CAR-T技術(shù)在腫瘤免疫治療的應(yīng)用和前景

1. 什么是細(xì)胞免疫療法？

細(xì)胞免疫療法通俗來講是利用自身細(xì)胞進行表達(dá)修飾后，能夠在體內(nèi)直接激活一系列效應(yīng)細(xì)胞，來幫助機體殺傷或殺死癌化細(xì)胞的一門新興技術(shù)，分為Car-T，Car-NK和TCR等。

CAR-T技術(shù)（Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy）又稱嵌合抗原受體T細(xì)胞技術(shù)是一種新型的癌癥免疫治療策略，用于生產(chǎn)具有特異性反應(yīng)癌細(xì)胞的T細(xì)胞，可以大大增強T細(xì)胞攻擊腫瘤細(xì)胞的能力。CAR-T細(xì)胞是由三個主要部分構(gòu)成的：外部抗原識別結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號傳導(dǎo)模塊和負(fù)向調(diào)節(jié)模塊。外部抗原識別結(jié)構(gòu)：即陽性信號復(fù)合物（PCS），其由單鏈抗體組成，可以選擇性地結(jié)合到腫瘤細(xì)胞上的抗原表面； 內(nèi)部信號傳導(dǎo)模塊：由CD3ζ鏈和1-2個共刺激分子（例如CD28或4-1BB）組成，可以傳遞刺激信號； 負(fù)向調(diào)節(jié)模塊：如CD28內(nèi)柄，可以負(fù)向調(diào)節(jié)CAR-T細(xì)胞的激活程度。以上三個部分形成了完整的CAR-T細(xì)胞。

T細(xì)胞，也稱為T淋巴細(xì)胞，是人體白細(xì)胞的一種，它們來源于骨髓造血干細(xì)胞，在胸腺中發(fā)育成熟，然后被輸送到血液、淋巴液以及其他組織器官，從而發(fā)揮免疫系統(tǒng)的作用。CAR-T技術(shù)是通過基因工程技術(shù)，將T細(xì)胞表面的受體基因進行修飾，使得T細(xì)胞表面表達(dá)一種稱為嵌合抗原受體（CAR）的蛋白質(zhì)。CAR細(xì)胞中有一個特異性抗原結(jié)合區(qū)域，它可以辨別癌細(xì)胞表面的特定抗原。一旦與這些癌細(xì)胞結(jié)合，CAR-T細(xì)胞就會被激活，釋放大量的細(xì)胞毒素來殺死癌細(xì)胞。

CAR-T結(jié)構(gòu)

2. CAR-T技術(shù)的發(fā)展歷程：

第一代CAR-T細(xì)胞的核心結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的ITAM區(qū)域，它包含了CD3分子的ζ鏈，而且它的胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)也非常簡潔。但不能產(chǎn)生共刺激信號，未在臨床應(yīng)用中得到預(yù)期的效果。

第二代CAR-T細(xì)胞在ITAM區(qū)加入了來自CD28或者CD137（4-1BB）的共刺激分子，極大地提升了CAR-T細(xì)胞的活化能力，并在臨床治療中表現(xiàn)出驚人的療效。然而，第二代CAR-T細(xì)胞使用的逆轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)染病毒載體容納及攜帶的基因片段有限，不容易同時將CD28和CD137的ITAM區(qū)兩個共刺激信號分子轉(zhuǎn)染到T淋巴細(xì)胞內(nèi)。

第三代CAR-T細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)與第二代大致相同，雖然第三代CAR-T細(xì)胞使用了可攜帶更大的基因片段進入T淋巴細(xì)胞的慢病毒作為轉(zhuǎn)染載體，可以含有2個或者更多的共刺激信號ITAM區(qū)，但有的研究表明，第三代CAR-T細(xì)胞殺傷活性并沒有獲得明顯的提升。

第四代CAR-T細(xì)胞是一種從解決CAR-T細(xì)胞治療過程中出現(xiàn)的腫瘤細(xì)胞精準(zhǔn)治療和預(yù)防復(fù)發(fā)等安全問題出發(fā)，并增強其在腫瘤組織中的殺傷效果的新型CAR-T細(xì)胞，也稱為精準(zhǔn)CAR-T細(xì)胞。其中，添加自殺基因或可控性自殺基因是一種可行的解決方案，但需要進一步研究和優(yōu)化。同時，通過添加細(xì)胞因子或趨化因子的受體結(jié)構(gòu)，改善CAR-T細(xì)胞在腫瘤組織中的浸潤，也是第四代CAR-T細(xì)胞的常用設(shè)計策略之一。雖然CAR-T細(xì)胞目前的應(yīng)用還受到一定的局限性，但相信隨著技術(shù)的不斷進步，其在精準(zhǔn)治療腫瘤等疾病中的潛力將會更大。

目前泰克生物經(jīng)過多年的技術(shù)積累，借助搭建完善的噬菌體展示技術(shù)體系與酵母展示體系，能夠為客戶提供高質(zhì)量的Car前導(dǎo)抗體分子的發(fā)現(xiàn)服務(wù)。

CAR-T細(xì)胞的發(fā)展歷程圖

3. CAR-T技術(shù)的應(yīng)用：

CAR-T療法是指嵌合抗原受體T細(xì)胞免疫療法，這是一種治療腫瘤的新型精準(zhǔn)靶向療法。CAR-T技術(shù)的原理：評估是否符合CAR-T治療的適應(yīng)癥 —— 采集外周血，分離T細(xì)胞 —— 把T細(xì)胞轉(zhuǎn)化成CAR-T細(xì)胞 —— 擴增CAR-T細(xì)胞 —— CAR-T細(xì)胞回輸?shù)饺梭w —— 監(jiān)控反映。這些CAR-T細(xì)胞將尋找并殺死癌細(xì)胞，并繼續(xù)活躍數(shù)月至數(shù)年，從而提供長期的治療效果。

目前大部分CAR-T療法還處于臨床實驗階段，其中治療范圍集中在以下領(lǐng)域：

1.復(fù)發(fā)的急性B系淋巴細(xì)胞白血�。ń�(jīng)過治療緩解后再次發(fā)作），或者難治的急性B系淋巴細(xì)胞白血�。ㄊ褂闷渌�抗白血病治療后病情沒有緩解的）。

2.兩種或兩種以上方法治療失敗的大B細(xì)胞非霍奇金淋巴瘤。

3.CD19陽性復(fù)發(fā)、難治惡性淋巴瘤。

4.CD19治療失敗，CD22陽性的急性淋巴細(xì)胞白血病。

CAR-T療法在其他抗腫瘤領(lǐng)域也有臨床實驗研究，但效果尚不明確。

4. CAR-T技術(shù)的前景和挑戰(zhàn)：

在各種腫瘤的細(xì)胞免疫治療中，CAR-T細(xì)胞已得到廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，目前已有多達(dá)300多個CAR-T細(xì)胞治療臨床實驗項目獲得包括美國FDA在內(nèi)的多個國家藥品監(jiān)督管理部門的批準(zhǔn)，同時也有一些CAR-T細(xì)胞已經(jīng)上市生產(chǎn)。盡管每個臨床項目的效果因使用CAR-T細(xì)胞來源和制備過程以及預(yù)處理和聯(lián)合用藥的不同而有一定的差異，但總體上表明CAR-T細(xì)胞對腫瘤的治療是有效的，其有效率在30%~70%之間，甚至可以高達(dá)90%以上。如美國FDA批準(zhǔn)上市的諾華CTL019，其治療非何杰金淋巴瘤的完全緩解率達(dá)到令人吃驚的93%。

隨著腫瘤免疫學(xué)研究的不斷深入，腫瘤免疫治療已經(jīng)取得了顯著的進展。新的免疫治療手段陸續(xù)進入臨床，其中CAR-T細(xì)胞治療成為一種備受關(guān)注的腫瘤細(xì)胞免疫療法，在治療白血病等血液系統(tǒng)惡性腫瘤方面已經(jīng)取得了很大的進展。