諾達)上市,均為血液腫瘤的適應(yīng)證[2-3]。隨著 CAR-T 細胞療法在血液腫瘤領(lǐng)域“一次性治愈”式的革新,細胞免疫治療也激發(fā)了業(yè)界對 CAR-T 細胞療法應(yīng)用于實體瘤的研究熱情。作為發(fā)病率和死亡率均居前列的原發(fā)性肝癌也成為了關(guān)注的焦點,近年來已有多個針對肝細胞癌(HCC)特異性靶點的CAR-T細胞療法完成早期臨床試驗,眾多新型CAR-T細胞療法也正在研發(fā),同時CAR-T細胞與其他療法聯(lián)合治療的研究也陸續(xù)被推出,成為原發(fā)性肝癌免疫治療研究的新熱點;本文將從多角度對CAR-T細胞治療原發(fā)性肝癌臨床研究進展進行綜述。

1 CAR-T細胞治療腫瘤的作用機制以及發(fā)展

1.1 CAR-T細胞結(jié)構(gòu)以及作用機制 CAR-T細胞是由單克隆抗體的單鏈可變區(qū)(single chain antibody fragment, scFv)和T淋巴細胞信號傳導(dǎo)區(qū)連接而成,針對不同的腫瘤細胞抗原構(gòu)建不同的單克隆抗體代替T淋巴細胞抗原受體(T cell receptor, TCR)中的互補決定區(qū),避免主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex, MHC)限制性,CAR中svFv通過特異性的識別腫瘤特異性抗原直接將信號傳到T淋巴細胞內(nèi),使T淋巴細胞活化,分泌細胞因子,殺滅腫瘤細胞[4-5]。與TCR相比,CAR抗體能夠識別更廣泛的腫瘤細胞抗原,以MHC非限制性方式使T淋巴細胞活化,進而發(fā)揮高效性和特異性的抗腫瘤效應(yīng)。CAR作為CART的核心,其結(jié)構(gòu)主要由胞外區(qū)、鉸鏈區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)四部分組成。胞外區(qū)通常由針對腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigen, TAA)的單克隆抗體的輕鏈及重鏈連接而成。鉸鏈區(qū)需針對不同TAA調(diào)整其長度,以便更好發(fā)揮靶向結(jié)合能力[6]?？缒^(qū)常由CD3、CD8、CD28的跨膜區(qū)構(gòu)建,在T淋巴細胞活化中發(fā)揮重要作用。胞內(nèi)信號區(qū)主要由如CD28、CD134、CD137等組成。CAR大體結(jié)構(gòu)由膜外段和膜內(nèi)段組成,膜外段主要是結(jié)合特異性抗原的單克隆抗體可變區(qū),膜內(nèi)段由刺激結(jié)構(gòu)域和共刺激結(jié)構(gòu)域組成。目標(biāo)靶抗原的選擇是CAR特異性的關(guān)鍵性因素,隨著CAR-T細胞的廣泛應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化迭代[7]。

1.2 CAR-T細胞殺傷腫瘤細胞的分子機制 T淋巴細胞加入(嵌合)特定抗原的受體,以使T淋巴細胞行使特異的殺傷功能。T淋巴細胞識別腫瘤抗原后,激活T淋巴細胞免疫通路,相關(guān)基因表達上調(diào),分泌顆粒酶、穿孔素直接介導(dǎo)腫瘤細胞溶解,同時也分泌細胞因子介導(dǎo)固有免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細胞,一是通過直接靶向殺傷表達特異性抗原的腫瘤細胞, 二是通過誘導(dǎo)自亡殺傷抗原丟失的腫瘤細胞[8]。

1.3 CAR-T細胞發(fā)展

1.3.1 第一代 最初版本的CAR設(shè)計成只有CD3 TCR或Fc受體(Fc receptor, FcR)的CD3鏈,與外部scFv相連,給T淋巴細胞一個激活的信號,同時由于這些區(qū)域連接簡單,缺乏T淋巴細胞活化所必須的第二信號,導(dǎo)致其激活效率較低,不足以產(chǎn)生高效的T淋巴細胞反應(yīng)或持續(xù)的細胞因子。因此第一代CAR-T并未在臨床應(yīng)用中獲得預(yù)期效果[9]。

1.3.2 第二代 第二代CAR-T細胞在第一代CAR-T細胞的基礎(chǔ)上,在胞內(nèi)段添加了一個來自共刺激分子CD28、OX40或者CD137(4-1BB)的免疫受體酪氨酸活化基序(immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)結(jié)構(gòu)域。這些細胞內(nèi)信號域的存在在臨床前模型中提高了T淋巴細胞的持久性、細胞因子的分泌以及抗腫瘤的功效,胞外的抗原識別區(qū)與靶抗原結(jié)合后,可使T淋巴細胞同時獲得抗體刺激信號及共刺激信號。這使得第二代CAR-T細胞的活化能力遠遠強于第一代,相關(guān)臨床試驗[5]證實了第二代CAR-T對B細胞急性淋巴細胞白血病和非霍奇金淋巴瘤患者有很強的抗腫瘤功效。

1.3.3 第三代 第三代CAR主要結(jié)構(gòu)同二代CAR相似,但其使用慢病毒作為轉(zhuǎn)染載體,可攜帶更大的基因片段進入T淋巴細胞,因此三代CAR-T在其胞內(nèi)段攜帶了多個共刺激域,如CD28-41BB或CD28-OX40,來提高CAR-T細胞的殺傷效能,使其產(chǎn)生更多的細胞因子,更強大的抗腫瘤能力,并能夠增加T淋巴細胞的增殖。此外,一些第三代CAR的臨床前研究報告顯示,與第二代CAR相比,第三代CAR在臨床上療效更好、更易增殖,可產(chǎn)生更多的細胞因子。然而,關(guān)于第二代及第三代CAR-T細胞療效問題,目前仍然存在爭議[10]。

1.3.4 第四代 第四代CAR-T細胞,也稱為精準(zhǔn)CAR-T細胞。其結(jié)構(gòu)與前三代不同,引入了促炎癥細胞因子和共刺激配體,主要目的是克服抑制性的腫瘤免疫微環(huán)境。第四代CAR-T包括自殺基因、整合表達免疫因子、整合共刺激因子配體等精確調(diào)控方式的加入,可能有含CD28的3個不同的共同刺激因子加入。第四代CAR-T在胞內(nèi)區(qū)進一步加入自殺基因或促炎細胞因子,以此增強對T淋巴細胞反應(yīng)調(diào)控或通過釋放不同的細胞因子來招募其他的免疫細胞至腫瘤部位,產(chǎn)生不依賴于T淋巴細胞的殺傷作用[11]。

1.3.5 第五代 第五代CAR-T細胞即通用型CAR-T,是指從健康志愿者獲取T淋巴細胞并進行基因編輯敲除相關(guān)基因,然后轉(zhuǎn)入CAR基因制成的CAR-T細胞,最主要的優(yōu)勢在于不需要從患者體內(nèi)獲取T淋巴細胞進行定制,而是可以做到現(xiàn)貨供應(yīng),從而節(jié)約時間和治療花費[12]。

2 CAR-T細胞臨床研究現(xiàn)狀

2.1 CAR-T總體研究現(xiàn)狀 截至2023年初,中國登記注冊了800余項關(guān)于CAR-T細胞的臨床研究,其中三分之二在ClinicalTrials.gov登記注冊,三分之一在Chinese ClinicalTrial Registry登記注冊。2021年開始,中美CAR-T臨床試驗注冊總數(shù)出現(xiàn)了下滑,而在前幾年一直是增加的態(tài)勢。在地區(qū)分布方面,中國CAR-T細胞治療臨床研究主要分布在北京、江蘇、上海、浙江和廣東等醫(yī)療資源集中、科研水平較高和經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)。從試驗進度來看,CAR-T細胞療法的臨床試驗集中處在早期臨床和phaseⅠ、PhaseⅠ/Ⅱ,有不到10%的管線處在phaseⅡ以及之后的階段[2](表1)。

2.2 CAR-T研究適應(yīng)證 在適應(yīng)證方面,在2022年正在進行的三百余項臨床試驗中,血液腫瘤占絕大多數(shù),尤其是B淋巴細胞惡性腫瘤。有23%試驗適應(yīng)證為實體瘤,其中最常見實體瘤包括肝癌、胰腺癌和腦癌。目前已經(jīng)有部分企業(yè)在做腫瘤之外的適應(yīng)證,并且比例有所增加,疾病涵蓋范圍較為廣泛,包括自身免疫性疾病、傳染病等[13]。

具體來說,針對自身免疫性疾病的CAR-T細胞試驗包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡、硬皮病、腎炎、干燥綜合征、視神經(jīng)脊髓炎譜系障礙,傳染病則包括艾滋病、慢性活動性Epstein-Barr病毒感染和COVID-19[14-16]。雖然國內(nèi)開展的臨床試驗項目較多,獲批開展臨床的CAR-T項目超過了40項,但獲NMPA批準(zhǔn)上市的只有兩款,說明CAR-T研究前景遠大,并且仍然需要探索。

3 CAR-T細胞在肝癌中臨床研究現(xiàn)狀

3.1 磷脂酰肌醇蛋白聚糖3 (GPC3) CAR-T細胞

3.1.1 GPC3生物學(xué)原理 GPC3是一個65 kD的糖基磷脂酰肌醇(GPI)錨定的580個氨基酸的硫酸肝素蛋白多糖,它通過激活Wnt途徑在腫瘤發(fā)生中起作用,提示預(yù)后不良[17]。并且GPC3在非腫瘤組織表達很少。53%的HCC患者中發(fā)現(xiàn)可溶性GPC3,可以作為生物標(biāo)志物,在HCC的發(fā)展和預(yù)后中均發(fā)揮作用。與對照組相比,HCC細胞中的GPC3表達降低導(dǎo)致腫瘤增殖減少,凋亡增加,腫瘤細胞遷移受損。因此GPC3成為肝細胞癌CAR-T細胞治療的熱門靶標(biāo)。

3.1.2 GPC3靶向CAR-T細胞的臨床前研究及臨床研究 為了提高GPC3-CART在實體瘤中的功能,Kolluri等[18]在2022年美國臨床腫瘤學(xué)會(ASCO)年會上報告了對GPC3進行了VH區(qū)域改造,檢測了9種結(jié)構(gòu)域,發(fā)現(xiàn)工程化的HN3 CAR-T細胞療法在治療由Wnt失調(diào)引起的侵襲性HCC方面顯示出強大的能力。除了針對改造CAR-T細胞已增加侵襲性以外,還可以增加GPC3-CAR-T細胞的增殖以及運送,如增加實體瘤中的IL-2穩(wěn)定表達,以促進CAR-T細胞增殖以及運送,Aspuria等[19]在2022年構(gòu)建了一個人類正交(orthogonal)配體/受體系統(tǒng),包括一個IL-2(STK-009)和一個突變的IL-2受體β(orthoIL-2Rβ),動物實驗證明上述系統(tǒng)能夠增強GPC3的CAR-T細胞的抗腫瘤活性和持久性。在臨床研究中,目前報道了兩項自體第二代41BBζ GPC3-CART在晚期HCC成人中的連續(xù)Ⅰ期試驗(NCT 02395250,NCT03146234)。第一項研究在環(huán)磷酰胺和基于氟達拉賓藥經(jīng)淋巴排泄后,輸注GPC3靶向的CAR-T細胞。共入組13例患者,9例出現(xiàn)細胞因子釋放綜合征(CRS),未出現(xiàn)3級或4級神經(jīng)毒性。3年的總生存率為10.5%,1年為42%,6個月為50.3%。試驗中1例患者病情持續(xù)穩(wěn)定,在44.2個月依然生存。此外,臨床試驗還在研究GPC3 CAR-T與檢查點抑制劑的聯(lián)合治療,特別是對PD-L1陽性的HCC。這項研究為進一步開發(fā)“優(yōu)化的”GPC3-CAR-T方法提供了基礎(chǔ)[20-21]。為此,在GPC3-CAR-T設(shè)計上添加結(jié)構(gòu),包括41BBL和IL-15/IL-21的工程模塊(NCT02932956)等,旨在提高GPC3-CAR-T細胞的殺傷能力[22]。

聯(lián)合治療也是目前GPC3的研究熱點之一。為了防止靶點逃逸,Cao等[23]開發(fā)了一種新型的雙特異性T淋巴細胞嚙合劑CAR-T(CAR.T-BiTEs),驅(qū)動GPC3和BiTE針對CD3和B7H3的特異性CAR的表達,體外功能檢測顯示,與GPC3 CAR-T細胞(GPC3靶向CAR-T細胞)和B7H3 CAR-T細胞(B7H3靶向CAR-T細胞)相比,GPC3-BiTE CAR-T細胞對GPC3+/B7H3+HCC細胞系表現(xiàn)出更大的細胞毒性活性。酪氨酸激酶抑制劑或免疫檢查點抑制劑的聯(lián)合治療方法(NCT03980288)[24],以及通過肝動脈輸注的靶向遞送(NCT03993743)都正在研究中[25]。多藥聯(lián)合是未來研究的改進方向。

3.2 甲胎蛋白(AFP) CAR-T細胞

3.2.1 AFP生物學(xué)原理 AFP是一種591個氨基酸的糖蛋白,幾乎只在胚胎發(fā)育過程中表達,以及慢性肝臟炎癥和60%～80%的HCC中表達[26]。AFP在細胞內(nèi)(加工成肽)和細胞表面均表達,同時也在MHC Ⅰ類分子上表達。在生物學(xué)上,AFP促進腫瘤增殖,其在體內(nèi)異常升高的表達水平預(yù)示著預(yù)后不良。但是由于AFP定位問題,其作為CAR-T細胞治療靶點設(shè)計依然存在一定的難度[27]。

3.2.2 AFP靶向CAR-T細胞臨床前研究及臨床研究 由于AFP的細胞內(nèi)定位及其在MHC上的表達,CAR-T細胞設(shè)計難度較大。一項研究利用定位系統(tǒng)ET1402L1開發(fā)了第二代AFP-CAR-T(CD28/CD3ζ),這是一種完全人源化的組合,專門針對AFP158-166位點。該CAR-T的缺點是將患者限制在特定的HLA匹配群體中,但卻為CAR-T領(lǐng)域提供了針對細胞內(nèi)抗原的機會。這對于缺乏細胞表面靶點的實體瘤來說至關(guān)重要,可以擴大CAR-T的治療范圍[28]。

在臨床前模型中,將攜帶HLA-A HCC SK-HEP-1-MG和HEPG2腫瘤細胞表達AFP158-166表位的免疫缺陷型NSG小鼠進行AFP-CAR-T的瘤內(nèi)注射,與對照組相比抑制了腫瘤的生長[29]。在臨床研究方面,一項針對AFP陽性HCC的Ⅰ期臨床試驗AFP-CAR-T(NCT03349255),給藥方法為靜脈注射和肝內(nèi)動脈給藥治療,目前已經(jīng)終止,至今無研究結(jié)果報道。但是目前看來AFP靶點依然充滿了潛力,只要解決了定位問題,臨床前景巨大[30]。

3.3 黏蛋白1(MUC1) CAR-T細胞

3.3.1 MUC1生物學(xué)背景 MUC1是一種膜結(jié)合的糖基化磷蛋白,其表達由炎癥細胞因子誘導(dǎo)。MUC1在HCC中過量表達,并通過免疫組化分析驗證為潛在的HCC靶點,70.8%的HCC病例顯示MUC1強陽性,并且在正常肝組織中無表達。MUC1與HCC的預(yù)后和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。67.7%的MUC1陽性患者在3年內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)移,而無MUC1表達的患者轉(zhuǎn)移率只有31%。因此MUC1是一種很有前景的CART肝癌靶點[31]。

3.3.2 MUC1靶向CAR-T細胞臨床前研究及臨床研究 在乳腺癌中已經(jīng)設(shè)計出MUC1 CAR-T細胞,名為TAB004(針對糖基化MUC1的mAb),在異種移植模型中具有靶點特異性的細胞毒性,以及細胞因子的分泌和減少腫瘤負(fù)荷。體外研究[32]顯示,MUC1對HCC細胞系有特異性的療效。

在臨床研究中一項包括HCC在內(nèi)的多種實體瘤的MUC1-CAR-T臨床試驗正在進行(NCT02587689),但結(jié)果尚無報道。一項用于頭頸部鱗狀細胞癌的第四代MUC1-IL-22分泌型CAR-T產(chǎn)品已立項,目前正在進行中[33]。

3.4 NKG2D配體(NKG2DL)CAR-T 細胞

3.4.1 NKG2DL生物學(xué)背景 NKG2DL是一種表達在NK和T淋巴細胞上的Ⅱ型跨膜蛋白,在NK細胞的激活和為CD8+與CD4+T淋巴細胞提供共刺激中發(fā)揮作用。NKG2DL在HCC中過度表達,突出了其作為免疫治療靶點的潛力。MICA是靶向NKG2D的特定配體,在大多數(shù)正常組織中不表達,并且定位在上皮細胞的細胞質(zhì)中,為NKG2DL的CAR-T提供了一個潛在的靶點。但是需要警惕腫瘤外NK細胞和T淋巴細胞耗竭,這也是未來研究的方向[34-35]。

3.4.2 NKG2DL靶向的CAR-T細胞臨床前研究以及臨床研究 第三代NKG2DL-CAR-T的體外實驗發(fā)現(xiàn)在SMMC-7721和MHCC97H細胞系中存在特異性細胞毒性,細胞毒性具有NKG2DL依賴性。NKG2DL低的MICA和ULBP2細胞不易受影響,但NKG2DL高的HEP3B易受影響[36]。在體內(nèi)研究中,NKG2DL-CAR-T對接種SMMC-7721皮下腫瘤的NOD-Prkdcscid//Il2rgtm1/Bcgen小鼠(B-NDG)有效。50%(3/6)的治療小鼠在灌注后19天達到完全緩解(CR),50%(3/6)達到部分緩解(PR)[36]。已經(jīng)開展臨床研究的NKR-2(NCT02203825)在7例急性骨髓性白血病患者和5例多發(fā)性骨髓瘤患者Ⅰ期臨床試驗報告中沒有明顯的毒性或其他不良事件[37-38]。完整的臨床數(shù)據(jù)正在等待后續(xù)劑量升級。但是到目前為止,尚無HCC的數(shù)據(jù)。

3.5 其他潛在的用于治療HCC的CAR-T靶點 除了上述靶點外,還有很多有潛力的靶點可以用于HCC的CAR-T治療。CD147是一種跨膜糖蛋白,在HCC中高度表達,在增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮作用,是一種潛在的生物標(biāo)志物。Zhang等[39]開發(fā)了一個抗CD147-CAR-T的“tet-on”誘導(dǎo)系統(tǒng),需要給予多西環(huán)素以獲得CAR活性。停用多西環(huán)素后,體外細胞實驗中CD147-HepG2靶細胞殺傷率從50%降至10%。在體內(nèi)實驗中,使用皮下Huh-7 NSG小鼠模型,與單獨使用CD147 CAR相比,CD147 CAR聯(lián)合多西環(huán)素治療后腫瘤體積明顯減少。目前,一項Ⅰ期臨床試驗正在進行中(NCT03993743)[40]。

黑色素瘤抗原基因家族(MAGE)幾乎只在癌癥組織中表達。在68%的HCC腫瘤中有MAGE-1和-3 mRNA的表達[41]。從功能上講,MAGE的異常表達可以導(dǎo)致信號的改變和腫瘤的發(fā)生。但是到目前為止,MAGE-CAR-T在HCC中的證據(jù)有限。紐約食管鱗狀細胞1(NY-ESO-1),一種癌癥-睪丸抗原(CTA),常見于多種侵襲性腫瘤中的癌癥相關(guān)蛋白,它在包括乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、黑色素瘤、NSCLC、肝細胞癌以及卵巢癌在內(nèi)的多種癌癥中廣泛表達,表達范圍為20%～80%,是全身最具免疫原性的抗原之一,因此,被認(rèn)為是腫瘤免疫治療的理想靶抗原[42]。目前,只有針對NY-ESO-1的工程TCR-T方法在HCC中進行了試驗(NCT01967823)[43]。

4 聯(lián)合治療

4.1 與溶瘤病毒的聯(lián)合治療 溶瘤病毒是一種抗腫瘤藥物,具有裂解性和免疫原性,可以選擇性地感染和殺死腫瘤細胞。在FDA批準(zhǔn)Talimogene laherparepvec (T-VEC)之后,溶瘤病毒療法在癌癥治療中受到廣泛關(guān)注。溶瘤病毒可以通過基因工程在腫瘤微環(huán)境中表達許多轉(zhuǎn)基因,增強腫瘤特異性T淋巴細胞的效應(yīng)活性,對實體惡性腫瘤,溶瘤病毒具有與CAR-T細胞協(xié)同作用的特殊能力。有1項獲批的臨床研究(NCT03740256)[44]驗證了CAR-T和溶瘤病毒聯(lián)合治療HER2陽性惡性腫瘤的情況。此外,預(yù)測結(jié)合兩種強效促炎癥免疫療法的安全性也很困難。雖然T-VEC的臨床前價值已經(jīng)確認(rèn),但聯(lián)合溶瘤病毒可能會增加CAR-T細胞副作用的嚴(yán)重程度。因此,需要謹(jǐn)慎考慮安全劑量。

4.2 與免疫檢查點抑制劑聯(lián)合使用 目前CAR-T細胞治療實體瘤的問題之一就是存在免疫抑制性腫瘤微環(huán)境。多種因素參與了這種免疫抑制性微環(huán)境的發(fā)展,包括抑制性分子,如PD-1、CTLA-4、LAG-3等。研究表明,免疫檢查點抑制劑聯(lián)合CAR-T細胞治療可以極大地提高CAR-T細胞療效。這些抗體可以預(yù)防T淋巴細胞的耗竭,保持其效應(yīng)功能。免疫檢查點抑制劑與CAR-T細胞聯(lián)合治療的多項研究已經(jīng)開啟(NCT01454596, NCT03030001, NCT02873390, NCT03179007, NCT02862028, NCT03182803)[45]。Li等[46]在2023年建立了針對GPC3和阻礙PD-1/PD-L1結(jié)合的雙目標(biāo)CAR-T細胞,新構(gòu)建的雙靶點CAR-T細胞在HCC中表現(xiàn)出比其他常見的單靶點對應(yīng)細胞更強的腫瘤抑制作用,這提示了在HCC治療中加強CAR-T細胞活性的潛力。

5 影響CAR-T治療效果的因素以及解決策略

CAR-T細胞療法在實體瘤中的應(yīng)用仍面臨著諸多挑戰(zhàn),諸如靶點逃避、靶向非腫瘤效應(yīng)、CAR-T細胞擴增、腫瘤內(nèi)浸潤受限以及免疫抑制微環(huán)境等因素,限制了CAR-T細胞在實體腫瘤中的研發(fā)進程。

5.1 靶點逃逸 靶點逃逸是最具挑戰(zhàn)性的難點。雖然單一抗原靶向的 CAR-T 細胞具有較高的應(yīng)答率,但使用這些CAR-T細胞治療的大部分患者腫瘤細胞會出現(xiàn)目標(biāo)抗原表達的部分或完全喪失,導(dǎo)致耐藥,即為靶點逃避效應(yīng)[47]。

當(dāng)前針對CAR-T細胞在實體瘤治療中所產(chǎn)生的靶點逃避效應(yīng),解決策略聚焦于靶向多種抗原:即使用雙CAR結(jié)構(gòu)或串聯(lián)CAR結(jié)構(gòu),這是一種包含兩個或更多單鏈抗體的單CAR 結(jié)構(gòu),能夠同時靶向多個腫瘤抗原。研究[48]報道與單靶點CAR-T 細胞治療相比,串聯(lián) HER2 和 IL13Ra2 CAR 結(jié)構(gòu)在膠質(zhì)母細胞瘤中產(chǎn)生了更好的抗腫瘤反應(yīng),提示優(yōu)化靶抗原選擇的重要性。然而目前針對肝內(nèi)膽管癌相關(guān)CAR-T細胞治療的研究極少,相關(guān)CAR-T細胞治療的改進策略有待新的探索和臨床驗證。

5.2 劑量影響因素 對肝癌患者使用多大CAR-T細胞劑量一直存在爭議,其機制主要為低劑量可能加速T淋巴細胞耗竭,而高劑量又會增加毒性,并且劑量對療效也有很大影響。

為了解決劑量與療效的關(guān)系,一項研究在惡性黑色素瘤CAR-T治療進行了機器學(xué)習(xí)預(yù)測劑量對T淋巴細胞群動態(tài)的影響。發(fā)現(xiàn)最低劑量(5 000萬個細胞)不能減少腫瘤,并導(dǎo)致T淋巴細胞耗竭加速。在腫瘤負(fù)荷比不足的情況下,由于低劑量或擴張能力,輸注的CAR-T細胞將在起效之前耗盡。1.5億～4.5億個細胞劑量下T淋巴細胞耗竭減緩,并且具有細胞殺傷效應(yīng),因此,療效與劑量有關(guān)。推測劑量影響因素可能是由患者的免疫狀態(tài)預(yù)先決定的[49]。

5.3 CAR-T細胞運送和持久性因素 加強CAR-T的運送和進入HCC腫瘤部位是目前亟待解決的問題。CAR-T細胞治療在HCC存在物理屏障,HCC普遍具有纖維化細胞外基質(zhì)(ECM),而CAR-T細胞缺乏肝素酶,無法穿過ECM[50]。

為了解決這項問題,部分研究正在探究可降解ECM的CAR-T細胞是否在HCC治療中具有運送優(yōu)勢。趨化因子也是CAR-T細胞運送作用的一個重要影響因素,其在白細胞遷移/歸宿和癌癥遷移/進展中起著關(guān)鍵作用。在CAR-T產(chǎn)品中設(shè)計表達趨化因子受體,可以利用腫瘤相關(guān)的趨化因子梯度來增強CART的腫瘤運送。CXCL2在HCC中高表達,在HCC模型中,GPC3-CAR-T細胞上過表達CXCR2L受體(CXCR2)可以增強CAR-T在腫瘤部位的浸潤和擴增[17]。

5.4 CAR-T免疫抑制腫瘤微環(huán)境因素 實體瘤內(nèi)存在免疫抑制信號,也是CAR-T細胞治療所面臨的困境,如何克服免疫抑制微環(huán)境也是CAR-T目前研究的關(guān)鍵點。研究[51]發(fā)現(xiàn),CAR-T衍生的細胞因子可以激活宿主的巨噬細胞,并將腫瘤微環(huán)境從免疫抑制性轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖叽碳ば?。在卵巢癌?分泌IFN-γ和GM-CSF的CAR-T細胞可以激活腫瘤相關(guān)巨噬細胞,減少調(diào)節(jié)因子的表達,并增加IL-12的產(chǎn)生,促進內(nèi)源性免疫并抑制腫瘤生長[52]。免疫檢查點抑制劑作為一種潛在的組合方法,可能與CAR-T細胞同時發(fā)揮作用。具有內(nèi)置檢查點阻斷功能的CAR-T工程可以提供一種“一體化”戰(zhàn)略,例如PD-1缺陷的GPC3-CART[46,53]。

6 展望

近年來,原發(fā)性肝癌免疫檢查點抑制劑為主導(dǎo)的免疫/免疫聯(lián)合治療方案給患者帶來很好的臨床獲益,但仍然面臨原發(fā)耐藥和繼發(fā)耐藥的難題,繼續(xù)研發(fā)新型腫瘤免疫療法仍然是熱點方向。CAR-T細胞在血液腫瘤領(lǐng)域的臨床推廣應(yīng)用使得實體瘤領(lǐng)域的研究也越來越多,隨著生物科學(xué)技術(shù)的不斷進步,CAR-T細胞各種改良技術(shù)的優(yōu)勢也逐漸顯露出來,并且在臨床研究中取得了較好的應(yīng)用前景。而最佳適應(yīng)人群、細胞劑量、輸液方式和合適的聯(lián)合治療方案是進一步需要探討的問題。另外,建立以免疫學(xué)科專家為主導(dǎo)、輔以臨床醫(yī)生的多中心腫瘤免疫治療團隊,將極大推動 CAR-T技術(shù)的創(chuàng)新,并極有可能提高未來原發(fā)性肝癌免疫治療的臨床效果。

利益沖突聲明：本文不存在任何利益沖突。

作者貢獻聲明：李爽、劉哲睿負(fù)責(zé)提出研究選題,撰寫論文;陸蔭英、趙琦負(fù)責(zé)調(diào)研整理文獻,修訂論文,終審論文。