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前言

在過去的20年里，包括CAR－T和TCR－T等療法的細(xì)胞治療從概念性的驗證試驗到目前上千個注冊的臨床試驗，經(jīng)歷了翻天覆地的變化。2017年，美國食品藥物監(jiān)督管理局（FDA）首次批準(zhǔn)了兩種CAR－T療法，即tisagenlecleucel（Kymriah?）和Axicabatagene ciloleucel（Yescarta?），分別用于治療急性淋巴細(xì)胞白血病和彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤。到目前為止，已有5種CAR－T療法得到了批準(zhǔn)。細(xì)胞療法作為癌癥治療方面革命性的生物技術(shù)產(chǎn)品，展現(xiàn)出未來征服癌癥的卓越潛力。

然而，以CAR－T為主的細(xì)胞療法針對實體瘤依然存在諸多挑戰(zhàn)，例如如何克服耐藥性，如何解決腫瘤的異質(zhì)性，如何克服免疫抑制性的腫瘤微環(huán)境（TME），如何避免T細(xì)胞耗竭保持持久性，這些問題都亟待解決。

目前，針對實體瘤細(xì)胞治療的新概念和策略正在出現(xiàn)，這些進(jìn)展包括通過從腫瘤相關(guān)抗原轉(zhuǎn)移到個性化的腫瘤特異性新抗原來更好地選擇靶點，通過打破基質(zhì)屏障來增強(qiáng)T細(xì)胞的運輸，以及通過靶向TME中的免疫抑制機(jī)制使耗竭的T細(xì)胞再生。盡管仍然存在重大挑戰(zhàn)，但可以相信，由于T細(xì)胞工程、靶點選擇和T細(xì)胞輸送技術(shù)的成熟，細(xì)胞治療不久將再次引領(lǐng)并徹底改變癌癥免疫治療。

血液瘤CAR－T細(xì)胞治療的新進(jìn)展

除了目前批準(zhǔn)的針對淋巴細(xì)胞白血病和淋巴瘤的CD19的CAR－T細(xì)胞外，一些新的靶點正在出現(xiàn)。

在血液學(xué)中，新靶點最豐富的管線是多發(fā)性骨髓瘤。信號轉(zhuǎn)導(dǎo)淋巴細(xì)胞活化分子（SLAM）家族的一些成員正被作為潛在的靶點，包括SLAMF7（CD319，CRACC，CS－1）和SLAMF3（CD229，Ly9）。SLAMF7和SLAMF3在未治療和耐化療的多發(fā)性骨髓瘤患者的腫瘤細(xì)胞上均勻表達(dá)，靶向任一抗原的CAR－T細(xì)胞在體外和體內(nèi)實驗中都表現(xiàn)出高效的殺傷作用。因此，SLAMF7 CAR－T細(xì)胞目前已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗。

CD37是一種四次跨膜蛋白（TSPAN26），在細(xì)胞膜組織和共信號傳導(dǎo)中發(fā)揮作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞粘附、遷移和增殖，并提供促生存和促凋亡信號。在臨床前動物模型中，CD37 CAR－T細(xì)胞與CAR19一樣有效。目前正在開展了一項早期臨床試驗（NCT04136275），以探索CD37＋血液系統(tǒng)惡性腫瘤的CD37 CAR－T細(xì)胞。下表列出了多發(fā)性骨髓瘤、B細(xì)胞和T細(xì)胞惡性腫瘤以及急性髓性白血病（AML）中CAR－T細(xì)胞的一些其他新靶向抗原。

目前針對血液系統(tǒng)惡性腫瘤的CAR－T療法突破的另一個方面是對CAR進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，包括添加具有不同親和力和不同抗原結(jié)合的結(jié)合域，測試不同的鉸鏈以連接抗體與跨膜結(jié)構(gòu)域，優(yōu)化不同的共刺激結(jié)構(gòu)域（4－1BB、CD28、GITR、CD27），并結(jié)合信號結(jié)構(gòu)域中的突變來調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度。其次，基于基因編輯，測試不同的免疫效應(yīng)細(xì)胞以替代傳統(tǒng)T細(xì)胞，包括γδT細(xì)胞、NK細(xì)胞和通用的CAR－T細(xì)胞。此外，不同的基因遞送技術(shù)可用于工程化CAR－T細(xì)胞。第三，通過額外的轉(zhuǎn)基因進(jìn)一步修飾CAR－T細(xì)胞，以表達(dá)細(xì)胞因子刺激CAR－T細(xì)胞功能并維持其持續(xù)性，通過基因編輯敲除檢查點分子，并通過“開關(guān)”機(jī)制控制CAR的表達(dá)。第四，設(shè)計CAR－T細(xì)胞以提高安全性并減少耐藥的策略。

從TIL到TCR－T

實體瘤區(qū)別于血液瘤的一些特性給開發(fā)有效的過繼細(xì)胞療法帶來重大挑戰(zhàn)。首先，實體瘤的高度異質(zhì)性使得很難找到針對所有腫瘤細(xì)胞的理想靶點，針對單一腫瘤抗原通常導(dǎo)會致抗原丟失或更具攻擊性的克隆復(fù)發(fā)。其次，即使過繼轉(zhuǎn)移大量T細(xì)胞，大部分實體瘤也很難浸潤。還有，TME存在多種免疫抑制機(jī)制，使T細(xì)胞的功能很難充分發(fā)揮。

TIL在治療實體瘤方面可能有一些獨特的優(yōu)勢。首先，TIL由具有多個TCR克隆的T細(xì)胞組成，能夠識別一系列腫瘤抗原，因此與其它過繼性細(xì)胞治療（如CAR－T和TCR－T）相比，TIL在處理腫瘤異質(zhì)性方面可能更具優(yōu)勢。與此相一致，TIL在含有高突變負(fù)荷的實體瘤（如黑色素瘤）中顯示出比CAR－T更好的臨床療效。其次，在體內(nèi)受腫瘤抗原刺激后，TIL往往主要由效應(yīng)記憶T細(xì)胞（Tem）組成，其表面表達(dá)趨化因子受體，如CCR5和CXCR3。與腫瘤特異性TCR一起，TIL在轉(zhuǎn)移到患者體內(nèi)后，可以很容易地定位于表達(dá)抗原的組織，包括腫瘤。最后，在TIL治療中很少報道靶向毒性，這可能是由于在T細(xì)胞免疫的早期發(fā)展過程中，TIL的TCR陰性選擇所致。

在2011年至2020年間，共有79項TIL治療的臨床試驗，包括22種TIL產(chǎn)品，其中一些研究顯示了令人鼓舞的結(jié)果。

TCR－T免疫治療技術(shù)通過與MHC特別是Ⅱ類分子的有效相互作用激活宿主的免疫系統(tǒng)，后者被TCR－T細(xì)胞和CAR－T細(xì)胞特異識別。TCR－T細(xì)胞可以識別細(xì)胞內(nèi)的腫瘤特異性抗原，而CAR－T細(xì)胞主要識別腫瘤表面的特異性抗原。這使得TCR－T細(xì)胞在腫瘤治療中更有效。

與CARs相比，TCRs在基于T細(xì)胞的治療中具有一些結(jié)構(gòu)性優(yōu)勢，例如其受體結(jié)構(gòu)中有更多的亞單位（10：1），免疫受體基于酪氨酸的激活基序（ITAMs）更多（10：3），對抗原的依賴性更小（1：100），以及更多的共刺激受體（CD3，CD4，CD28等等）。具有低MHC親和力范圍（104－106M－1）的TCR就可以有效的激活T細(xì)胞，相反，CARs需要更高的親和力范圍（106－109M－1）。此外，與TCR相比，CARs識別腫瘤抗原具有某些缺點，如腫瘤外毒性。

提高CAR－T細(xì)胞的有效性

目前，已經(jīng)在CARs中探索了許多工程策略來克服TME中的障礙，包括武裝CAR－T以增強(qiáng)CAR－T細(xì)胞向腫瘤的滲透，以及通過基因編輯工具（如CRISPR／Cas9）從CAR－T細(xì)胞中刪除免疫檢查點分子以避免耗竭。

一些研究探索CAR－T細(xì)胞的遞送技術(shù)，在動物模型的臨床前研究中，向胸膜局部注射CAR－T細(xì)胞比靜脈注射CAR－T細(xì)胞顯示出明顯更好的疾病控制和存活率。此外，局部給予CAR－T細(xì)胞不僅可以控制局部疾病，而且可以促進(jìn)有效清除胸外腫瘤部位。這種治療效果依賴于早期CD4＋T細(xì)胞活化，與較高的腫瘤內(nèi)CD4／CD8細(xì)胞比率和CD28依賴性CD4＋T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性相關(guān)。

兩項I期臨床試驗分別針對惡性胸膜間皮瘤（NCT02414269）和三陰性乳腺癌（NCT02792114），分別采用胸腔內(nèi)給藥和全身給藥。共有41名患者（4名患者接受重復(fù)劑量）接受胸腔內(nèi)治療，10名患者（1名患者接受重復(fù)劑量）接受系統(tǒng)治療。無CAR－T細(xì)胞產(chǎn)生問題，無3級或以上不良事件，無靶向非腫瘤毒性。一項關(guān)于胸腔內(nèi)給藥的II期隨訪試驗正在進(jìn)行中。

最近，開發(fā)了新一代CAR，命名為M28Z1XXPD1DNR CAR，在CAR－T細(xì)胞表面表達(dá)PD－1顯性負(fù)性受體，以克服PD－L1對腫瘤的抑制作用。新一代的CAR－T細(xì)胞顯示出增強(qiáng)的體外細(xì)胞毒性和體內(nèi)腫瘤殺傷作用，延長了動物模型的存活時間。與傳統(tǒng)的CAR－T細(xì)胞相比，M28Z1XXPD1DNR CAR－T細(xì)胞的效力更高，CAR－T細(xì)胞的劑量更低，在體內(nèi)的功能持續(xù)時間更長。使用這種CAR的臨床試驗于2020年9月開始，用于間皮瘤患者（NCT04577326）。

引導(dǎo)CAR－T細(xì)胞主動調(diào)節(jié)TME中的細(xì)胞因子環(huán)境是另一種增強(qiáng)療效的有效策略。最近有報道稱，使CAR－T細(xì)胞產(chǎn)生IL－15，或IL－15和IL－21或IL－23的聯(lián)合通過自分泌機(jī)制可以提高CAR－T細(xì)胞的持久性和抗腫瘤能力。對于產(chǎn)生IL－18的CAR－T細(xì)胞或通過溶瘤病毒向腫瘤靶向輸送IL－2和TNF－a也觀察到類似的效果，兩者都具有參與先天性和內(nèi)源性適應(yīng)性免疫反應(yīng)的額外效果。同樣，在CAR－T細(xì)胞上表達(dá)CD40L可以使抗原呈遞細(xì)胞招募內(nèi)源性腫瘤靶向T細(xì)胞。

CAR－T細(xì)胞轉(zhuǎn)移到腫瘤部位的減少可能是由于CAR－T細(xì)胞上趨化因子受體的錯配和腫瘤中異常表達(dá)的趨化因子引起的。因此，為了促進(jìn)向腫瘤的輸送，可以將CAR－T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為表達(dá)與特定腫瘤的趨化因子譜相匹配的趨化因子受體。CCR2b的表達(dá)允許CAR－T細(xì)胞向表達(dá)CCL2的腫瘤遷移。同樣，最近的一項研究將IL－8受體表達(dá)與CXCR1或CXCR2結(jié)合起來，以增加CAR－T細(xì)胞的持續(xù)性和向腫瘤部位的輸送能力。此外，可以想象的是，這些策略中的一些可以結(jié)合起來，以“定制”CAR－T細(xì)胞產(chǎn)品，以適應(yīng)每個腫瘤實體的具體情況。

提高CAR－T細(xì)胞的安全性

細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）是一種全身炎癥反應(yīng)，也是CAR－T細(xì)胞治療最常見的急性毒性反應(yīng)。有幾個因素會影響CRS的發(fā)生率和嚴(yán)重程度，包括腫瘤負(fù)荷、CAR－T細(xì)胞劑量、體內(nèi)擴(kuò)增和淋巴細(xì)胞消耗的調(diào)節(jié)。

目前，有許多策略正在努力提高CAR－T細(xì)胞的安全性。自殺基因具有控制工程細(xì)胞凋亡的能力。單純皰疹病毒胸苷激酶（HSV－TK）正在CAR－T細(xì)胞中進(jìn)行研究，然而，目前尚不清楚HSV－TK是否具有潛在的免疫原性。另一種免疫原性較低的方法是誘導(dǎo)性安全開關(guān)caspase9（iCasp9），它包含一個與FK506結(jié)合蛋白融合的修飾人caspase9。iCasp9的誘導(dǎo)依賴于AP1903的使用，AP1903是一種二聚化的化學(xué)誘導(dǎo)劑，它激活caspase分子導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

抑制性CARs（iCAR）可用于T細(xì)胞，以控制對健康組織的毒性。iCAR由一個對僅在正常細(xì)胞中表達(dá)的抗原特異性單鏈抗體組成，具有強(qiáng)大的急性抑制信號，盡管激活受體同時參與，但仍能限制T細(xì)胞的激活。

CAR－T和BsAb的結(jié)合也可以提高耐受性。例如，CAR被設(shè)計成與異硫氰酸熒光素（FITC）結(jié)合，而FITC不是靶標(biāo)，而是一種通用結(jié)合，BsAb則將FITC與靶點結(jié)合。因此，在沒有BsAb的情況下，CAR－T不會被激活，并且可以通過BsAb的劑量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

最后，組合靶抗原識別是另一種提高耐受性的方法。在這種情況下，T細(xì)胞的激活依賴于兩個不同CAR的共同激活，一個與CD3轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)，另一個與共刺激受體CD28或4－1BB有關(guān)。

小結(jié)

細(xì)胞療法在治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤方面取得了巨大成功。然而，針對實體瘤還需要面臨巨大的挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步的技術(shù)和方法的突破才有機(jī)會獲得成功。個性化新抗原導(dǎo)向的TCR－T、TIL、雙特異性或三特異性等工程化CAR－T細(xì)胞以及與檢查點抑制劑的聯(lián)合應(yīng)用已經(jīng)成為一種有前途的新療法。從安全性的角度來看，自殺基因的引入、抑制性CARs、CARs與BsAb的結(jié)合以及靶抗原的組合識別等都是可能改變實體瘤患者未來發(fā)展前景的一些新的研究方法。這些方法在未來的進(jìn)一步發(fā)展和突破將徹底改變目前癌癥治療的現(xiàn)有模式。

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       原文標(biāo)題 : 腫瘤免疫細(xì)胞治療的突破性新策略