惡性腫瘤嚴(yán)重威脅人類的生命和健康,傳統(tǒng)治療方法包括手術(shù)、放療和化療。近十年來(lái)腫瘤 免疫治療飛速發(fā)展,其中嵌合抗原受體(Chimeric Anti-gen Receptor,CAR)修飾的T細(xì)胞治療取得了突破性的進(jìn)展,日益受到人們的重視。嵌合型抗原受體 T(CAR—T)細(xì)胞療法屬 于 過(guò)繼性細(xì)胞免疫治療,通過(guò)基因工程修飾使抗原抗體的高親和性和T細(xì)胞的殺傷作用相結(jié)合,使CAR—T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生特異性的細(xì)胞毒作用,從而達(dá)到抗腫瘤效果。
CAR—T細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制
CAR-T細(xì)胞是一類基因工程重組T細(xì)胞,能表達(dá)特定的腫瘤靶向受體。這些受體是T細(xì)胞受
體的信號(hào)傳遞區(qū)域和抗原識(shí)別區(qū)域(如抗體的單鏈可變片段scFV)的復(fù)合物,信號(hào)傳遞區(qū)能介導(dǎo)T細(xì)胞的增殖與活化,抗原識(shí)別區(qū)能識(shí)別特定的腫瘤抗原兇。
所以,CAR-T細(xì)胞可以不依賴原有的T細(xì)胞受體,而通過(guò)嵌合的抗原受體來(lái)識(shí)別腫瘤細(xì)胞。T細(xì)胞的活化由抗原呈遞細(xì)胞介導(dǎo)的多重信號(hào)級(jí)聯(lián)放大途徑控制,其完全活化需要T細(xì)胞抗原受體識(shí)別抗原傳遞的刺激信號(hào),還需要一些蛋白質(zhì)(比如CD28、CD27、0X40、4-1BB)介導(dǎo)的共刺激信號(hào)。
在這兩種信號(hào)的共同作用下,T細(xì)胞增殖活化為細(xì)胞毒性T細(xì)胞,并分泌穿孔素和細(xì)胞因子產(chǎn)生協(xié)同作用殺死腫瘤細(xì)胞。
CAR—T細(xì)胞的制備
雖然目前已經(jīng)開發(fā)出了多個(gè)不同的腫瘤特異性scFV,但是所有CAR-T細(xì)胞的制備過(guò)程基本一
樣。
①收集T細(xì)胞:CAR-T細(xì)胞療法是一種自體細(xì)胞療法,T細(xì)胞來(lái)源于患者外周血中的單核細(xì)胞,
通常通過(guò)白細(xì)胞去除術(shù)獲得。獲得的T細(xì)胞能直接用于后續(xù)的制備過(guò)程,也可以冷凍保存便于以后的使用。
②活化T細(xì)胞:T細(xì)胞的體外擴(kuò)增需要其具有穩(wěn)定且充足的活性,T細(xì)胞的活化也是基因表
達(dá)載體轉(zhuǎn)導(dǎo)CAR cDNA的必要條件。
③T細(xì)胞的基因修飾:CAR-T細(xì)胞治療效果在很大程度上依賴CAR的穩(wěn)定表達(dá),目前臨床應(yīng)用的基因表達(dá)載體主要有3種:γ反轉(zhuǎn)錄病毒載體,慢病毒載體和轉(zhuǎn)位酶系統(tǒng)。
④CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增:目前用于CAR-T細(xì)胞擴(kuò)增的平臺(tái)有GE生物反應(yīng)器,G-Rex生物反應(yīng)器和Prodigy等。
⑤注意事項(xiàng):在GMP車間的ISO5細(xì)胞潔凈室中進(jìn)行制備:使用人體使用級(jí)別的輔助材料(如培養(yǎng)基、低溫保存試劑、細(xì)胞因子等);生產(chǎn)平臺(tái)可控、制備過(guò)程可重復(fù);建立考察CAR-T細(xì)胞表面抗體特性及其安全性、純度、效價(jià)的制度。
CAR-T細(xì)胞治疔血液腫瘤的臨床應(yīng)用
血液惡性腫瘤具有高侵襲性和預(yù)后不良的特征,其傳統(tǒng)的治療以化療為主、放療為輔,但是長(zhǎng)期以來(lái)治療效果并不理想。
CD19是一種特異性表達(dá)于B細(xì)胞系的細(xì)胞膜表面蛋白,是B細(xì)胞受體信號(hào)復(fù)合物的重要組成部分。CD19在多數(shù)B細(xì)胞腫瘤中有表達(dá)(包括慢性淋巴細(xì)胞白血病、急性淋巴細(xì)胞白血病、非霍奇金淋巴瘤),而在造血千細(xì)胞和正常組織中沒有表達(dá),是CAR-T細(xì)胞治療的一個(gè)比較理想的靶標(biāo)。
因此,靶向清除所有的CD19+細(xì)胞的CAR-T細(xì)胞療法理論上可以治愈大多數(shù)的B淋巴細(xì)胞腫瘤。
近年來(lái),CAR-T細(xì)胞,尤其是CD19-CAR-T細(xì)胞,在治療血液系統(tǒng)腫瘤方面取得了令人矚目的結(jié)果。此外,抗CD20-CAR-T細(xì)胞正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),抗CD22,CD30,CD33的CAR-T細(xì)胞在進(jìn)行臨床前研究。
CAR—T細(xì)胞治療實(shí)體腫瘤的臨床應(yīng)用
CAR-T細(xì)胞免疫治療最早是在實(shí)體瘤上進(jìn)行。相比于血液系統(tǒng)腫榴,實(shí)體瘤中CAR-T的應(yīng)用受到更多因素的限制,包括腫瘤負(fù)荷,免疫抑制微環(huán)境、CAR-T細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)和浸潤(rùn)效率、其他促炎因子和免疫細(xì)胞的參與等,因此CAR-T細(xì)胞免疫治療在實(shí)體瘤臨床試驗(yàn)中的表現(xiàn)有些不盡如人意,基本停留在檢測(cè)安全性的階段。
目前只有少數(shù)幾個(gè)研究報(bào)道了較為積極的結(jié)果:抗CD2-CAR-T細(xì)胞治療成神經(jīng)細(xì)胞瘤,11名患者中有3名完全緩解抗GD2-CAR-T細(xì)胞治療肉瘤,17名患者中有4名疾病穩(wěn)定;抗HER1-CAR-T細(xì)胞治療肺癌,11名患者中有2名部分緩解。
此外,由于腫瘤抗原異質(zhì)性,尋找理想的抗原靶點(diǎn)也是CAR-T細(xì)胞應(yīng)用于實(shí)體瘤的一大挑戰(zhàn)目前應(yīng)用于CAR-T細(xì)胞治療實(shí)體瘤的靶向抗原有:間皮細(xì)胞瘤、肺癌、乳腺癌中的間皮素(Mesothelin卵巢癌中的葉酸受體α(FRα);成神經(jīng)細(xì)胞瘤中的L1細(xì)胞粘附分子(L1-CAM)和雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂(GD2);惡性胸膜間皮瘤中的成纖維細(xì)胞活化蛋白(FAP);骨髓淋巴瘤中的Lewis Y;轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌中的碳酸酐酶IX(CAIX);前列腺癌中的前列腺癌特異性膜抗原
(PSMA);胃癌、腹腺癌、乳腺癌中的癌胚抗原(CEA);顱腦腫瘤中的表皮生長(zhǎng)因子受體突變體Ⅲ(EGFRvⅢ);惡性膠質(zhì)瘤、結(jié)腸癌、肺癌中的表皮生
長(zhǎng)因子受體2(HER2)等。
結(jié)語(yǔ)
CAR-T細(xì)胞免疫治療在血液腫痛治療中取得了令人振奮的效果,但在實(shí)體瘤的治療中還有很漫長(zhǎng)的路要走。目前,萬(wàn)海細(xì)胞生物公司正在努力篩選合適的治療靶點(diǎn)、優(yōu)化CAR的結(jié)構(gòu)、探索毒副反應(yīng)的預(yù)防與處理策略,以進(jìn)一步提高CAR-T細(xì)胞治療的療效和安全性。雖然仍有很多困難亟需解決,但這個(gè)新的治療領(lǐng)域前景廣闊。我們有理由相信,隨著研究的不斷深入,在不久的將來(lái)CAR-T細(xì)胞免疫治療一定會(huì)給腫瘤治療帶來(lái)新的希望。