八、CAR-T细胞疗法有哪些重大突破？

2014年CAR-T细胞疗法获得美国FDA“突破性疗法”认证，被誉为“癌症治疗的第四次革命”。

2017年7月12日，美国FDA肿瘤药物咨询委员会（Oncologic Drugs Advisory Committee，ODAC）以10：0的投票结果一致推荐批准诺华公司的CAR-T细胞疗法CTL019的生物制剂许可申请（BLA），用于治疗患有晚期白血病的儿童和年轻成人患者。

2017年8月31日，FDA正式批准诺华突破性CAR-T细胞疗法Kymriah上市。

从1989年，美国科学院院刊（PNAS）报道了第一代CAR-T细胞疗法，现在CAR-T已经发展到了第五代。

1989年，第一代CAR-T细胞疗法诞生。作为初代CAR-T细胞疗法，也奠定了后续CAR-T细胞的初始结构。但是遗憾的是，初代CAR-T细胞疗法的效果不佳。第一代CAR设计的信号域是单一的信号分子，而肿瘤细胞表面共刺激分子表达减弱或者缺失，因此CAR修饰的T细胞缺乏共刺激-第二信号的支持，T细胞激活后很快由于信号限制而丧失作用，这使得第一代CAR-T细胞在患者体内抗肿瘤效果有限，不论是复制能力还是杀伤作用都不高，这也推动了第二代CAR-T细胞疗法的诞生。

2002年，第二代CAR-T细胞疗法面世。作为改进，第二代CAR-T在前一代的基础上引入了一个共刺激分子（如CD28，4-1BB，OX40等），用来激活第二信号，提供双重活化信号从而加强CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤毒性。这使得CAR-T细胞在准确找到癌细胞的同时，也可以有效地扩增，并对肿瘤形成良好地杀伤效果。

第三代CAR-T则在二代的基础上引入多个共刺激分子（如CD28、CD137、OX40等），多种共刺激分子相互组合可以增强Ｔ细胞内的JNK、NK-kB等信号通路，使得T细胞表现出更强更持久的作用活性，这对增加T细胞的抗肿瘤活性、延长T细胞的增殖能力、生存周期及促进细胞因子（如IL-2、IFN-γ、TNF-α等）的分泌等方面均有显著的提升。2011年首次报道了针对CD19靶点的CAR-T细胞疗法在慢性淋巴细胞白血病（CLL）患者中的成功应用。正是CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中的成功应用，使得CAR-细胞疗法进入到大众的视野。

第四代CAR-T属于新型研究，相比三代CAR-T其整合了一个活化T细胞核因子转录相应元件，它可以使CAR-T细胞在肿瘤区域分泌特定的细胞因子（例如IL-12），从而可以提高了T细胞在肿瘤微环境中的存活率，招募并活化其它免疫细胞进入肿瘤微环境中进行免疫应答。

第五代CAR-T就是通用型CAR-T，它以基因编辑技术为基础，设计可以阻止人体发生排异反应的基因，并且可以进行异体Ｔ细胞的提前制备，随时提供给患者。但就临床应用来看，第二代CAR-T细胞疗法仍为主流。

CAR-T在治疗白血病中取得了长足的进展。很多研究表明，对于难治复发性白血病，缓解率在70%-80%左右，个别小样本甚至达到了100%。其中急性淋巴细胞白血病的治疗效果尤为突出。同时，也有大量的小样本试验表明，CAR-T在淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血液系统肿瘤，均取得了可喜的结果。

关于CAR-T治疗疗效，2020年Mol Clin Oncol有个荟萃分析，纳入11项CAR-T在B细胞非霍奇金淋巴瘤（B-NHL）患者临床研究，B细胞淋巴瘤患者共419例，其中弥漫大B细胞淋巴瘤306例，总体有效率69%，完全缓解率49%。目前根据国内各个中心临床试验的数据，联合了一些新方案的配伍，缓解率可以稍稍再提升，大致在50-60%之间，也就是说，10个晚期的难治/复发的患者，其中有一半在治疗后达到肿瘤完全消除，大家可以自行评估下，这对晚期B细胞淋巴瘤患者无疑是令人振奋的消息。当然，长期生存的数据还在随访中，据悉预计将随访15年，从随访3年的数据看，达到完全缓解的患者有希望长期生存。

不久前国际多个杂志分别发表了关于CAR-T的最新研究，《新英格兰医学杂志》（NEJM）报道了一例关于脑胶质瘤转移到脊髓，使用CAR-T治疗获得了有效缓解，肿瘤大部分消失的病例。《科学》（Science）子刊报道了晚期淋巴瘤病人经CAR-T细胞免疫疗法治疗后病情完全缓解的研究，《肿瘤免疫学》（OncoImmunology）报道了体外对肺癌细胞系进行杀伤实验获得成功等等一系列的关于实体肿瘤的研究进展。

CAR-T细胞疗法在血液瘤领域取得了巨大成功，全球已经有8款CAR-T获批上市，适应症均为血液瘤，多款产品的完全缓解率已达到70-80%，显著延长了患者的生存期。但实体瘤CAR-T治疗难度显著高于血液瘤，需要对CAR-T细胞进行改造优化以提升疗效，目前未有产品获批，尚处于探索阶段。

CAR-T用于实体瘤仍面临多重挑战

（1）缺乏有效靶点

目前临床试验中使用的多为肿瘤相关抗原（TAA），如间皮素（MSLN）、表皮生长因子受体（EGFR）、紧密连接蛋白Claudin18.2（CLDN18.2）等，但TAA在部分正常组织中也有表达，这给CAR-T细胞疗法带来了脱靶风险和安全性问题。

（2）肿瘤异质性

血液瘤通常表达单一的、特异性的肿瘤相关抗原，因此针对相关抗原的CAR-T可以全面、高效地杀伤血液瘤细胞，而实体瘤则具有显著的抗原异质性，不同患者个体间或者同一患者体内不同部位肿瘤细胞间在免疫特性、生长速度、侵袭能力等表型方面存在显著差异，导致同一款CAR-T只能杀死部分实体瘤细胞，残存的肿瘤细胞继续增殖转移，是肿瘤抗原逃逸，复发，产生耐受的重要原因。

（3）肿瘤微环境的免疫抑制

肿瘤微环境存在着抑制性的免疫细胞（Treg，MDSC等）、抑制性的细胞因子(IL-10、TGF-β等)均会抑制进入肿瘤内部的CAR-T细胞活性，肿瘤细胞还能够通过抗原缺失、共刺激信号异常、MHC类分子表达低下以及表达免疫检查点分子（PD-L1，B7等）来降低CAR-T细胞活性，导致TME中的免疫耐受。此外，肿瘤细胞糖酵解使TME呈现缺氧、酸性、营养耗竭的状态，导致CAR-T效应功能因缺少能量而受损，而肿瘤血管结构不规则、间质液压力升高等特点对CAR-T细胞形成物理屏障，使其难以有效归巢和浸润到肿瘤。

科学家们期望通过改造CAR、T细胞以及联合疗法来攻克实体瘤。

通过对CAR进行适当改造，可提高对肿瘤组织的特异性，减少对正常组织的杀伤。如应用synNotch受体的CAR-T细胞， synNotch识别肿瘤的EGFRvIII抗原后，激活CAR基因的表达，从而对T细胞进行活化。该系统要求同时存在两个细胞表面抗原才能激活CAR-T细胞，因此健康细胞不会受到这些CAR-T细胞的攻击，从而减少了on-target、off-tumor副反应的发生。

通过对T细胞进行改造，可以解除免疫抑制、延长T细胞存续时间、引入自分泌细胞因子基因、引入趋化因子、增强对实体瘤的渗透、增加CAR种类克服肿瘤异质性。

TME的免疫抑制不利于CAR-T细胞的归巢和杀伤肿瘤细胞，可通过联合其他疗法如溶瘤病毒、PD-1/CTLA-4抗体联用，解除TME的免疫抑制作用，增强CAR-T细胞的浸润和杀伤能力。临床前数据显示，联合溶瘤病毒可以大大增强CAR-T细胞治疗黑色素瘤和胶质瘤小鼠的疗效，其中位生存期从单用CAR-T的30天提高到了联用的60天以上。

实体瘤CAR-T目前尚无产品获批，进度最快的仍处于II期临床中，在一些针对间皮瘤、肉瘤、胃癌和胰腺的小型研究中，CAR-T疗法已经显示出令人鼓舞的疗效，但还未有大型临床确诊其疗效。不过药企和研究机构对实体瘤CAR-T仍然是充满热情，数据显示，治疗实体瘤的细胞疗法临床试验已经占到细胞疗法临床试验总数的43%，并且数量比2021年增长44%，超过了血液瘤临床试验25%的增长幅度。

虽然目前CAR-T疗法在实体瘤领域仍面临较多困难，但相信随着研究的不断深入，这些困难都将被克服，CAR-T疗法也能够像血液瘤那样，为实体瘤治疗带来变革性的影响，造福更多实体瘤患者。（未完待续）

仅列出作者本人发表的与本文相关的文献

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备注：

  1. 仅列出作者本人发表的与本文相关的文献。
  2. 以上参考文献的全文，可在国内外多家文献数据库在线浏览或下载。