陈明月，张 伟
(河南省人民医院，河南 郑州 450000)
【摘要】近年来肿瘤发病率呈上升趋势，嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)作为一种新型的免疫治疗方法，随着科技的发展和生物技术的不断进步，在血液瘤的治疗中大放异彩，让人们看到了癌症治愈的胜利曙光，开启了CAR-T研究的热潮，本文就CAR-T疗法近年的研究进展作一综述。
【关键词】CAR-T；免疫治疗；血液瘤；实体瘤
随着生活节奏加快，饮食作息不规律，导致内分泌紊乱、免疫系统低下，再加上长期处于电磁辐射、空气污染的环境中，饮用的食物中农药、激素残留，各种添加剂等，使癌症发病率逐年上升，并呈现年轻化趋势。目前早期的癌症诊断技术并不成熟，90%的早期患者并没有明显症状，诊断结果只能作为参考，使用肿瘤的金标准病理学检验确诊时，多数已属于癌症中晚期。此时使用手术、放疗、化疗等常规治疗手段，已不能达到根治效果，并给患者带来巨大痛苦，后期复发后常规手段已无能为力，亟待新的治疗手段。
目前肿瘤的辅助治疗包括免疫治疗、中医治疗、物理治疗等，免疫治疗是肿瘤辅助治疗的重要手段，有免疫调节剂、DC瘤苗、免疫检查点阻断治疗和过继性免疫治疗等，这些治疗手段能在一定程度上缓解病人痛苦、提高其生活质量并延长生命，但并不能完全阻止肿瘤的复发。2010年，嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)用于治疗一名发病多年的白血病患者，并得到了完全缓解的效果，让人们看到了癌症治疗的曙光。2017年8月30日，FDA宣布批准诺华CAR-T细胞疗法CTL019正式上市，让研究者们热血沸腾，开启了CAR-T疗法的新局面。本文就CAR-T疗法近年的研究进展作一综述。
CAR-T的结构按照所处位置分为胞外区、跨膜区、胞内区三部分。胞外区又可以分为胞外铰链区(促进抗原受体与肿瘤抗原的结合)和肿瘤相关抗原结合区(scFv，用于识别并结合肿瘤特异性抗原)，选择不同的肿瘤标志物作为抗原以杀伤不同的肿瘤细胞；跨膜区起到固定CAR作用；胞内区分为T细胞活化区(提供T细胞活化的第一信号，激活T细胞的增殖信号通路)和共刺激区(提供T细胞活化的第二信号，维持T细胞的生存时间)，不同信号分子的选择对构建成的CAR-T细胞增殖分化、活性、因子分泌起到关键性作用。
随着人类对免疫和基因技术研究的不断深入，研究者发现，人体每天都有很多突变的细胞会转变为肿瘤细胞，正常情况下，人类的免疫系统通过免疫监视功能可以很容易识别并清除肿瘤细胞，维持人体正常的生理功能，但当机体免疫低下时，肿瘤细胞就会发生逃逸，继而发生恶性变演化为肿瘤。研究者通过研究T细胞对肿瘤细胞的杀伤机制发现，T细胞对肿瘤细胞的杀伤要经过肿瘤抗原的摄取加工提呈，和细胞表面的MHC分子识别进行，该过程不仅效率低，而且肿瘤可以通过低免疫原性、免疫环境抑制等手段发生逃逸，达不到完全清除的效果。研究者开始通过对T细胞进行改造来达到完全清除肿瘤的目的。
1989年，Zelig Eshhar等设计了CAR-T的前体模型——第一代CAR-T细胞，这种T细胞表面只表达一种嵌合型受体CD3ζ链或免疫球蛋白FcεRI受体γ链，能特异性地识别相关肿瘤细胞，但这种转导后的细胞持久性很差，很快就凋亡了[1-3]。虽然第一代CAR-T没有达到理想的作用效果，但却为后期研究者指点了方向，它让T细胞不再局限于MHC识别的限制性，而是像抗体识别抗原一样快速准确。
为了解决第一代CAR-T持续性的问题，1998年，Finney等[4]在胞内区加入了一个共刺激区(CD28分子)，促进了细胞的增殖和IL-2的分泌，之后不断有类似的报道[5-7]。这种只加入一种共刺激信号分子的CAR-T被称为第二代CAR-T细胞。为了进一步增强CAR-T的杀伤效果、持久性和细胞间的促进作用，第三代CAR-T细胞在第二代的CAR-T细胞的基础上多加入一个共刺激分子。
随着第二代、第三代CAR-T细胞试验的深入和临床方面的应用，出现了一系列问题，如肿瘤溶解综合征(TLS)、B细胞再生性障碍、脱靶效应和细胞因子释放综合征(CRS)等，另外肿瘤周围的免疫抑制微环境不利于肿瘤细胞的杀伤，为了提高CAR-T细胞的安全性和杀伤活性，第四代CAR-T细胞应运而生。
3.1 CAR-T细胞在血液瘤中的研究 自2011年June团队[8]报道了使用CD19-CAR-T成功治疗3例难治的慢性淋巴细胞白血病以来，陆续有成功的案例报道，引发了CAR-T的研究热潮。Lee等[9]报道了靶向CD19分子的CAR-T剂量以1×106/kg或3×106/kg治疗慢性、急性淋巴细胞白血病和B细胞淋巴瘤患者对毒性反应和可行性进行评估，治疗过程出现发热、低血钾、嗜中性白细胞减少和细胞因子释放综合征，结果显示最大耐受剂量为1×106/kg，靶向CD19分子的CAR-T治疗耐药性B细胞急性淋巴瘤是可行的、安全的，所有毒性反应均是可逆的，并没有发现长时间的B细胞发育不良。Rodgers等[10]报道了在CAR-T的抗原选择域插入一个特异性开关基因，从而使CAR-T的杀伤作用可控，并在动物体内通过靶向CD20的CAR-T治疗B细胞恶性肿瘤得到验证，减轻了毒性反应，研究表明该思路同样适用于其他血液瘤和实体瘤。
目前诺华公司针对治疗罹患B细胞前体急性淋巴性白血病的CAR-T细胞CTL019已经上市，会让不少患者受益，但是仍有不少患者因白血病复发和难治而去世，这就需要研究者们研发更为有效的CAR-T细胞。Zah等[11]报道了以CD19和CD20为双向靶点设计出新型CAR-T，能同时进行杀伤，提高了杀伤效果，降低复发的可能性。目前治疗B细胞恶性肿瘤的CAR-T多以CD19和CD20为靶向分子，另外也有以CD22、CD23、CD38等为靶向分子的报道[12-14]，为血液瘤的治疗提供了更多的选择。
3.2 CAR-T细胞在实体瘤中的研究 在血液瘤中，CAR-T的研究结果喜人，然而在实体瘤中的进展却不那么顺利，出现了更多的毒副反应，如脱靶效应、细胞因子风暴等，主要在于血液瘤抗原是同质的或大部分都表达，实体瘤的靶抗原存在异质性，发生在不同部位的肿瘤可能靶向抗原不同，另外靶向抗原的特异性不强，同样的抗原信息在机体的其他正常组织中也能表达，从靶向抗原的选择上就存在一定的难度。面对难治的实体瘤研究者们从多方面去寻找疗效和安全的平衡。
Heczey等[15]报道了以GD2 为靶点的三代CAR-T细胞治疗神经胶质瘤，试验分为3个组：1组(CAR-T单独作用组)、2组(以环磷酰胺/氟达拉滨辅助CAR-T组)、3组(以环磷酰胺/氟达拉滨和PD-1抑制剂辅助CAR-T组)，结果显示，回输皆安全，无剂量限值毒性，6周时检测发现1组中仍有CAR-T细胞存在，2组中出现淋巴细胞缺失和IL-15水平上升，3组中没有检测到异常反应。Whilding等[16]报道了以αvβ6整合素为靶点选择高表达αvβ6的小鼠治疗卵巢、乳腺和胰腺类肿瘤以研究可能出现的症状，结果显示，注射超高剂量的CAR-T细胞后，毒性反应是轻度和可逆的，这为以αvβ6整合素为靶点的实体瘤治疗提供了临床参考。
实体瘤治疗的难点在于抗原特异性标志物难找，另外主要是肿瘤低免疫原性和肿瘤免疫抑制微环境，直接影响到CAR-T作用效果，通过改变肿瘤周围的微环境，为CAR-T的杀伤效果提供新的思路。Pegram等[17]报道了在CAR-T上整合能分泌IL-12的新型CAR-T细胞，不仅能增强T细胞毒性和细胞因子分泌，还能起到抗Treg细胞的免疫抑制作用。John等[18]报道了CAR-T细胞联合抗PD-1抗体一起使用，可提高抗肿瘤效果。Suarez等[19]报道了在靶向CAIX的CAR-T中加入能分泌PD-L1抗体的区域治疗转移性肾透明细胞癌，结果显示，肿瘤细胞大部分消失。Tanoue等[20]报道了多种人实体瘤细胞异种移植情况下，采用CAR-T联合PD-L1单抗进行杀伤，均能获得更好的杀伤效果，验证了能表达PD-L1单抗的CAR-T具有更好的实体瘤杀伤效果。
CAR-T疗法是目前众多癌症治疗方法中被认为最有效、最有可能治愈癌症的方法，从目前CAR-T在血液瘤中的诸多案例可以看出，治愈癌症前途是光明的，但前方道路依旧漫长曲折，实体瘤的复杂难治至今仍没有成功治愈的案例，但研究者们前仆后继的付出，已为CAR-T疗法积累了大量的经验，势必成为攻克癌症的坚实基础。安全问题仍是需要研究者考虑的重中之重，CAR-T治疗中严重的毒副反应给不同的患者带来不一样的痛苦，治疗方案应因人而异；目前构建CAR-T所用的转染方式仍多以病毒为主，尽管没有相关事故报道，但仍需要我们考虑更为安全便捷的转染方式；另外，随着CAR-T技术的成熟，CAR-T细胞在患者体内存在的时间更长，这些存在的细胞是否会引起人体正常的免疫系统紊乱，也需要进一步的关注。
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【中图分类号】R730.51
【文献标识码】A
DOI:10.11851/j.issn.1673-1557.2018.04.031
优先数字出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1688.R.20180723.1555.048.html
通信作者：张伟，zhangwei9001@126.com
(收稿日期：2017-10-17)