CAR—T细胞在肿瘤治疗中的研究进展

吕婷婷

【摘 要】以嵌合型抗原受体（chimericantigenreceptor，CAR）为基础的细胞免疫治疗是一种新的治疗恶性肿瘤的模式，是近年来发展非常迅速的一种过继性免疫治疗技术，其为部分晚期实体瘤患者带来治愈的希望。但该技术同时也存在脱靶效应和细胞因子释放综合征等临床应用风险。本文就CAR-T细胞免疫疗法的原理和在肿瘤的临床治疗领域的研究进展作综述性的阐述。

【关键词】嵌合型抗原受体；免疫治疗；肿瘤

嵌合型抗原受体（chimericantigenreceptor，CAR）由胞外抗原结合域scFv、跨膜结构域和胞内信号传导结构域组成。其通过基因修改技术，将能识别肿瘤相关抗原的抗体融合表达于自体T细胞的表面，被修改过的T细胞因此具有对肿瘤细胞的靶向杀伤力。尽管在B细胞源性肿瘤中CAR-T细胞治疗取得了较好的疗效，但在实体瘤中CAR-T细胞还面临挑战。为获得较好临床疗效CAR-T细胞必须具有以下功能：首先必须对明确区分肿瘤与正常组织的抗原具有特异性；其次必须归巢并且渗透至围绕肿瘤的促结缔组织形成基质；当到达肿瘤内后，必须能够扩增、持续存在并且在主要由免疫抑制介质组成的微环境中发挥细胞毒作用。这些可通过内在和/或外在对CAR-T细胞进行修饰来实现。

一、CAR-T细胞抗肿瘤的机制

CTL是经抗原递呈细胞激活的CD8+T淋巴细胞。T细胞的活化需要双信号途径，第一信号途径为抗原递呈细胞上的MHC分子-抗原肽复合体与T细胞上的TCR结合，第二信号为抗原递呈细胞上的共刺激分子B7与T细胞上的CD28分子结合，在这两种信号的共同作用下，T细胞会活化增殖为CTL细胞。当CTL细胞再次遇到携带有相同MHC分子-抗原肽复合体的肿瘤细胞时，就会通过同样的机制与之结合，并分泌穿孔蛋白、粒酶及细胞因子协同作用杀死肿瘤细胞。在T细胞活化的第一信号途径中，接受肿瘤抗原信息的TCR分子本身并不能直接传递信号，CD3分子负责向T细胞传递信号。CD3由3对复合物构成，分别为εδ、εγ及ζζ分子。εδ及εγ分子各含有一对ITAM，而ζζ分子含有3对IATM，这样一共合起来有5对ITAM能够对下游蛋白激酶产生磷酸化。当TCR与MHC-抗原肽复合体结合后，TCR又与CD3结合形成复合体后，引起ITAM磷酸化激活下游蛋白使T细胞活化增殖。因此，ITAM的作用就像一个信号放大器，这样的复合分子能够很敏感地感知TCR受体的情况并及时地激活T细胞，使T细胞增生活化转变为CTL细胞，CTL细胞反过来对含有肿瘤抗原的肿瘤细胞进行免疫攻击。

二、CAR-T细胞疗法的临床效果

（一）CAR-T细胞治疗血液系统肿瘤

针对CD19的CAR有多种构建形式，临床试验涉及急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）、慢性淋巴细胞白血病（chronic lymphocyticleukemia，CLL）、非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkinslymphoma，HL）和小淋巴细胞淋巴瘤（small lymphocyticlymphoma，SLL）等多种血液肿瘤。目前针对CD19的CAR-T临床治疗结果令人振奋，即使针对难治、复发的患者也能取得较高的缓解率。在针对CD19这个成功的靶点开展相关工作的同时，研究人员也在积极寻找更多其他可用于血液肿瘤治疗的分子。选择CD33作为靶点构建的第二代CAR-T细胞—CART-33（CAR.33-4-1BBζ-GFP），已用于1例复发的急性髓系白血病病例的治疗。患者在回输了总量为1.12×109个经改造的自体T细胞之后，相继出现了发热、细胞因子释放综合征、全血细胞减少症和高胆红素血症等症状，而原始血细胞（Blast cells）的比例在治疗初期由大于50%降低至6%，但后续病情却持续发展，至第9周时原始血细胞回升至70%。研究者进行了针对CD20的临床Ⅰ期试验，应用第三代CAR-T细胞治疗了3例患者其中2例患者的病程在12～24个月内未继续发展；另1例患者则表现为部分缓解（partial remission，PR），12个月后复发。上述结果均不如针对CD19为靶点的试验结果理想。另外，还有针对CD22、CD138、CD30和LewisY等靶点的多项CAR-T细胞的免疫疗法也正在招募患者进行Ⅰ期临床试验。

（二）CAR-T细胞治疗实体肿瘤

CAR-T细胞免疫疗法在实体瘤临床试验中的表现有些不尽人意。由于实体肿瘤一般具有包膜，不利于CAR-T细胞的浸润，且其肿瘤细胞的多样性也要高于血液肿瘤，以及肿瘤附近还存在免疫抑制微环境，上述原因均可能导致CAR-T细胞免疫疗法对实体瘤的治疗效果不理想。目前，实体瘤的CAR-T临床试验相对较少，也相对不成熟，基本停留在检测安全性阶段，治疗效果更有待提高。

三、CAR-T细胞疗法的不良反应

（一）细胞因子释放综合征（CRS）

CRS是CAR-T细胞治疗常见的和致命的不良反应。CRS的发生与发展和CAR结构、肿瘤类负荷和类型以及病人基因多態性和其他相关，可以通过设计安全的CARs或CAR-T细胞和严格限制每注入细胞的数量，减少CRS的发生率。糖皮质激素和细胞因子有拮抗作用，可减少相关的死亡率。

CRS的临床症状是恶心、头痛、心动过速、低血压皮疹、气短。患者注入CAR-T细胞后，其体内T细胞、B细胞、NK细胞以及单核/巨噬细胞释放大量的炎性介质（包括细胞因子），这些炎性介质触发急性炎症反应诱导上皮及组织损伤，导致微血管渗漏、心衰甚至死亡。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。

（二）脱靶效应

由于CAR-T细胞针对肿瘤相关抗原（TAA），对其具有高度亲和力，当其与正常组织表达的TAA结合后对正常组织产生的毒性则为脱靶效应；这种毒性由抗原介导可应用抗体封闭正常组织上的TAA、降低每次输注的CAR-T细胞数量、构建跨信号CAR或者通过引入自杀基因系统来预防及治疗这种脱靶毒性。例如B细胞缺乏便是CAR19-T细胞治疗的脱靶毒性，B细胞缺乏可引起长期的低γ球蛋白血症，可通过输注丙种球蛋白替代。

四、结语

CAR-T细胞免疫疗法在治疗肿瘤方面有很大的前景，尤其是在治疗血液系统肿瘤方面有比较好的效果，而对于实体瘤CAR-T细胞治疗的最终目的是治愈，这就需要设计新的、能够在实体瘤微环境中存在和增殖的CAR-T细胞，目前在临床前研究方面已向这一最终目标迈出了具有重要意义的一大步。然而由于选择的多样性、对既定实体瘤和其微环境评价的谨慎性，缩小了CAR-T细胞最可能诱导临床疗效的范围。在将来比较不同基因修饰策略改造的CAR-T细胞的临床研究有利于优化CAR-T细胞治疗，使其治疗实体瘤从希望变为现实。

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