程浩 依荷芭麗·遲 周全 應建明 石素勝
胃癌是消化道常見的惡性腫瘤之一,也是全球第三大最常見的癌癥死亡原因,據2020年全球相關數據統(tǒng)計,新增胃癌病例超過100 萬例(約占所有癌癥診斷人數的6%),新增死亡人數約76.8 萬例(約占所有癌癥死亡人數的8.2%)[1],在世界范圍內成為較大的健康負擔。傳統(tǒng)的治療方法,如手術,僅適用于早期胃癌,但這種疾病診斷時往往已是晚期,治療選擇有限,而且大多數患者對這些藥物并不特別敏感,這強調了發(fā)現新的治療模式的緊迫性。
嵌合抗原受體T 細胞免疫(chimeric antigen receptors T cell,CAR-T)療法,是細胞過繼治療(adoptive cell transfer therapy,ACT)的方法之一,其主要原理是從患者身上分離T 細胞,利用基因工程技術為T細胞插入一個能夠識別腫瘤細胞并同時激活T 細胞的嵌合抗原受體(chimeric antigen receptors,CAR),然后將擴增好的CAR-T 細胞回輸到患者體內并攻擊表達相關抗原的目標細胞,而不依賴于主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)限制。作為一種活性藥物,CAR-T 細胞免疫治療正迅速成為一種有前途的治療血液和非血液系統(tǒng)惡性腫瘤的創(chuàng)新治療策略。2017年,美國食品與藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準諾華公司的CAR-T 細胞治療產品Kymriah(tisagenlecleucel,CTL019)上市,用于治療難治或至少接受二線方案治療后復發(fā)的25 歲以下B 細胞急性淋巴細胞白血?。˙-cell acute lymphoblastic leukemia,B-ALL)患者,是人類歷史上批準的首款CAR-T 細胞產品,被FDA 授予“突破性治療”稱號。在血液系統(tǒng)惡性腫瘤領域取得初步成功后,CAR-T 細胞治療現在被廣泛研究用于治療實體惡性腫瘤的難治性和復發(fā)病例,許多研究表明,CAR-T 細胞療法在胃癌中取得了重大進展,本綜述將系統(tǒng)介紹CAR-T 療法在胃癌中的最新研究進展,包括CAR-T 的生物學基礎、臨床應用、所面臨的挑戰(zhàn)及應對策略。
T 細胞要識別不同的細胞,需依靠T 細胞表面的T 細胞受體(T-cell receptor,TCR)與細胞表面的MHC 分子遞呈的抗原相結合,才能發(fā)揮識別作用。而腫瘤細胞可通過調低或者丟失MHC 的表達以逃脫T 細胞對它的識別和殺傷作用。細胞過繼治療方法如腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)療法和T 細胞受體工程化T 細胞(T-cell receptor engineered T cell,TCR-T)療法,均僅能識別MHC提呈的抗原,可能因腫瘤細胞下調或突變其MHC 分子而逃避免疫監(jiān)視,臨床上有一定局限性。為了避開MHC 的限制作用,一個極具前景的方法就是對T 細胞進行改造,利用CAR 對T 細胞進行修飾,使T 細胞獲得針對某個靶點抗原表位的特異性,從而增強T 細胞識別抗原信號與活化的功能[2],相較于天然T 細胞表面受體,CAR 賦予T 細胞人淋巴細胞抗原(human lymphocyte antigen,HLA)非依賴性方式識別腫瘤抗原的能力,具有傳統(tǒng)細胞過繼療法無法比擬的優(yōu)勢。目前已有5 款CAR-T 細胞療法藥物被美國FDA 批準用于治療B 細胞白血病和淋巴瘤以及多發(fā)性骨髓瘤(表1)[2]。
表1 美國FDA 批準CAR-T 治療藥物
CAR 的典型結構包括細胞外抗原識別結構域、間隔區(qū)、跨膜結構域和細胞內信號傳導結構區(qū)。細胞外抗原識別結構域是單鏈可變區(qū)片段抗體(singlechain variable fragment,ScFv),這是CAR-T 識別腫瘤抗原靶點的關鍵部位,可識別腫瘤相關抗原(tumor-associated antigen,TAA)或腫瘤特異抗原(tumor specific antigen,TSA)。間隔區(qū)又稱鉸鏈區(qū),與ScFv 共同組成細胞外結構域??缒そY構域被認為是最重要的結構特征,一般由二聚體膜蛋白組成,其將CAR 錨定在T 細胞上,并與細胞內信號傳導結構域連接?;诩毎麅刃盘柦Y構域的不同目的,CAR-T 設計已經發(fā)展到第五代(圖1)[3]。1989年,Gross 等[4]將表達特定抗體的基因序列插入細胞毒性T 細胞(cytotoxic T-lymphocyte,CTL)內,這是人類歷史上首次提出CAR 這一概念。第一代CAR-T 的胞外結構域ScFv 通過跨膜結構域與細胞內信號基序CD3 復合物(ζ 鏈)相連,但由于沒有共刺激分子的表達,不足以促進T 細胞的持續(xù)擴增,且在體內存活時間及細胞因子分泌等方面存在不足,導致腫瘤殺傷治療效果不明顯。第二代CART 在第一代的基礎上引入一個共刺激結構域,如CD28、CD137(4-1BB)或DAP10等,可以增加免疫記憶效應和殺傷活性,并提高了其作用持久性。第三代CAR-T 包含兩個共刺激結構域,如CD28、CD137(4-1BB)、CD134(OX40)和ICOS 等,旨在進一步增強信號能力和抗腫瘤反應,然而有研究表明,第三代CART 細胞殺傷活性并沒有獲得明顯的提升,這可能是因為一個共刺激分子在T 淋巴細胞內產生的活化信號就已達到閾值,單純在數量上添加共刺激結構域并不會進一步提升CAR 對T 淋巴細胞的活化效果[5]。第四代CAR-T 又稱為通用細胞因子介導殺傷的重定向T 細胞(T cell redirected for universal cytokine-mediated killing,TRUCKs),其通過產生一系列細胞因子(特別是IL-12)用以促進腫瘤微環(huán)境中CAR-T 細胞的進一步活化,或在CAR-T 的結構上添加自殺基因或趨化因子的受體結構,有利于避免脫靶效應和增加T 細胞在腫瘤組織中的浸潤,從而達到增強殺傷實體瘤的效果。第五代CAR 基于第二代CAR 結構,添加了激活其它信號通路的共刺激結構域,如IL-2Rβ 胞內結合STAT3/5 的結構域,提供抗原依賴的細胞因子信號,并提高了增殖、存活和抗腫瘤活性。
圖1 CAR 的結構和演化的示意圖[3]
CAR-T 治療過程可以分為不同的步驟:1)醫(yī)師從患者體內提取血液。2)將提取的血液分離出非特異性的T 細胞,在體外常使用病毒載體轉導技術或基因組編輯技術,在T 細胞表面插入可特異性識別腫瘤抗原的CAR。3)經過一定程度的擴增后產生的T 淋巴細胞,隨即再回輸回患者體內以對抗腫瘤細胞。盡管這種自體CAR-T 細胞不會引起排斥反應,但它也有一些眾所周知的缺點如高昂的費用成本(約35~40 萬美元)和制備時間較長(約2~3 周),且多數患者在接受CAR-T 細胞治療前均需使用放療或者化療進行淋巴耗竭預處理,這可能導致自體CAR-T 細胞的生產效率低下甚至制備失敗[6]?!艾F貨型”(off-the-shelf)CAR-T 細胞是指同種異體來源的T 細胞制備而成的CAR-T 細胞,其制備過程分為以下步驟:1)從健康供體內分離出T 淋巴細胞。2)通過病毒載體將CAR 基因轉導入T 細胞中并進行T 細胞擴增。3)經嚴格質檢、分裝、冷凍儲存后,理論上可以如同“藥品”一般,隨時可供患者使用,無需等待。同種異體CAR-T 細胞治療有許多潛在的優(yōu)勢,例如由于工業(yè)化和規(guī)?;膶嵤┒档土顺杀?,生產成批的低溫保存的T 細胞,使患者可以立即獲得治療。但現貨型”CAR-T 細胞存在2 個問題:1)可能危及患者生命的移植物抗宿主?。╣raft-versus-host disease,GvHD),為避免GvHD 的發(fā)生,制備“現貨型”CAR-T 細胞應利用基因編輯技術敲除會引起GvHD 和免疫系統(tǒng)排斥的相關基因(如HLA 等);2)異體T 細胞可能被宿主免疫系統(tǒng)迅速清除,為增加T 細胞持久性可通過基因編輯給予更多的共刺激信號,延長T 淋巴細胞的持續(xù)時間,而不影響CAR-T 細胞活性。
CAR-T 治療效果若要得到保障,高效的檢測技術必不可少。流式細胞術(flow cytometry,FCM)是一種能夠對單個細胞或生物微顆粒生物學性質進行定量分析和分選的檢測手段,在整個生產、治療過程中監(jiān)控CAR-T 細胞群體組成,并評估體內細胞的持久性和治療效果發(fā)揮重要作用[7]。如制備過程中,FCM 可分析患者分離血液的成分,篩選與預后更好的供體T 細胞特定群體以及評估CAR-T 細胞的表型和功能,Fraietta 等[6]對自體來源CAR-T 細胞進行基因組、表型和功能評估,發(fā)現CD27+CD45RO-CD8+T 細胞的比例增高,與抗CD19CAR-T 細胞治療慢性淋巴細胞白血病患者的持續(xù)緩解有關。Salem 等[8]采用FCM 和免疫組織化學(immunohistochemistry,IHC)檢測多發(fā)性骨髓瘤腫瘤細胞中BCMA 表達的發(fā)生率和強度。FCM 檢測的陽性率顯著高于IHC 檢測(97%vs.72%,P<0.01)。值得注意的是,目的抗原的表達百分比和強度可能受到是否進行IHC 或FCM、使用的抗體克隆、偶聯熒光團或染料以及儀器設置和校準的影響[9]。
晚期胃癌生存期短,治療效果不理想,迫切需要新的治療方法。目前,全球范圍內針對胃癌的CART 細胞治療研究已取得了一些進展,發(fā)現了一些胃癌的腫瘤標志物,現依據靶點對CAR-T 細胞進行分類介紹。
人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)是具有酪氨酸蛋白激酶活性的跨膜蛋白,屬于EGFR 家族成員之一,其高表達可啟動多種信號通路導致細胞增殖和腫瘤發(fā)生。正常人體組織中其表達量極低,HER-2 在多種惡性腫瘤中過表達,并可作為腫瘤預后的評估指標。在胃癌中,10%~20%的確診病例中HER-2 過表達。曲妥珠單抗(赫賽?。┦且环N靶向HER-2 的單克隆抗體,并常聯合化療治療HER-2 陽性胃癌,但在治療約1年后通常出現耐藥導致治療失敗,因此,采用新的更有效的治療方法是必要的。Han 等[10]將共刺激因子CD137 加入到HER-2CAR-T 細胞中構建的chA21-4-1BBz CART 細胞,可在體外特異性地消除HER-2 細胞,在體內研究中能夠抑制皮下移植腫瘤模型和腹膜轉移模型中HER-2 的過表達。Song 等[11]將CD137-anti-HER-2 ScFv CAR 通過慢病毒載體轉染到T 細胞中,能有效殺傷HER-2 陽性胃癌細胞系和患者來源的原代胃癌細胞,還可以有效抑制胃癌干細胞的生長。Luo 等[12]設計一種雙特異性T 細胞激動劑(bispecific T-cell engagers,BiTEs),由兩個ScFv 組成,可同時靶向TCR 的CD3 分子和腫瘤表面抗原HER-2,使T 細胞和癌細胞之間形成免疫突觸,從而介導腫瘤細胞死亡,這表明HER-2 靶向CAR-T 細胞治療是治療HER-2陽性進展期胃癌的潛在治療策略,但其毒性仍需驗證。
上皮細胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EpCAM)是一種表達于部分正常上皮細胞和多數惡性上皮腫瘤細胞表面的糖蛋白,EpCAM 在細胞信號轉導、分化、遷移和增殖中發(fā)揮重要作用,其過表達與患者預后不良相關。EpCAM 在超過90% 的胃癌中過表達,這使得這種蛋白有潛力成為CAR-T 細胞治療的理想靶點。靶向EpCAM 的CAR-T 細胞治療正在胃癌患者中進行研究,2015年的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗NCT02725125,旨在評估EpCAM CAR-T 細胞治療復發(fā)或難治性EpCAM 陽性胃癌患者的療效及安全性。2018年的臨床試驗NCT03563326,旨在比較EpCAM CAR-T 與常規(guī)化療兩種療法對Ep-CAM 陽性且有腹膜轉移的晚期胃癌患者的有效性和安全性。
癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)是一種腫瘤相關抗原,最初認為是一種存在于結腸癌、正常胚胎腸道的蛋白多糖復合物,后被證實可廣泛存在于內胚層起源的消化系統(tǒng)腫瘤,如結直腸癌、胃癌和胰腺癌等,其表達量與腫瘤的惡性程度正相關,在正常人血清中也可有微量存在,因此針對CEA 的CAR-T治療需考慮其可能不良反應。Wang 等[13]針對CEA特異性CAR-T 細胞治療的研究表明,使用CAR-T 細胞治療有助于延長晚期胃癌小鼠的生存時間,并減緩腫瘤生長。Shibaguchi 等[14]將IL-2 基因插入到CAR結構中,使CAR-T 能夠自分泌細胞因子IL-2,增強了其對人胃癌細胞系MKN-45 的殺傷作用。Chi 等[15]將CEA 特異性CAR-T 與重組人IL-12(rhIL-12)聯合應用,體外實驗證實rhIL-12 顯著增加CEACAR-T 細胞的活化、增殖和細胞毒性,在體內實驗中發(fā)現聯合應用對胃癌細胞系MGC803 的生長抑制作用明顯強于單用CEACAR-T 細胞,因此,需要開發(fā)一種利用細胞因子增強CEA CAR-T 治療效果的策略。此外,2014年開展的臨床試驗NCT02349724,主要目的是驗證CEA CAR-T 細胞的安全性,并確定注射CART 細胞的適當劑量。
細胞緊密連接蛋白18.2(claudin18.2,CLDN18.2)是claudins 蛋白的一種剪接體,主要在上皮細胞中表達,其功能主要是調節(jié)屏障結構的滲透性。CLDN18.2在70% 的原發(fā)性胃腺癌及其轉移灶中過表達,在胰腺、食管和肺腫瘤中也存在表達,因此特異性地抑制CLDN18.2 被認為是治療晚期或者轉移性胃癌的一個有效途徑。Jiang 等[16]設計了優(yōu)化抗體hu8E5-2I-28z(28z:CD28CD3ζ)并構建CLDN18.2 CAR-T 細胞,能夠有效抑制人源性腫瘤異種移植(patient-derived tumor xenograft,PDX)腫瘤模型的生長,且CLDN18.2 CAR-T 具有較好的安全性,對小鼠的胃和其他器官未造成明顯的不良反應。2019年,Zhan 等[17]發(fā)表的一項Ⅰ期臨床試驗NCT03159819 結果顯示,應用CLDN18.2 CAR-T 治療進展期胃癌和胰腺癌患者,總客觀緩解率為33%,且無嚴重不良反應。2020年開展的一項多中心Ⅰb 期臨床試驗NCT04404595,旨在評估自體CLDN18.2CAR-T 細胞治療進展期胃或胰腺腺癌患者的安全性和有效性。
黏蛋白(MUC1)是一種高度糖基化的跨膜蛋白,在多種器官(胃腸、眼及肺等)的上皮表面形成黏膜屏障,起著重要的保護作用。同時,MUC1 在細胞信號傳導以及腫瘤發(fā)生的所有階段均起著重要作用,其過表達與包括胃癌在內的多種腫瘤有關,且高表達往往提示預后不良,被廣泛用于監(jiān)測腫瘤進展和轉移情況。此外,腫瘤組織和正常組織的MUC1 不僅在表達量上有差異,腫瘤與正常組織的MUC1 糖基化也存在差異,這也是開發(fā)區(qū)分腫瘤特異性藥物的生物學基礎[18]。Wilkie 等[19]設計了一種包含CD28/OX40/CD3-ζ 結構域的CAR(HOX),并誘導促炎細胞因子IFN-γ 和IL-17 的產生,對MUC1 陽性腫瘤細胞顯示出殺傷作用。2015年的一項Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗NCT02617134,旨在評價MUC1CAR-T 在MUC1 陽性的復發(fā)或難治性胃癌等實體瘤患者中的有效性和安全性。
間皮素(mesothelin,MSLN)是一種40-kDa 的膜蛋白,通過磷脂酰肌醇附著在細胞表面,正常在胸膜、心包和腹膜的間皮細胞中低表達,高表達于多種腫瘤組織中,如間皮瘤、胰腺癌、卵巢癌和胃癌等,MSLN的異常表達通過激活PI3K、ERK 和MAPK 信號通路在癌細胞增殖、侵襲和轉移中起核心作用。Lv 等[20]設計了包含ScFv 及CD28、CD3ζ、DAP10 胞內信號域的靶向MSLN 的第三代CAR-T 細胞(M28z10 T),在體內尾靜脈模型和腹腔模型等多個模型表明,M28z10T 細胞能夠明顯抑制胃癌的生長,甚至在部分小鼠體內達到完全清除腫瘤的效果,同時還發(fā)現相比靜脈注射,癌旁或瘤內注射等局部注射方式可能會有效地提高治療效果。Zhang 等[21]使用改良的piggyBac 轉座子系統(tǒng)構建了anti-meso1(膜遠端區(qū)域)-scFv 和anti-meso3(膜近端區(qū)域)-scFv 與28z 連接的第二代CAR-T,發(fā)現靶向膜近端區(qū)域的anti-meso3-scFvCAR-T 分泌更多的細胞因子,介導的殺傷腫瘤反應更強,對HGC-27 皮下胃癌模型具有良好的抗腫瘤活性。2019年的一項多靶點CAR-T 細胞治療多種腫瘤的臨床試驗NCT03941626,其中包括評估MSLN CAR-T 細胞治療胃癌的療效和安全性。
葉酸受體1(folate receptor 1,FOLR1),又稱葉酸受體α 和葉酸結合蛋白,是一種糖基磷脂酰肌醇連接蛋白,FOLR1 對葉酸有很高的親和力,在與葉酸結合時啟動細胞內調節(jié)信號,與葉酸結合的FOLR1 被內化進入細胞核,作為轉錄因子參與細胞增殖活化。FOLR1 在多種惡性腫瘤中過表達,包括卵巢癌、乳腺癌、腎癌和肺癌等,超過1/3 的胃癌患者腫瘤細胞表面過表達FOLR1,但在正常組織中很少表達,這使得FOLR1 成為CAR-T 細胞治療的潛在靶點。Kim 等[22]構建了包含CD28 和CD3ζ 信號域的第二代CAR-T細胞,對FOLR1 陽性的胃癌細胞系表現出強大的殺傷作用,研究還發(fā)現當FOLR1CAR-T 細胞與FOLR1陽性胃癌細胞共培養(yǎng)時,人T 細胞中的粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子和顆粒酶B 增加,顆粒酶B 在細胞毒性中起重要作用。
自然殺傷細胞家族2 成員D(natural killer group 2 member D,NKG2D)常表達于自然殺傷(natural killer,NK)細胞表面,通過與靶細胞表面配體(NKG2Dligand,NKG2DL)相結合,介導細胞毒效應以發(fā)揮殺傷作用。NKG2DL 在正常細胞表面不表達或較低水平表達,然而當機體出現病原體感染、氧化或應激、藥物、組織損傷、增殖和惡性細胞轉化等情況,NKG2DL 將在細胞表面誘導性表達,免疫組織化學發(fā)現NKG2DL 在胃癌中廣泛表達,且NKG2DL 的表達使得胃癌細胞容易被NK 細胞識別、殺傷。Liu 等[23]設計了NKG2D-CD28-CD3ζ CAR-T 細胞,這種CART 細胞能夠殺傷表達NKG2DL 的胃癌細胞系MKN-28 和MKN-74 和腹水來源的原發(fā)人胃癌細胞。Tao等[24]類似地也構建針對NKG2D 的第二代CAR-T 細胞,在體內外顯示出強大的抗胃癌的細胞溶解活性,此外研究還發(fā)現順鉑還可以上調胃癌細胞中NKG2D配體的表達,增強對NKG2D CAR-T 細胞介導的細胞毒性的敏感性。Landmark Medical Center 牽頭的Ⅰ期臨床研究NCT04107142,評估NKG2D CAR-T 細胞治療包含胃癌在內的復發(fā)或難治性實體腫瘤患者的安全性和耐受性。
人滋養(yǎng)層細胞表面抗原2(human trophoblast cell surface antigen 2,Trop2)首次在人滋養(yǎng)細胞和絨癌細胞系中發(fā)現,主要表達在上皮細胞膜表面,是一種36-kDa 的單跨膜蛋白。Trop2 在胃癌中高表達,且通常提示預后較差,因此可以作為胃癌的新靶點[25]。Zhao等[26]制備了一種雙特異性的Trop2/PD-L1 CAR-T 細胞,該細胞能夠特異性靶向Trop2 和PD-L1 腫瘤抗原,并能夠阻斷PD-1/PD-L1 信號通路,且雙特異性CART 細胞在體內和體外均對胃癌細胞顯示出殺傷作用。
胃癌單克隆抗體(monoclonal gastric cancer 7 antigen,MG7-Ag)是一種中性糖脂類TTA,其在正常胃黏膜中不表達或低表達,而在早期胃癌中的特異性高表達讓其有可能成為早期胃癌診斷的預警因子。Yuan 等[27]設計的MG7CAR-T 細胞用于治療胃癌PDX 模型的結果顯示,100% 小鼠見到腫瘤縮小,其中60%小鼠達到腫瘤的完全消除,且在治療1年后仍未看到腫瘤的復發(fā),外周血中仍可檢測到1年前回輸的MG7 CAR-T 細胞。
盡管CAR-T 細胞已在胃癌等實體瘤治療中取得了初步療效,但其治療效果與血液系統(tǒng)腫瘤相比還存在著差距,面臨更多挑戰(zhàn)。
腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment,TME)是一種癌細胞重新設計以促進其生長的微環(huán)境,由腫瘤細胞、炎癥細胞、成纖維細胞、間質組織及各種細胞因子等組成。對血液系統(tǒng)腫瘤而言,進入血液循環(huán)的CAR-T 細胞便到達目的地,而對于實體腫瘤而言,腫瘤微環(huán)境不僅具有物理屏障抑制T 細胞的浸潤,而且腫瘤微環(huán)境中還包含多種免疫抑制細胞(M2 型巨噬細胞、調節(jié)性T 細胞等)和免疫檢查點(程序性細胞死亡受體1、細胞毒性 T 淋巴細胞相關蛋白4 等),通過多種途徑抑制CAR-T 細胞發(fā)揮殺傷活性。此外,實體腫瘤腫瘤微環(huán)境中低pH、低氧和營養(yǎng)不良均不利于CAR-T 細胞的存活和激活[28]。
為克服這一難題,將CAR-T 有效運輸至腫瘤部位,可在CAR-T 細胞中添加趨化因子來增加其向腫瘤部位的募集,或改善腫瘤周圍的細胞、組織及血供等來增加CAR-T 細胞在腫瘤部位的浸潤[29];為改善因腫瘤微環(huán)境引起的免疫抑制作用,有研究設計了連接抗PD-L1 ScFv 序列的CAR-T 細胞,這種CAR-T 細胞在殺滅胃癌腫瘤細胞的同時還阻斷PD-1/PD-L1 信號通路以解除免疫抑制狀態(tài)[30]。
CAR-T 細胞治療的前提是靶抗原的選擇,但與血液系統(tǒng)腫瘤相比,在實體瘤中找到理想的靶抗原更加困難。血液系統(tǒng)腫瘤如急性淋巴細胞白血病或慢性淋巴細胞白血病,普遍表達B 細胞標志物CD19,但實體瘤很少表達一種TSA。另一方面,本文提到的部分靶抗原如EpCAM、CEA 等均為TAA,CAR-T 細胞在清除腫瘤細胞的同時,也有可能錯誤地攻擊正常組織細胞,即所謂的“脫靶現象”,使得CAR-T 細胞療法不能得到預期的治療效果。
針對這一問題,有研究為CAR 串聯雙特異性靶抗原,只有當CAR 與所有抗原同時結合時才能充分活化發(fā)揮殺傷作用[31]。還可利用低氧誘導因子1α 降解途徑來限制,只有CAR-T 細胞位于腫瘤低氧微環(huán)境時才表達CAR,從而減少對非惡性組織的負面影響(非惡性組織主要是非低氧狀態(tài))[32]。最近,美國約翰霍普金斯大學醫(yī)學院的研究人員開發(fā)了一種靶向LOH(雜合性缺失)的新型癌癥免疫療法NASCAR,即腫瘤靶向等位基因特異性CAR(neoplasm-targeting allele-sensing CAR),LOH 是惡性腫瘤中常見的一種基因突變,LOH 的發(fā)生有助于將癌細胞與正常細胞區(qū)分開。該療法旨在將癌細胞中等位基因的缺失事件轉化為免疫細胞的激活信號,實現對腫瘤的殺傷,減少對正常細胞的損傷。
2017年于美國上市的兩款靶向CD19 的CAR-T細胞產品,在治療B-ALL 和彌漫性大B 細胞淋巴瘤方面表現出出色的療效,但研究發(fā)現約30%~50%接受CD19 CAR-T 療法的患者在達到緩解之后癌癥會再度復發(fā),大多數復發(fā)出現在接受治療后1年內,這通常是由于CAR-T 細胞持久性有限和/或B 細胞發(fā)育不全。且復發(fā)并不限于靶向CD19 的療法,CAR-T細胞在實體腫瘤中的增殖存活情況也并不樂觀觀[33]。
為提高CAR-T 抗腫瘤持久性、預防腫瘤復發(fā),有研究[34]設計了結合可誘導共刺激因子ICOS 和4-1BB 的第三代CAR-T 細胞,在實體腫瘤模型中顯示出了較為顯著的抗腫瘤作用和增強的體內持久性。此外,另有研究[35]對CAR-T 細胞進行改造,使其過表達硫氧還蛋白1(thioredoxin-1,Trx1),以適應TME 中營養(yǎng)物質和氧減少的條件,實驗結果顯示T 細胞的壽命明顯延長、細胞活力也相應增強,同時研究還發(fā)現Trx1 的抗氧化作用可降低供體T 細胞中的毒性活性氧,使其對患者健康組織的反應性降低,從而阻止GvHD 的發(fā)展。
CAR-T 細胞治療展現出顯著療效的同時,也伴隨著多種不良反應,其中最常見且最嚴重的是細胞因子釋放綜合征/細胞因子風暴(cytokine storm,CRS),當大量有活性的CAR-T 回輸入體內,會釋放大量促炎性細胞因子,如IL-6、IFN-γ、TFN-α 等,從而引起高燒、低血壓、多器官功能衰竭等臨床表現。除CRS 外,另一常見不良反應為CAR-T 細胞相關腦病綜合征,可表現為語言障礙、手寫障礙和定向力障礙等,若發(fā)生腦水腫則屬于最嚴重的神經毒性并發(fā)癥。值得注意的是,一項國內開展的CLDN18.2 CAR-T(CT041)治療12 例轉移性腺癌(胃腺癌7 例)的臨床試驗結果顯示,所有患者均未發(fā)生嚴重不良事件,包括治療相關死亡或嚴重神經毒性等。其他不良反應包括腫瘤溶解綜合征、血細胞減少、感染,低免疫球蛋白血癥及乙肝病毒激活等。
目前解決方案主要有:使用糖皮質激素來藥物,如甲潑尼龍;使用靶向阻斷上調胞因子信號轉導通路的藥物,如托珠單抗(tocilzumab);引入“自殺基因”,其基因產物會當 CAR-T 細胞處于不合理的活化時將其清除,避免CAR-T 細胞潛在的不良反應等。
胃癌占比腫瘤的較大,因此亟需找到有效針對胃癌的治療手段,CAR-T 細胞治療在胃癌中也顯示出其獨有的價值,越來越多的基礎實驗及臨床試驗正在進行以驗證其在胃癌中的安全性和有效性。綜上所述,CAR-T 技術的發(fā)展,以及CAR 的改良是未來治療癌癥的最有希望的方法之一,相信在不久的將來將出現更加成熟、安全和有效的CAR-T 細胞治療技術,利于延長患者生存期。