作者：Dr.韋

隨著癌癥發(fā)病率的逐年攀升，臨床急迫需要行之有效的治療方法。CAR-T療法被認(rèn)為是最有前途的癌癥治療方法之一，成為了人類對抗癌癥的新希望。CAR-T療法是利用基因工程的方法讓患者的T細(xì)胞表達(dá)嵌合抗原受體（CAR）。這些嵌合抗原受體具有抗腫瘤特異性抗原的活性，使T細(xì)胞成為殺傷腫瘤細(xì)胞的武器。

今年8月，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了諾華公司的CAR-T療法上市，用于治療復(fù)發(fā)性或難治性兒童、青少年B細(xì)胞前體急性淋巴性白血病（ALL）（25歲以下患者）。同在今年，Kite公司也向FDA提交了CAR-T療法的上市申請，用于治療復(fù)發(fā)或難治性彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤（DLBCL）、轉(zhuǎn)化型濾泡性淋巴瘤（TFL）及不適合自體干細(xì)胞移植的原發(fā)性縱隔B細(xì)胞淋巴瘤（PMBCL）。Kite公司的CAR-T療法上市申請也獲得了FDA的優(yōu)先審批資質(zhì)，有望在今年下半年獲批準(zhǔn)上市。

雖然CAR-T細(xì)胞治療血液腫瘤有了顯著的臨床療效，但在實(shí)體腫瘤中卻不那么順利。對科學(xué)家而言，CAR-T治療實(shí)體瘤仍然是一個巨大的考驗，因為CAR-T所靶向的分子不僅出現(xiàn)在癌細(xì)胞表面，還出現(xiàn)在正常細(xì)胞表面，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的副作用。

隨著CAR-T治療血液腫瘤進(jìn)入了臨床應(yīng)用階段，人們對CAR-T治療實(shí)體腫瘤也十分期待。那么，CAR-T治療實(shí)體腫瘤還有多遠(yuǎn)？在這篇文章中，我們梳理了CAR-T治療實(shí)體腫瘤的進(jìn)展。

CAR-T治療實(shí)體腫瘤的挑戰(zhàn)

實(shí)體腫瘤和血液腫瘤本身特質(zhì)存在著很大的差異，CAR-T治療實(shí)體腫瘤還面臨著諸多問題。實(shí)體腫瘤一個突出的特點(diǎn)是異質(zhì)性。對于同一個患者，即時是一個部位的腫瘤也不一定表達(dá)相同的腫瘤相關(guān)性抗原；即使在同一個腫瘤病灶上，也沒有一種抗原可以覆蓋全部的腫瘤細(xì)胞。高度異質(zhì)性使實(shí)體腫瘤的治療難度大大增加，靶點(diǎn)的選擇也成為了CAR-T治療實(shí)體腫瘤面臨的重大挑戰(zhàn)。

實(shí)體腫瘤相關(guān)的腫瘤抗原不僅僅在腫瘤組織中表達(dá)，在正常組織中也有表達(dá)，部分抗原甚至還維持組織正常生理功能的作用，這給CAR-T治療實(shí)體腫瘤帶來了另一個挑戰(zhàn)。為了減少CAR-T細(xì)胞攻擊正常組織的可能性，科學(xué)家們試圖通過提高CAR-T細(xì)胞的識別特異性，使CAR-T必須同時識別兩種不同抗原才能發(fā)揮免疫殺傷作用，或者通過降低CAR-T細(xì)胞與靶細(xì)胞的親和力來調(diào)整CAR-T細(xì)胞的殺傷力[1]。目前，這些策略都處在研究初期，哪種方法最合適仍需臨床實(shí)踐的檢驗。

另外，CAR-T細(xì)胞的體內(nèi)歸巢與活化維持也是個棘手的問題。如何將輸注的CAR-T細(xì)胞從外周血中精準(zhǔn)地歸巢至腫瘤部位并發(fā)揮殺傷作用，這仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。通過基因工程手段來修飾CAR-T細(xì)胞以增強(qiáng)其抗瘤活性也成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

CAR-T治療實(shí)體腫瘤的進(jìn)展

近年來，科學(xué)家在CAR-T治療實(shí)體腫瘤領(lǐng)域開展了大量的研究，并且取得了很大的突破。CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的臨床試驗也得到了一些好的結(jié)果。

CAR-T治療實(shí)體腫瘤的臨床結(jié)果

為了評估CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體腫瘤的有效性和安全性，科研人員開展了大量的研究，相關(guān)成果相繼公布在國際著名期刊上。

2016年底，國際著名醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》首次報道了CAR-T治療實(shí)體腫瘤獲得的突破[2]。這項研究由非營利性研究和治療中心——希望之城開展，接受治療的對象為一名50歲的復(fù)發(fā)性多灶膠質(zhì)母細(xì)胞瘤男性患者。患者在手術(shù)切除、化療和放療后，腫瘤復(fù)發(fā)了6次，于是接受了CAR-T治療。研究人員靶向IL13Rα2抗原——腦瘤中一種常見的受體。在本次CAR-T治療后，患者顱內(nèi)和脊髓內(nèi)的腫瘤消失，反應(yīng)持續(xù)了7.5個月，中樞細(xì)胞因子和免疫細(xì)胞增多。本案例所使用的治療劑量（100萬個CAR-T細(xì)胞）沒有出現(xiàn)3級及其上的副作用。不過遺憾的是，治療7.5個月后，研究人員在4個新的位置發(fā)現(xiàn)了腫瘤復(fù)發(fā)。

雖然這個病例報告十分令人興奮，但它并不能完全解決實(shí)體瘤的問題。無論如何，它向我們證明了CAR-T治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的效果。

今年7月，《Science Translational Medicine》雜志也公布了一項CAR-T治療實(shí)體腫瘤的臨床試驗結(jié)果，證實(shí)了這類療法治療致命腦瘤的安全性良好[3]。這項試驗對10名難治性、復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者進(jìn)行了CAR-T治療。以往的研究已經(jīng)證實(shí)，CAR-T細(xì)胞能夠追蹤和殺死表達(dá)腫瘤特異性蛋白EGFRvIII的癌細(xì)胞。這項顯示，CART-EGFRvIII細(xì)胞具有可接受的安全性，能夠穿過血腦屏障，浸入腫瘤，引發(fā)免疫響應(yīng)，從而導(dǎo)致膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞中的EGFRvIII腫瘤抗原減少。

目前，國內(nèi)外有多項CAR-T治療實(shí)體腫瘤的臨床試驗正在開展中。隨著CAR-T基礎(chǔ)研究以及多種靶點(diǎn)臨床研究獲得進(jìn)展，評估CAR-T治療胰腺癌、肝癌、胃癌等實(shí)體腫瘤的有效性和安全性的臨床試驗逐年增加。

當(dāng)前，登記于clinicaltrials.gov網(wǎng)站上編號為NCT03267173的臨床試驗正在評估CAR-T治療胰腺癌的安全性和有效性。間皮素、前列腺干細(xì)胞抗原（PSCA）、癌胚抗原（CEA）、人表皮生長因子受體-2（HER2）、MUC1黏蛋白以及-EGFRvIII是胰腺癌診斷和治療的潛在靶標(biāo)，它們也是本項臨床試驗的評估靶點(diǎn)。

另一項編號為NCT02729493的臨床試驗評估CAR-T治療肝癌的有效性和安全性。這是一項單臂、多中心的II期臨床試驗，大約招募25名患者，研究周期預(yù)計為3年，目的是評估修飾后的T細(xì)胞對人體免疫系統(tǒng)消滅腫瘤細(xì)胞的影響、CAR-T細(xì)胞在患者體內(nèi)的持續(xù)時間、對患者生存率的影響等。

提升CAR-T治療實(shí)體腫瘤的療效

在T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的斗爭過程中，由于腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制信號在起作用，常常減弱了T細(xì)胞的免疫攻擊。這些信號包括抑制細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-4（IL-4）、白細(xì)胞介素-10（IL-10）、腫瘤生長因子β（TGF-β）等等，它們可以由腫瘤微環(huán)境中的細(xì)胞或基質(zhì)分泌產(chǎn)生。《Mol Ther》雜志上的文章認(rèn)為腫瘤的自身防御其實(shí)就是腫瘤的攻破點(diǎn)，研究人員成功地使CAR-T細(xì)胞避免甚至是利用腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制信號，開發(fā)一種更安全、有效性的CAR-T療法[4]。

他們將一種能夠生產(chǎn)白細(xì)胞介素-4的胰腺癌細(xì)胞作為研究對象，并利用靶向前列腺干細(xì)胞抗原（PSCA）的CAR-T細(xì)胞殺死這些胰腺癌細(xì)胞。前列腺干細(xì)胞抗原（PSCA）在前列腺癌細(xì)胞中高度表達(dá)，但在正常細(xì)胞中不表達(dá)。

他們首先證實(shí)，與暴露于傳統(tǒng)刺激因子白細(xì)胞介素-2相比，暴露于白細(xì)胞介素-4的CAR-T細(xì)胞的增殖能力更弱。于是，他們通過將白細(xì)胞介素-4受體細(xì)胞外段與白細(xì)胞介素-7受體細(xì)胞內(nèi)段相結(jié)合，使這些CAR-T細(xì)胞能夠生產(chǎn)一種新的逆轉(zhuǎn)細(xì)胞因子受體（ICR）。實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，在白細(xì)胞介素-4的刺激下，表達(dá)ICR的T細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)。通過基因工程技術(shù)使T細(xì)胞同時表達(dá)抗PSCA的CAR和ICR，他們發(fā)現(xiàn)這些T細(xì)胞的增殖能力顯著增強(qiáng)，對胰腺癌異位移植模型腫瘤細(xì)胞的殺傷力也顯著增強(qiáng)。

這項研究已經(jīng)向前邁出了重要的一步，證實(shí)了只有白細(xì)胞介素-4和前列腺干細(xì)胞抗原（PSCA）同時存在的情況下，表達(dá)ICR的T細(xì)胞才能增殖和存活；不產(chǎn)生白細(xì)胞介素-4的正常組織就算存在同樣劑量的PSCA也不會受到CAR-T細(xì)胞的攻擊。所以，這種方法使CAR-T細(xì)胞治療更加有效和安全。

隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，通過修飾CAR-T細(xì)胞來提高抗瘤活性也相繼取得進(jìn)展。2016年《Cell》旗下的《Immunity》雜志顯示，研究人員利用基因工程改造T細(xì)胞，使其產(chǎn)生一種特殊的嵌合抗原受體（CAR），能夠識別在多種腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)但在正常細(xì)胞中不表達(dá)的糖肽，并在白血病和胰腺癌小鼠模型中證實(shí)了這種新型CAR-T療法的有效性。這項研究首次報道了一種CAR-T能夠針對多種不同的實(shí)體腫瘤和血液癌[5]。

2017年，《Journal of Clinical Investigation》雜志上的研究通過修飾CAR-T細(xì)胞實(shí)現(xiàn)了有效治療實(shí)體腫瘤[6]。研究人員將CAR-T細(xì)胞的組合制劑加入小鼠體內(nèi)，可以有效地減少小鼠胰腺癌和黑色素瘤的大小，治療效果比單獨(dú)注射T細(xì)胞更為顯著。他們利用一種合成的“骨架”，將腫瘤特異性T細(xì)胞與一些營養(yǎng)物質(zhì)混合起來包裹，這種粘性的海綿狀聚合物有許多微小的孔，可以形成不同的尺寸和形狀。研究人員將CAR-T細(xì)胞引入到這種聚合物框架中，并注入一些蛋白質(zhì)維持T細(xì)胞的活性，從而達(dá)到殺死腫瘤細(xì)胞的效果。

結(jié)語

與所有的技術(shù)一樣，CAR-T技術(shù)還需要經(jīng)歷一個較長的發(fā)展期才能進(jìn)入到逐漸成熟的階段。近年來，CAR-T治療的臨床試驗項目顯著增加，幾乎呈指數(shù)增長。CAR-T治療實(shí)體腫瘤盡管困難重重，但未來仍值得期待。隨著研究成果的相繼輸出，CAR-T治療實(shí)體腫瘤也將迎來新曙光。

備注：本文部分內(nèi)容編譯自：Revelation! CAR-T Has Its “Eyes” on Solid Tumor and the Treatment of That Would Be Possible

參考文獻(xiàn)：

【1】CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的挑戰(zhàn)與思考，《中國腫瘤臨床》 , 2017 , 44 (9) :415-417

【2】 Regression of Glioblastoma after Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy，DOI: 10.1056/NEJMoa1610497

【3】 A single dose of peripherally infused EGFRvIII-directed CAR T cells mediates antigen loss and induces adaptive resistance in patients with recurrent glioblastoma, DOI: 10.1126/scitranslmed.aaa0984

【4】 Improving chimeric antigen receptor-modified T cell function by reversing the immunosuppressive tumor microenvironment of pancreatic cancer. Mol. Ther. 25, 249–258 (2017).

【5】 Engineered CAR T Cells Targeting the Cancer-Associated Tn-Glycoform of the Membrane Mucin MUC1 Control Adenocarcinoma，DOI: http://dx./10.1016/j.immuni.2016.05.014

【6】Biopolymers codelivering engineered T cells and STING agonists can eliminate heterogeneous tumors, DOI: 10.1172/jci87624