CAR—T的免疫治疗最新研究进展及前景展望

崔馨予

摘 要：免疫治疗一直以来是人们研究的热点。随着基因重组技术的不断发展以及人们对肿瘤发病机制的深入认识，嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）免疫疗法得以在临床试验研究中开展。 理论上，CAR-T免疫疗法可以特异性、靶向性地杀伤肿瘤细胞，同时为个体化肿瘤免疫治疗提供无限可能，前景乐观。目前此疗法已经可以有效治疗急性髓系白血病，急性淋巴细胞白血病及黑色素瘤等一系列高发病症，但同时也伴随着发生细胞因子风暴等风险。尽管CAR-T细胞治疗过程中会出现多种不良反应，但它仍被认为是肿瘤治疗中最有前景的技术之一，同时也被认为有更广阔的应用前景和令人振奋的临床疗效。

关键词：CAR-T；免疫治疗；白血病；黑色素瘤；细胞因子释放综合征

中图分类號：R730.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）23-0180-02

1 CAR-T介绍

众所周知，癌症三大传统治疗方法——手术、放疗、化疗，近半世纪来已有大幅进步， 但令人遗憾的是这些治疗方法并不令人非常满意，近年来的死亡率并无明显下降，所以癌症的免疫治疗又再次引起人们的重视。这种新被人们开发的CAR-T技术，即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。这种免疫疗法是通过将外源性人工设计的CAR基因导入T细胞内进行基因修饰改造后得到表达有CAR的T细胞，然后将这些细胞在体外规模化扩增后再回输给患者进行治疗的方法。[1]

2 CAR-T技术免疫治疗应用范围

急性髓系白血病：急性髓系白血病（AML）是一种血液系统的恶性肿瘤，以克隆性增殖异常分化的恶性细胞浸润骨髓、血液及其他组织为特点[2，3]。髓系白血病中存在一群具有自我更新分化能力的白血病细胞LSCs，其以CD123为特点[4]。CD123是一种糖蛋白，可以与CD131组成高亲和力的IL-13受体，一旦其与IL-13结合，便可促进细胞的增殖及存活。所以CD123分子是CAR-T治疗AML的潜在靶点，抗CD123 CAR-T具有靶向清除病原细胞（即LSCs）及原始细胞的能力。而CART123在临床前试验中显示出了明显的抗肿瘤效应[5，6]，这也表明CAR-T细胞治疗技术在髓系肿瘤应用上具有极大潜能。除CD123外，其他主要的AML治疗靶点还有CD33，Lewi sY，FRβ等。此外，TIM-3，CLL-1等由于表达特异性，也有希望成为AML治疗靶点[7，8]。

急性淋巴细胞白血病：急性淋巴细胞白血病（ALL）是在血液恶性肿瘤疾病中最常患的一种疾病，患者通常经过化疗或者造血干细胞移植等治疗后，仍然有比较高的疾病复发率和死亡率。目前针对患者的肿瘤细胞表面表达CD19抗原，采用输注CD19嵌合抗原受体T细胞的免疫治疗方法，已在复发难治B细胞白血病和淋巴瘤的早期实验显示出振奋人心的结果[6-9]。这种疗法是利用基因改造的技术，首先表达B细胞表面分子CD19+的特异性嵌合抗原的受体，然后将其转染至T细胞，同时在体外大量扩增该T细胞后再输回给患者。这种基因改造过的CAR-T细胞的表面含有特异性识别位点，该位点能够识别B细胞上的CD19抗原，另外CD19的持续性刺激能够使CAR-T细胞可以不断地进行增殖和活化，这种增殖能够在患者体内产生成千倍的能够有效杀伤白血病细胞的CAR-T细胞。而CAR-T在治疗淋巴细胞白血病上取得的疗效，证明了两个关键问题：其一是CAR-T能够很好地识别肿瘤细胞；其二是CAR-T对肿瘤细胞具有可信的杀伤能力。

黑色素瘤：人内源性逆转录病毒K（HERV-K）包膜蛋白是多种肿瘤细胞表面的相关性抗原[10-16]，包括乳腺癌、卵巢癌、恶性黑色素瘤等，其在正常细胞表面均不表达。HERV-K与恶性黑色素瘤的早期转移潜能呈现正相关性，Krishnamurthy等[17]利用抗原特异性结合的特点，在T细胞表面设计可以特异性地识别HERV-K的CAR，之后该CAR-T就能特异性识别并与其结合，发挥抗肿瘤作用。预临床试验数据显示，嵌合HERV-K受体的T细胞（CAR-T）可准确作用于表达HERV-K的肿瘤细胞表面并且杀伤肿瘤细胞。由于HERV-K在正常细胞表面无表达，其特异性表达于HIV、白血病及多种肿瘤细胞表面，因此，嵌合HERV-K受体的T细胞可用于多种肿瘤治疗。此外，黑色素瘤细胞分化的抗原糖蛋白100有较强的免疫原性，并在恶性黑色素瘤中过度表达，可作为恶性黑色素瘤靶向治疗的靶点之一[18]。

3 CAR-T治疗的毒性反应

目前已发现的主要毒性反应是细胞因子释放综合征以及脱靶效应两种反应。

（1）细胞因子释放综合征（CRS）：CAR-T细胞大量杀伤肿瘤细胞的同时会引发白介素-6（IL-6）、IL-12、γ-干扰素等炎性因子的大量释放，同时可能出现头痛、心动过速、低血压或者呼吸急促等身体不适症状，另外严重的患者可能会出现急性呼吸窘迫综合征、或者多处器官功能丧失，更严重的患者甚至导致死亡。糖皮质激素和白介素-6拮抗剂治疗可以降低CRS引起的病死率[19]，但是另一方面，糖皮质激素不仅能够抑制炎性反应，同时也会抑制CAR-T细胞的抗肿瘤活性，这种拮抗剂治疗虽然能降低病死率，可能也会导致治疗的不成功。因此CRS防治的关键点是寻找比较合适的生物标志物。Davila等[20]不仅发现能够作为判断CRS严重程度的可靠指标---血清C反应蛋白，同时也确定了严重CRS的诊断标准，通过这些指标和标准可确定哪些患者需要进行类固醇或IL-6拮抗剂治疗。

（2）脱靶效应：脱靶效应就是指CAR-T细胞在抗肿瘤的同时不仅能杀伤癌细胞，也可能会对正常组织带来损伤。如果正常组织也表达CAR抗原，就会造成脱靶效。因此为了避免脱靶效应发生，提高临床安全性，应选择在肿瘤表面特异性表达的靶抗原，而在正常细胞中低表达或者不表达的抗原。目前具有肿瘤特异性的靶点已经鉴定出来的数量有限，同时CD19是B细胞肿瘤疗效确定的靶点。而CD20可能成为新的靶抗原[21]。主要表现为B细胞发育不全甚至衰竭的脱靶效应中，能用丙种球蛋白作为代替进行治疗。与此同时，B细胞的缺乏也是确定CAR-T细胞持久性以及有效性的可靠指标之一。抑制性CAR[22]和组合抗原识别信号平衡CAR[23]正在临床前的研究阶段。带有诱导性自杀基因的自控型CAR-T也在研究中[20]，另外，由于需要一定时间才能激活自杀基因，自杀基因仅仅能对慢性脱靶毒性有作用。endprint

4 結语

CAR-T细胞治疗是免疫治疗领域中的焦点，极其有希望彻底改变某些肿瘤的临床治疗现状，甚至被医学界认为是肿瘤治疗领域最有可能治愈癌症的方向[25]。然而，在治疗过程中也出现了多种不良反应，如细胞因子释放综合征和脱靶效应等。所以CAR-T细胞治疗仍需更多研究和更进一步临床试验的经验积累，并结合既往及新近靶向治疗的经验，CAR-T细胞治疗会有更广阔的应用前景和令人振奋的临床疗效。

参考文献

[1]FESNAK A D. JUNE， LEVINE B L. Engineered T cells： the promise and challenges of cancer immunotherapy[J].Nat Rev Cancer，2016，16（9）：566-568.

[2]Dohner H，Weindorf DJ，Bloomfield CD.Acute myeloid leukemia[J].N Engl J Med， 2015，373（（12）：1136-1152.

[3]陆晓茜，马志贵，高举，等.维A酸X受体信号通路与白血病[J].器官移植，2014，5（6）：383-388.

[4]Konopleva MY，Jordan CT.Leukemia stem cells and microenvironment： biology and therapeutic targeting[J].J Cain Once，2011，29（5）：591-599.

[5]Pizzitola I，Anjos-Afonso F， Rouault-Pierre K， et al. Chimeric antigen receptors against CD33/CD123 antigens efficiently target primary acute myeloid leukemia cells in vivo[J]. Leukemia，2014，28（8）：1596-1605.

[6]Tettamanti S，Marin V， Pizzitola I，et al.Targeting of acute myeloid leukemia by cytokine-induced killer cells redirected with a novel CD123-specific chimeric antigen receptor[J]. Br J Haematol， 2013，161（3）：389-401.

[7]Kikushige Y， Shima T， Takayanagi S， et al.TIM-3 is a promising target to selectively kill acute myeloid leukemia Sten cells[J].Cell Stem Cell，2010，7（6）：708-717.

[8]VAn Rhenen A， Van Dongen GA， Kelder A， et al. The novel AML stem cell associated antigen CLL-1 aids in discrimination between normal and leukemic stem cells[J]. Blood，2007，110（7）：2659-2666.

[9]Mihara K， Bhattacharyya J， Kitanaka A， et al. T-cell immunotherapy with a chimeric receptor against CD38 is effective eliminating myeloma cells.Leukemia，2012，26（2）：365-367.

[10]Krishnamurthy J， Rabinovich BA， Mi T， et al. Genetic engineering of T Cells to target HERV-K，an ancient retrovirus on melanoma[J].Clin Cancer Res，2015，21（14）：3241-3251.

[11]JonesRB，Garrison KE，Mujib S， et al. HERV-K-specific T cells eliminate diverse HIV-1/2 and SIV primary isolates[J].J Clin Invest，2012，122（12）：4473-4489.

[12]KimHJ， MoonBI， LeeJW， et al. Age-related reduction of antibody response against the human endogenous retrovirus K envelope in women[J].Onco target，2016，7（14）：17327-17337.

[13]De Flora S， La Maestra S. Epidemiology of cancers of infectious origin and prevention strategies[J].J Prev Med Hyg，2015，56（1）： E15-E20.

[14]Zhou F， Krishnamurthy J，Wei Y， et al. Chimeric antigen receptor T cells targeting HERV-K inhibit breast cancer and its metastasis through down regulation of Ras [J]. Oncoimmunology， 2015，4（11）： e1047582.endprint

[15]Li Z， Sheng T， Wan X， et al. Expression of HERV-K correlates with status of MEK-ERK and p16INK4A-CDK4 pathways in melanoma cells[J].Cancer Invest，2010，28（10）：1031-1037.

[16]Reiche J， Pauli G， Ellerbrok H. Differential expression of human endogenous retrovirus K transcripts in primary human melanocytes and melanoma cell lines after UV irradiation[J]. Melanoma Res，2010，20（5）：435-440.

[17]Krishnamurthy J， Rabinovich BA， Mi T， et al.Genetic engineering of T Cells to target HERV-K， an ancient retrovirus on melanoma [J].Clin Cancer Res，2015，21（14）：3241-3251.

[18]Barrow C，Browning J，MacGregor D， et al.Tumor antigen expression in melanoma varies according to antigen and stage[J].Clin Cancer Res，2006，12（3Pt1）：764-771.

[19]Xu XJ，Tang YM.Cytokine release syndrome in cancer immunotherapy with chimeric antigen receptor engineered T cells[J].Cancer Lett，2014，343（2）：172-178.

[20]Davila ML，Riviere I，Wang X，et al.Efficacy and Toxicity Manage- ment of 19-28z CAR T Cell Therapy in B Cell Acute Lymphoblastic Leukemia[J].Sci Transl Med，2014，6（224）：224.

[21]Wang Y，Zhang WY，Han W D，et al.Effective response and delayed toxicities of refractury advanced diffuse large B-cell lymphoma trea- ted by CD 20-directed chimeric antigen receptor-modified T cells[J].Clin Immunol，2014，155（2）：160-175.

[22]Fedorov V D，Themeli M，Sadelain M.PD-1-and CTLA-4-based in- hibitory chimeric antigen receptors（iCARs） divert off-Target immunotherapy responses[J].Sci Transl Med，2013，5（215）：215.

[23]Kloss CC，Condomines M，Cartellieri M，et al.Combinatorial antigen recognition with balanced signaling promotes selective tumor eradica-tion by engineered T cells[J].Nat Biotechnol，2013，31（1）：71-75.

[24]Corrigancuray J，Kiem HP，Baltimore D，et al.T-cell immunotherapy： looking forward[J].Mol Ther，2014，22（9）：1564-1574.

[25]FARKONA S，DIAMANDIS E P，BLASUTIG I M. Cancer immunotherapy： the beginning of the end of cancer[J/OL].BMC Med，2016，14：73.endprint