撰文：武漢大學(xué) 羅軍（外籍）

專家審核：江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院 李晶 教授

這則案例的成功，讓人們對CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤有了更多的期待。

今天我們通過最新發(fā)表在《Current Oncology Reports》上的綜述一起來了解CAR-T治療實(shí)體瘤的最新進(jìn)展。

根據(jù)研究報(bào)道，目前CAR-T治療實(shí)體瘤的臨床研究已經(jīng)涉及到多種腫瘤，包括胃癌、肝癌、小兒腦腫瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和肉瘤等。

這篇最新的綜述總結(jié)了CAR-T療法在實(shí)體瘤治療中面臨的挑戰(zhàn)，以及小兒腦腫瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和肉瘤的潛在腫瘤靶點(diǎn)。

CAR-T 細(xì)胞療法在治療惡性血液病患者方面取得了相當(dāng)大的成功。美國食品和藥物管理局 (FDA) 已批準(zhǔn)六種 CAR-T 細(xì)胞療法用于治療血液癌癥。然而，它在治療實(shí)體瘤上仍然有很大的挑戰(zhàn)。

用 CAR-T 細(xì)胞療法治療實(shí)體瘤的主要挑戰(zhàn)是異質(zhì)性抗原的表達(dá)、腫瘤滲透不足、不利的腫瘤微環(huán)境 (TME) 和腫瘤外毒性。

實(shí)體瘤具有腫瘤相關(guān)抗原 (TAA)，其在腫瘤中高水平表達(dá)，而在正常組織中低水平表達(dá)。此外，轉(zhuǎn)移性和原發(fā)性腫瘤在 TAA 和患有相同癌癥的不同患者中表現(xiàn)出異質(zhì)性。

為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家們正在開發(fā)多特異性 CAR-T 療法，如串聯(lián) CAR (TanCAR)，將兩種不同的 CAR 引入同一個(gè) T 細(xì)胞。串聯(lián) CAR 包含兩個(gè) scFv 結(jié)合域，當(dāng)這些域中的任何一個(gè)與靶抗原結(jié)合時(shí)被激活。因此，它可以同時(shí)識別兩種不同類型的表面抗原。據(jù)報(bào)道，串聯(lián) CAR在殺傷神經(jīng)膠質(zhì)瘤方面比單靶點(diǎn)CAR-T細(xì)胞更有效。

第二：異常的脈管系統(tǒng)和腫瘤間質(zhì)阻礙了 CAR-T 細(xì)胞的充分滲透?？茖W(xué)家們已經(jīng)嘗試使用稱為趨化因子的信號蛋白來增強(qiáng) CAR-T 細(xì)胞的穿透能力。用稱為 CXC 趨化因子受體 2的趨化因子受體修飾的 CAR-T 比未修飾的 CAR-T 細(xì)胞顯示出更強(qiáng)的抗腫瘤功效和運(yùn)輸能力。

 另一種增強(qiáng) CAR-T 細(xì)胞浸潤能力的方法涉及靶向成纖維細(xì)胞活化蛋白 (FAP)。FAP 通過促進(jìn)免疫抑制和重塑由稱為細(xì)胞外基質(zhì)的細(xì)胞外大分子組成的網(wǎng)絡(luò)來防止 CAR-T 細(xì)胞穿透腫瘤。在一些臨床前研究中，F(xiàn)AP-CAR-T 細(xì)胞已顯示出強(qiáng)大的抗腫瘤反應(yīng)并增加了實(shí)體瘤中的歸巢。

由于缺氧條件和腫瘤間質(zhì)，CAR-T 細(xì)胞無法在 TME 中存活，腫瘤間質(zhì)由抑制性細(xì)胞類型組成。研究人員發(fā)現(xiàn)，抑制一種稱為程序性細(xì)胞死亡蛋白-1 (PD-1) 的免疫檢查點(diǎn)可以增強(qiáng) CAR-T 療法的療效。

 另一種解決敵對 TME 的方法涉及靶向轉(zhuǎn)化生長因子 β (TGBβ)，這是一種抑制巨噬細(xì)胞的細(xì)胞因子。

科學(xué)家們通過使用CRISPR/Cas9 的基因組編輯工具使 TGF-β 受體 II (TGF βR2) 基因失活，成功地阻止了臨床前模型中的 CAR-T 耗竭。此外，表觀遺傳修飾也已被用于防止 CAR-T 耗竭。DNA 甲基化是一種常見的表觀遺傳修飾類型，負(fù)責(zé) T 細(xì)胞的分化。一項(xiàng)研究表明，帶有滅活 DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶 3a 基因的 CAR-T 細(xì)胞可以維持增殖能力并有助于預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。

 此外，科學(xué)家們還為 CAR-T 細(xì)胞添加了氧依賴性降解結(jié)構(gòu)域 (ODD)，使其能夠在低氧條件下存活。

那么如何減輕 CAR-T 療法的細(xì)胞因子釋放綜合征 (CRS) 毒性呢？科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)的策略包括開關(guān)策略以及達(dá)沙替尼和來那度胺的給藥策略?？茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn)了一種通過在 CAR 結(jié)構(gòu)中整合可誘導(dǎo)半胱天冬酶 9自殺基因來減輕這種療法毒性的新方法。

圖為CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的進(jìn)展 (a) CAR的進(jìn)化 (b) CAR-T細(xì)胞的修飾 (c) CAR-T細(xì)胞治療的未來方向

近年來，CAR-T細(xì)胞在多種實(shí)體腫瘤中開展了臨床治療研究，并取得了積極的臨床數(shù)據(jù)。

小兒腦腫瘤：在一項(xiàng)I 期劑量遞增試驗(yàn)中，四名患有彌漫性中線膠質(zhì)瘤 (DMG) 的患者通過腦室內(nèi)給藥的方式接受了 GD2-CAR-T 細(xì)胞。診斷后 患者的平均預(yù)期壽命為 10 個(gè)月，但試驗(yàn)中四分之三的患者存活超過 20 個(gè)月。另一項(xiàng)臨床試驗(yàn)表明，患有中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的患者可以安全地接受 6 到 9 次局部劑量的 HER-2-CAR-T 細(xì)胞。由于抗原表達(dá)的異質(zhì)性，科學(xué)家們正在嘗試使用雙特異性和多價(jià) CAR-T 細(xì)胞來對抗腦腫瘤。在異種小鼠模型中瘤內(nèi)施用三價(jià) CAR-T 細(xì)胞成功消除了 100% 的腫瘤細(xì)胞，并且這種 CAR-T 構(gòu)建體還在臨床前研究中證明了療效。

成神經(jīng)細(xì)胞瘤：GD2 在神經(jīng)母細(xì)胞瘤 (NB) 中高度表達(dá)，并且有幾項(xiàng)正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)使用具有信號共刺激分子的第二代和第三代 GD2 特異性 CAR 來治療神經(jīng)母細(xì)胞瘤。

 在一項(xiàng) II 期臨床試驗(yàn)中，10 名高危神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者接受了CAR- T 細(xì)胞靜脈輸注，未出現(xiàn)神經(jīng)毒性跡象。CAR-T細(xì)胞在這些患者中存活超過6個(gè)月，并在腫瘤復(fù)發(fā)后擴(kuò)增，這表明腫瘤復(fù)發(fā)可以刺激CAR-T細(xì)胞。

 在一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，12 名患者在劑量遞增的淋巴細(xì)胞清除方案后接受了 T 細(xì)胞靜脈輸注。沒有患者表現(xiàn)出神經(jīng)毒性跡象，三名接受最高劑量治療的患者表現(xiàn)出疾病消退。

肉瘤：HER2 在多種肉瘤亞型中高表達(dá)。一項(xiàng) HER2 CAR-T 細(xì)胞劑量遞增研究報(bào)告稱，一名患有轉(zhuǎn)移性橫紋肌肉瘤的兒童在輸注 HER2 CAR-T 細(xì)胞和帕博利珠單抗后腫瘤得到緩解。

紐約食管鱗狀細(xì)胞癌 1 (NY-ESO-1) 在滑膜肉瘤中的表達(dá)很高。在 I 期試驗(yàn)中，14 名滑膜肉瘤患者在兩次 NY-ESO CAR-T 細(xì)胞給藥后表現(xiàn)出部分反應(yīng)，一名患者表現(xiàn)出完全反應(yīng)。此外，科學(xué)家們已嘗試修改 T 細(xì)胞以激活 MyD99，以防止腫瘤復(fù)發(fā)。

幾項(xiàng)臨床前研究正在測試肉瘤的潛在靶點(diǎn)，如血管內(nèi)皮生長因子受體 2、成纖維細(xì)胞生長因子受體 1 蛋白和血小板衍生生長因子受體 α。

由于惡劣的腫瘤微環(huán)境  和異質(zhì)性抗原表達(dá)，CAR-T 細(xì)胞治療實(shí)體癌存在著諸多挑戰(zhàn)。盡管多種靶抗原已在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了安全性和可行性測試，但尚未獲準(zhǔn)用于臨床。隨著研究的進(jìn)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn) 靶向多種抗原的CAR-T細(xì)胞可用于有效治療實(shí)體瘤，未來的研究方向應(yīng)著眼于解決免疫抑制性腫瘤微環(huán)境， 以及設(shè)計(jì) CAR-T 療法的遞送方法和給藥方案。隨著研究的進(jìn)展，相信未來CAR-T細(xì)胞將成為實(shí)體瘤的潛在治療選擇。

 參考資料：

Guzman, G., Reed, M. R., Bielamowicz, K., Koss, B., & Rodriguez, A. (2023). CAR-T Therapies in solid tumors: Opportunities and challenges. Current Oncology Reports, 1-11.