CAR-T在治疗恶性胸膜间皮瘤中的研究进展

杨侃 胡文滕 韩彪

【摘要】 恶性胸膜间皮瘤（MPM）是一种具有高度侵袭性的多与石棉接触有关的胸膜疾病。MPM的局部高侵袭性导致其治疗方法的选择有限，虽然手术治疗及化学治疗药物方面的研究进展延长了部分MPM患者的生存期，但是MPM总体生存期仍低，目前仍无新的治疗方法可以改善MPM患者的结局。嵌合抗原受体（CAR）是通过现代分子生物技术构建的融合蛋白，嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在治疗血液系统恶性肿瘤中已获较满意疗效，部分试验证实了CAR-T应用于实体肿瘤的安全性及有效性，该文就CAR-T在治疗MPM中的研究进展做一综述。

【关键词】 恶性胸膜间皮瘤;嵌合抗原受体;嵌合抗原受体T细胞

Research progress on application of CAR-T in treatment of malignant pleural mesothelioma Yang Kan， Hu Wenteng， Han Biao. Department of Thoracic Surgery， the First Hospital of Lanzhou University， Lanzhou 730000， China

Corresponding author，Han Biao， E-mail：  hanbiao66@163.com

【Abstract】Malignant pleural mesothelioma （MPM） is a highly aggressive pleural disease， which is mainly associated with asbestos contact. Due to the locally aggressive nature of MPM， treatment options are limited. Although the survival of partial MPM patients has been prolonged by surgical treatment and chemotherapeutic drugs， the overall survival of MPM patients remains poor and there is still no new treatment to improve the outcomes of MPM patients. Chimeric antigen receptor （CAR） is a fusion protein constructed by modern molecular biotechnology. Satisfactory clinical efficacy of CAR-T cell （CAR-T） therapy has been obtained in hematologic malignancies. Multiple experiments have confirmed the safety and efficacy of CAR-T in solid tumors. This article reviews the research progress on the application of CAR-T in MPM.

【Key words】Malignant pleural mesothelioma; Chimeric antigen receptor;

Chimeric antigen receptor T cell

恶性胸膜间皮瘤（MPM）是一种具有高度侵袭性的原发性胸膜疾病，通常与接触石棉有关。因为石棉暴露主要发生在工作场所，故MPM被列为职业病。MPM亦可能出现在接触石棉工作者衣物的家属中。另外，石棉暴露亦可能发生在工作场所外，或患者所不知的情况下。在过去的10年中，MPM的全球发病率逐渐上升，以往有学者曾预测西欧MPM的发病峰值在2020年[1]。MPM发生在顶胸膜，常连续扩散以侵袭局部结构，并可穿过横膈膜进入腹腔。MPM的局部区域侵袭性使得其治疗方式有限，患者确诊后的中位生存期仅为8～ 14个月[2]。无论是手术后还是无法切除的MPM，其主要治疗手段仍是化学治疗。有研究者发现应用贝伐单抗可使MPM患者的中位生存期延长2.7个月[3]。但是，外科手术和放射治疗的进展以及培美曲塞化学治疗方案的出现仍无法治愈MPM患者，目前尚无新的方法可以改善MPM患者的结局。嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在治疗血液系统恶性肿瘤中的优势已受到广大研究者的关注，并取得了重大突破[4]。CAR-T技术为恶性实体肿瘤包括MPM开辟了一条治疗的新途径。虽然目前已有CAR-T治疗MPM的部分研究，但仍然缺乏大量临床随机对照试验及循证医学的支持。因此，通过CAR-T疗法治疗实体肿瘤仍然存在许多困难。

一、CAR-T的分子結构

使用CAR-T治疗癌症是正在迅速发展的且有希望的靶向治疗策略，目前研究者们正积极探讨将CAR-T用于治疗包括肺癌和MPM在内的实体瘤，然而，寻找合适的靶抗原是其中的巨大挑战之一[5]。嵌合抗原受体（CAR）是通过现代分子生物技术构建的融合蛋白。CAR通常由3部分组成：细胞外抗原识别区、跨膜区和细胞内信号转导区，细胞外抗原识别区是CAR特异性识别肿瘤抗原的基础[6]。CAR-T的单链可变区抗体片段（scFv）可以特异性识别肿瘤相关抗原，这间接提示CAR-T与肿瘤之间存在着靶向关系。

二、CAR-T技术的发展

随着基因工程技术的发展，可以设计CAR并通过体外转染将其转染到患者的T淋巴细胞中。转染后，将产生的CAR-T离体扩增后通过全身或局部重新注入患者体内，从而进行靶向治疗。在CAR-T技术的迅速发展过程中，出现了4代

CAT-T [7]。第1代CAR-T无共刺激因子（CM），仅包含一组细胞内信号，其可与特定抗原结合并激活T淋巴细胞。但是，由于缺乏CM的辅助，会导致患者的CAR-T增殖不良，无法获得预期效果[8]。对于第2代CAR-T，研究者将CM添加至T淋巴细胞中，以克服第1代CAR-T的失败，因此第2代CAR-T杀死肿瘤细胞的能力大大提高[9]。在第3代CAR-T中，研究者将另一种CM添加至T淋巴细胞，从而进一步提高CAR-T的增殖活性、细胞毒性及存活率[8]。第4代CAR被称为通用细胞因子介导杀伤的重定向T细胞（TRUCKS），在结构上不同于先前的CAR-T，被加入了促炎因子，诸如IL-12和CM配体（4-1 BBL和CD40L），这使CAR-T能更好地释放促炎因子以杀死肿瘤细胞[10]。此外，接受第4代CAR-T进行治疗的患者可以避免常规治疗或大剂量化学治疗，从而减少部分毒性反应。

三、CAR-T疗法治疗MPM

1. 与程序性死亡受体1（PD-1）结合的CAR-T疗法

理论上局部采用CAR-T治疗可避免实体肿瘤迁移甚至避免全身毒性发展，但在技术上并非所有实体肿瘤均可实现。目前，2种靶向CD19的第2代CAR-T疗法已获批用于治疗血液系统恶性肿瘤[11]。尽管CAR-T疗法在具有抗药性的血液系统恶性肿瘤中的临床疗效令人振奋，完全缓解率达40%～ 60%，但对于MPM这类实体肿瘤的缓解率则不高[12]。有动物实验研究表明对MPM小鼠使用低剂量的PD-1抑制剂能够促进CAR-T的活力及功能，进而延长MPM小鼠的生存周期，因此研究者认为阻断PD-1 / 程序性死亡受体-配体1（PD-L1）可能是提高CAR-T疗效的有效策略[13]。

同一研究组还发现，含CM 4-1BB的第2代CAR-T的作用时间延长与MPM存活率提高有关[14]。有研

究显示，通过共表达嵌合PD1CD28受体能够增强靶向晚期实体肿瘤的CAR-T活性，通过多种机制实现对实体肿瘤的抑制，与单独使用CAR-T或PD-1抑制剂的治疗相比，肿瘤引起的机体功能减退程度降低[15]。另外，PD-1抑制剂能够挽救CAR-T功能，但其作用时间短暂，并且需要重复施予PD-1抑制剂才能抑制肿瘤进展[16]。在MPM小鼠中，PD-1抑制剂联合CAR-T可以更好地控制肿瘤生长，并且具有长达21 d的持久性功能，因此，有必要对该优化的CAR-T疗法作进一步的临床研究[17]。

2.间皮素介导的CAR-T疗法

间皮素在多种实体肿瘤中高表达，特别是在MPM中。将间皮素与CAR-T结合的疗效及安全性值得研究。Adusumilli等[18]对MPM小鼠进行全身与局部不同给药方式的比较，结果显示胸膜内使用间皮素介导的CAR-T疗效大大优于全身输注CAR-T，前者比后者输注更少的CAR-T即可诱导小鼠的长期完全缓解，并且局部给药途径还促使胸腔外肿瘤部位的有效消除[19]。有研究显示，在MPM小鼠中MET受体蛋白频繁表达，并证实使用CAR-T疗法可以有效、安全地靶向治疗MPM，促进肿瘤消退且无毒性反应[20]。Morello等（2016年）在建立了MPM的原位小鼠模型后，予其全身或胸腔内注射间皮素介导的CAR-T，结果显示胸膜腔内的CAR-T持续存在，并且小鼠在肿瘤消除后6个月无复发，其后，再于体外实验中对4例MPM患者静脉内或肿瘤内输注间皮素介导的CAR-T，结果显示CAR-T输注耐受良好，无发现胸膜炎、心包炎或腹膜炎等脱靶毒性。基于这些发现，有研究者已展开一项Ⅰ期研究，以探讨间皮素介导的CAR-T疗法对MPM患者的疗效，令人鼓舞的是，结果显示患者出现了中等程度的临床反应，并且在肿瘤中检测到了间皮素介导的CAR-T[20]。Ye等（2019年）向实验组MPM小鼠尾静脉注射间皮素介导的CAR-T，结果显示肿瘤生长速度缓慢，而当无连续给药时，实验组与对照组小鼠肿瘤增长速度逐渐同步，这提示CAR-T的功能持久性是研究的重点问题。Klampatsa等（2020年）表示需要对实体肿瘤患者予以反复的间皮素抗体治疗才能控制肿瘤的进展，但未达到根除肿瘤的目的，当对MPM小鼠静脉输注间皮素介导的CAR-T后，与传统的CAR-T疗法相比，肿瘤可完全消退且增加了小鼠的存活率。目前正在临床试验中评估靶向间皮素介导的CAR-T免疫治疗剂，例如SS1P和阿马妥昔单抗，在Hassan等（2014年）的Ⅰ期临床试验中已证实了SS1P的安全性，Hassan等（2014年）的Ⅱ期临床试验显示，在无法实施手术切除的MPM患者中，阿马妥昔单抗联合培美曲塞和顺铂可获得40%的部分缓解和51%的疾病稳定。尽管部分研究显示间皮素结合CAR-T可使MPM患者获得较好疗效，但目前仍缺乏大样本量的临床随机对照试验及循证医学证据。

3. 其他介质结合CAR-T疗法

CAR-T疗法的出现为MPM患者的治疗开辟了一条新道路，将CAR-T通路上的某种介质与其结合的结果令广大研究者兴奋。Klampatsa等（2017年）将T4基因结合CAR-T注射至已建立的MPM小鼠模型中，结果显示肿瘤在全部小鼠中消退或根除。Donnenberg等（2019年）发现结合IL-6和血管内皮生长因子的CAR-T疗法（向MPM小鼠的胸膜腔局部注射）具有減少CAR-T总剂量并降低全身毒性的潜力。Beatty等（2014年）的2例病例报告显示了间皮素介导的CAR-T对正常组织无肿瘤外靶标毒性的安全性和可行性。Hiltbrunner等（2021年）的Ⅰ期临床试验表明局部注射靶向成纤维细胞活化蛋白的CAR-T在MPM患者中是安全有效的。虽然CAR-T在治疗MPM方面的优势令人振奋，但是CAR-T疗法也会引起严重的治疗相关毒性，Locke等（2019年）的研究显示其毒性范围为49%～ 73%。Servais等（2011年）报道了CAR-T疗法严重的不良事件，1例患者在第3次接受输注间皮素介导的CAR-T后出现严重过敏反应和心脏骤停。因此，尽管CAR-T疗法在MPM中具有一定的疗效，但上述研究也暴露出其令人担忧的危害性。CAR-T疗法旨在诱导肿瘤特异性T淋巴细胞侵入免疫抑制性肿瘤微环境，需要进一步研究证实CAR-T疗法对MPM等实体肿瘤的机制及其优劣势。

四、总结与展望

隨着对肿瘤生物学认识水平的上升以及对动态免疫系统促瘤及促炎成分间平衡的更深刻理解，培养和利用人体自身资源用以抗击疾病显得比以往任何时候都重要。CAR-T疗法在MPM方面的技术正快速发展，当前该疗法面临许多挑战，例如：①促使CAR-T作用于靶点;②增强CAR-T的功能持久性;③克服肿瘤微环境中的抑制信号;④寻找最佳的抗原靶标预防肿瘤复发。其中最重要的是寻找最佳的实体肿瘤抗原靶标，其表达应仅限于肿瘤细胞或仅在正常组织中以极低水平出现。CAR-T疗法的毒性作用引发细胞因子释放综合征和神经系统事件是最常见的与治疗相关的严重不良事件，应对和克服这些困难的CAR-T疗法改进方式应被更深入地研究。评估和影响MPM中免疫抑制性肿瘤微环境的特征并阻止T淋巴细胞浸润或损害细胞毒性T细胞的功能，是建立整体治疗方法的保证。解决这些问题，将为肿瘤患者开辟一条崭新的道路并造福人类。

参 考 文 献

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（收稿日期：2021-06-19）

（本文編辑：洪悦民）