細(xì)胞免疫治療-CAR-T細(xì)胞療法

1. 什么是CAR-T細(xì)胞療法？

CAR-T細(xì)胞療法的全稱是chimeric antigen receptor T cell therapy，即嵌合抗原受體T細(xì)胞療法，原理是應(yīng)用患者自身的T淋巴細(xì)胞，經(jīng)過實驗室重新改造，裝載上具有識別腫瘤抗原的受體及共刺激分子，體外擴(kuò)增后再次回輸入患者體內(nèi)，從而識別并攻擊自身的腫瘤細(xì)胞。2014年，CAR-T細(xì)胞治療已在急性淋巴細(xì)胞白血病(ALL)中取得顯著療效，個性化治療效果顯著。這也給血液惡性腫瘤的治療帶來希望之光。

目前，已有兩種免疫細(xì)胞療法在2017年獲得美國FDA批準(zhǔn)上市。即諾華的Kymriah，和Kite Pharmar的Yescarta，這兩款CAR-T療法的適應(yīng)癥就是治療罹患B細(xì)胞前急性淋巴細(xì)胞白血病及復(fù)發(fā)或難治性大B細(xì)胞淋巴瘤的成人患者。不過遺憾的是，國內(nèi)目前尚無批準(zhǔn)上市的細(xì)胞療法。

2. 治療原理

CAR-T細(xì)胞療法一般要持續(xù)幾周時間，如圖1所示，簡單來說可分為5個步驟：

一是醫(yī)生利用白細(xì)胞分離技術(shù)從患者的血液中提取免疫T細(xì)胞；

二是利用基因工程技術(shù)給T細(xì)胞加入一個能識別腫瘤細(xì)胞，并且同時激活T細(xì)胞殺死腫瘤細(xì)胞的嵌合抗體，T細(xì)胞立馬變身為高大上的CAR-T細(xì)胞。它不再是一個普通的T細(xì)胞，而是一個帶著GPS導(dǎo)航，隨時準(zhǔn)備找到癌細(xì)胞，并發(fā)動自殺性襲擊，與之同歸于盡的“恐怖分子”T細(xì)胞；

三是體外培養(yǎng)，大量擴(kuò)增CAR-T細(xì)胞，一般一個病人需要幾十億，乃至上百億個CAR-T細(xì)胞（體型越大，需要細(xì)胞越多）。

四是一旦有足夠的CAR-T細(xì)胞，擴(kuò)增好的CAR-T細(xì)胞輸回病人體內(nèi)。

五是嚴(yán)密監(jiān)護(hù)病人，尤其是控制前幾天身體的劇烈反應(yīng)。

3. CAR-T細(xì)胞療法的發(fā)展歷程

實際上，CAR-T技術(shù)已經(jīng)使用多年，但近年才被改進(jìn)為一種新型細(xì)胞療法應(yīng)用于臨床。它對急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療療效顯著，被認(rèn)為是最有希望的腫瘤治療方法。與所有技術(shù)一樣，CAR-T技術(shù)經(jīng)歷了漫長的演變過程。也正是在這一系列演變中，CAR-T技術(shù)逐步走向成熟。這里，我們列出有代表性的三代CAR-T細(xì)胞療法。

4. CAR-T典型構(gòu)造

典型的CAR由細(xì)胞外抗原結(jié)合區(qū)、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)組成。 如圖2所示，抗原結(jié)合區(qū)由輕鏈（v1）和衍生自單克隆抗體的重鏈（vh）組成，并通過鉸鏈區(qū)連接形成單鏈片段可變區(qū)（scfv）。 CAR結(jié)構(gòu)的第一個關(guān)鍵部分是識別腫瘤抗原的單鏈抗體，例如CD19，EGFR等，而不是處理需要加工的抗原肽。

5. CAR-T細(xì)胞療法靶點

在過去幾年中，多個機(jī)構(gòu)的臨床試驗對CAR修飾的T細(xì)胞（CAR-T細(xì)胞）治療B細(xì)胞惡性腫瘤進(jìn)行了評估，如B細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。˙-ALL）、慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL）和B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤（BNHL）可通過靶向CD19 ^{[2] [3]}、CD20 ^[4] 或CD30 ^[5]進(jìn)行治療。除此之外，CAR-T細(xì)胞療法的靶位點還包括目前臨床中的CD22，CD123，CD133，PD-L1和HER2。

CD19，CD19是簇分化抗原的一種，是B細(xì)胞增殖、分化、活化及抗體產(chǎn)生有關(guān)的重要膜抗原。CD19分布于全體B細(xì)胞、毛細(xì)胞白血病細(xì)胞等惡性B細(xì)胞、濾泡樹狀細(xì)胞上，是診斷B細(xì)胞系腫瘤（白血病、淋巴瘤）和鑒定B細(xì)胞最好的標(biāo)記。CD19特異性CAR-T細(xì)胞中B-ALL的成功率最高，其完全緩解率（CR）高達(dá)70~94％^[6]。

CD20抗原是一種B細(xì)胞分化抗原，僅位于前B細(xì)胞和成熟B細(xì)胞，從pro-B期開始（CD45R+，CD117+）并且逐漸增加濃度直至成熟。它在95%以上的B細(xì)胞性淋巴瘤中表達(dá)，而在造血干細(xì)胞、血漿細(xì)胞和其他正常組織中不表達(dá)。一些研究表明，CD20是NHL免疫治療的理想靶抗原，因為它幾乎普遍表達(dá)在B細(xì)胞淋巴瘤表面的高拷貝數(shù)，并且調(diào)節(jié)最小^{[7] [8]}。

CD30，也稱為TNFRSF8，是腫瘤壞死因子受體家族和腫瘤標(biāo)志物的細(xì)胞膜蛋白。CD30廣泛表達(dá)于所有經(jīng)典的霍奇金淋巴瘤（HL），間變性大細(xì)胞淋巴瘤（ALCL），部分其他淋巴細(xì)胞瘤，包擴(kuò)皮膚T細(xì)胞淋巴瘤，彌漫性B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞表面。在眾多候選靶點中脫穎而出，是目前淋巴瘤治療最有希望的靶點。臨床前研究已經(jīng)證實了CD30CAR-T治療的可行性。

CD22特異表達(dá)于B細(xì)胞，隨著B細(xì)胞分化、成熟，CD22表達(dá)增加，但是它不表達(dá)于漿細(xì)胞。CD22與CD450R、CD75結(jié)合，介導(dǎo)B細(xì)胞與單核細(xì)胞、B細(xì)胞與T細(xì)胞和B細(xì)胞與B細(xì)胞之間的相互作用。它是屬于SIGLEC凝集素家族的分子和調(diào)節(jié)分子，可防止免疫系統(tǒng)的過度激活和自身免疫疾病的發(fā)展^[9]。

CD123，也稱為IL-3受體，主要位于胞漿與胞膜，有助于傳遞白細(xì)胞介素-3的信號。白介素-3是免疫系統(tǒng)中重要的可溶性細(xì)胞因子。CD123在急性髓性白血?。ˋML）亞型中表達(dá)，包括白血病干細(xì)胞。

CD133，也稱為prominin-1，是一種5次跨膜糖蛋白，特異性定位于細(xì)胞突起。CD133抗原可被3種CD133抗體識別：克隆AC133、293C3和AC141。AC133直接與CD133/1糖基化抗原表位結(jié)合，可用于從外周血、骨髓、臍帶血及其它組織中分析和分選CD133+細(xì)胞。多數(shù)情況下CD133/1和CD133/2識別同種細(xì)胞，只是有表達(dá)強(qiáng)度的差別，但是在骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndrome，MDS）和某些急性髓性白血病中發(fā)現(xiàn)CD133/1和CD133/2表達(dá)不同，或者正常表達(dá)強(qiáng)度紊亂。

PD-L1首次被發(fā)現(xiàn)是由華裔學(xué)者陳列平教授在1999年作為B7家族的第3個成員B7-H1。次年，Tasuku Honjo與哈佛醫(yī)學(xué)院的Gordon Freeman證實B7-H1能夠與PD-1結(jié)合，抑制T細(xì)胞增殖以及細(xì)胞因子分泌，負(fù)調(diào)控淋巴細(xì)胞的激活。隨后，B7-H1也被更名為程序性死亡受體配體-1（PD-L1）。PD-L1除了會表達(dá)在腫瘤表面，參與免疫逃逸，還會在IFN-γ刺激下，表達(dá)在抗原提呈細(xì)胞（DC細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等），以及血管內(nèi)皮細(xì)胞的表面。

HER2，也稱為CD340，是人表皮生長因子受體（HER / EGFR / ERBB）家族的成員。大量數(shù)據(jù)表明該癌基因的擴(kuò)增或過表達(dá)在某些侵襲性類型的乳腺癌的發(fā)展和進(jìn)展中起重要作用。近年來，該蛋白已成為約30％乳腺癌患者的重要生物標(biāo)志物和治療靶點^[10]。

6. 其他T細(xì)胞療法

前面提到T細(xì)胞療法可分為三種類型，腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞（TIL）、T細(xì)胞受體（TCR）和嵌合抗原受體（CAR）。