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作者：解螺旋.子非鱼 转载需授权注来源：解螺旋，医生科研助手 在“魏则西事件”的传播后，癌症免疫疗法也随之躺枪。虽然国外研究表明，最新的免疫疗法——CAR-T细胞疗法被证实对多种癌症有效。不过在中国，那些门目繁多“免疫疗法”没有任何一种经过严格临床测试，也没有任何一种得到了官方审批，所以现在那些对病人说要用免疫疗法的人，基本可以当骗子处理。 在此，小鱼不得不站出来为其正名，同时并为大家科普一下真正的肿瘤免疫治疗。那个现在“人人喊打”的CAR-T免疫治疗是作为医疗上治疗肿瘤最有潜力的新技术，在国外，无论是国家还是企业，都对CAR-T疗法非常重视。虽然现在还不能定论，但是潜力巨大，有可能攻破部分肿瘤。如果我们与它失之交臂，实在是令人痛惜。 就目前而言，通过免疫学方法治疗肿瘤是医学上的大势所趋。而肿瘤免疫疗法从上世纪80年代开始在美国进入临床试验，到目前至少经历了4代（如下表所示）。
目前中国的免疫治疗仍停留在第二代的CIK疗法，一个10多年前就开始在欧美尝试后并放弃的疗法，一个到目前为止都没有任何临床实验证明其有效的疗法。依据权威的临床实验数据库，目前登记在案的，仍在进行CIK相关的临床实验的只有35个，且全部在中国。 现阶段，我们经常采用手术、放疗、化疗等治疗方法与癌症进行斗争。无奈道高一尺魔高一丈，现有的治疗方法仍然抵挡不住它一波又一波的猛烈攻势。然而CAR-T（T细胞嵌合抗原受体）疗法的出现却扭转了我们与癌症斗争的战局，为癌症治疗带来了新曙光。 CAR-T的基本原理 CAR-T疗法可将嵌合抗原受体（CAR）导入到T细胞，并特异性地识别肿瘤相关抗原（TAA），使效应T细胞的靶向性、杀伤活性和持久性较常规应用的免疫细胞大幅度提高，从而打破宿主免疫耐受状态，克服免疫逃逸，最终杀伤肿瘤细胞。 典型的CAR由胞外肿瘤相关抗原（TAA）结合区（通常来源于多克隆抗体抗原结合区域的scFV段），胞外铰链区，跨膜区和胞内信号转导区。 其中，scFV识别肿瘤抗原的方式是非HLA依赖的（无需抗原递呈细胞的加工递呈），突破了病人HLA分型的限制，则相较于天然T细胞表面受体TCR能识别更广泛的目标。而胞内转导区（ITAM）通常为CD3ζ和共刺激信号（可延长CAR-T细胞在体内的存活时间）。 几代CAR-T的区别在于细胞内信号转导区连入了不同的正向共刺激信号： 图注：第一代CAR(左)由单链抗体通过跨膜区域与胞内信号传导区(ITAM)相连, ITAM通常为CD3ζ或FcεRIγ; 第二代CAR(中)的胞内信号转导区引入了共刺激分子CM1, 主要为CD28分子或4-1BB（CD137）,当前较为统一的观点是携带CD28的CAR-T细胞起效更快，而携带4-1BB的CAR-T在体内存在的时间更久；第三代CAR(右)引入了双共刺激分子(CM1和CM2), 主要为CD28分子加上CD134或4-1BB。 CAR-T疗法的挑战及新进展 1 靶向/非肿瘤&炎症因子风暴 由于目前已知的肿瘤特异性抗原（TSA）较少，大多数CAR-T细胞的靶标是TAA，而TAA不具备肿瘤细胞限制性，从而导致“是靶向/非肿瘤”毒性的产生。同时，促炎症细胞因子的增多也是过继T细胞后一个常见反应，严重时会产生细胞因子释放综合征（CRS），导致致命的危险。 有两种方法可解决此问题： 1：通过miRNA电转、设计CAR-T细胞的“自杀开关”及抑制性CAR（iCAR）等方法抑制CAR-T细胞的活性。具体机制如下图所示： 2：反其道而行之，设计CAR-T细胞的“靶向开关”，即通过一个外源小分子作为CAR-T细胞与癌细胞之间的桥梁，只有当工程CAR-T细胞和外源小分子共同存在时，该系统才会表现出抗肿瘤活性。利用这个方法可以控制CAR-T细胞的激活时间及小分子药物的给药剂量，降低了CAR-T系统的副作用（如减少炎症因子的释放），为肿瘤的精准医疗奠定了基础。 目前该方法的研究有了很多突破性的进展。比如，《PNAS》一篇文章则报告了一种基于寡肽链（PNE）-CD19-Fab的双开关CAR-T（sCAR-T）设计思路。
又如，《Medical Press》的一篇文章则是通过小分子适配器（adaptor)来激活CAR-T细胞，并控制活化细胞的数量和效力，而未经adaptor刺激的细胞会“沉默”，不识别和靶向任何细胞。
当然也可寻找肿瘤特异性更强的抗原，如神经胶质瘤中的EGFRvIII或提高T细胞的抗体识别区域亲和力，使其以较低的亲和性来识别抗原高表达的肿瘤细胞, 而不攻击相同抗原低表达的正常细胞来改善靶向/非肿瘤情况。针对CRS没有标准治疗方式，目前多采用类固醇或最近临床上使用IL-6单克隆抗体tocilizumab来缓解症状。 2 实体瘤难起效 由于实体瘤的肿瘤细胞数繁多（1cm肿瘤的细胞数约有1×109），且其肿瘤微环境具有较强的免疫抑制作用, 使免疫T细胞不易进入实体瘤内部，导致现阶段利用CAR-T攻克实体瘤的效果甚微。 CAR-T治疗实体瘤的主要难点在于：如何突破肿瘤微环境对CAR-T细胞活性的限制。目前针对肿瘤微环境的不同不利因素，已衍生出不同的CAR-T增强策略。如针对TGF-β，可在CAR-T表面表达TGF-β DNRII；又如针对肿瘤细胞上调免疫监测点配体如PD-L1，可采用CAR-T细胞联合PD-1封闭抗体策略等。 其次，要针对实体瘤的抗原特异性靶点，如EGFRvⅢ（脑胶质母细胞瘤等）、ERBB2（多形性成胶质细胞瘤、肉瘤等）、Mesothelin（间皮瘤、胰腺癌、卵巢癌和肺癌等）、PSCA和PSMA（前列腺癌、胰腺癌和肾癌等）。目前实体瘤的研究项目如下表所示： 3 3 治疗流程难规模化、标准化 CAR-T作为一种个性化治疗，T细胞每个批次的质量、基因修饰方法及启动子选择、细胞培养技术、运输及回输到患者体内的时机、选择的化疗方案的不同均会影响CAR-T的治疗效果，这便造成疗效不确定性。 此外，CAR-T细胞的制备时间是很长的，一般经典的CAR-T治疗过程从采血到回输需要14天才能完成，这就导致病人经常要等1、2个月才能来治疗。同时，自体T细胞的收集困难以及难以大规模的体外制备，也导致了治疗价格过高。 CAR-T的治疗流程： 为了使免疫细胞治疗标准化、简易化，科研人员利用NK细胞不需要提前致敏或HLA配型即可识别靶细胞的机制、短暂的生理周期及广谱的肿瘤杀伤能力的特点，研发了CAR-NK技术。该技术可将NK细胞改造成易扩增的异体效应细胞，能大大缩减治疗周期和成本，有望改变传统免疫治疗繁杂的模式。 目前，已有靶向多种血液肿瘤和实体瘤抗原的CAR-NK在体外实验和动物模型中取得了显著效果，如NK-92细胞系和脐带血来源的NK细胞均已进入临床试验阶段（NCT01729091，NCT02280525）。近几年临床前研究的CAR-NK靶点统计如下：
综上，可用一张图简要列出成功运用CAR-T细胞免疫疗法治疗癌症的重点要素：
CAR-T临床研究进展、疾病及靶点统计
最后，小鱼通过clinicaltrials.gov的搜索，将对全球登记在册的CAR-T临床所使用的靶点和对应的肿瘤类型做一个全面的汇总，希望可以为广大临床科研工作者在靶点的选择上带来一定的帮助。
由上表可知，目前CAR-T疗法主要用于治疗血液系统疾病，其中，以针对CD19、CD20和CD22为靶抗原的CAR-T细胞治疗B细胞恶性肿瘤研究得最多，且在今年4月份我国首例靶向CD19的CAR-T治疗急性淋巴细胞白血病（ALL）取得了成功。 其余研究较多的靶点有Her2、GD2、CEA、mesothelin等。最近美国Celdara Medical, LLC的最新研究靶点是广泛表达于多种肿瘤细胞表面的NKG2D配体，目的是为了研究出一种“通用”的CAR。 参考文献： 1. Chimeric antigen receptors for T cell immunotherapy： current understanding and futuredirections. 2. Safety Study of Chimeric AntigenReceptor Modified T-cells Targeting NKG2D-Ligands 3. Remote control of therapeutic Tcells through a small molecule–gated chimeric receptor 4. Switch-mediated activation andretargeting of CAR-T cells for B-cellmalignancies 5. Research could expand engineered T-cell cancer treatment 6. Current status of chimeric antigen receptor-modified T cells |
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