再1篇！Nature綜述：如何讓CART療法駛向未來？

　　3月22日，Nature Reviews Clinical Oncology發表了題為“Driving CAR T-cells forward”的綜述。文章指出，靶向CD19的CAR-T療法治療B細胞惡性腫瘤的早期臨床試驗結果令人印象深刻，并引發了科學界對這一技術的研究熱情。目前，一些正在進行的臨床試驗也在研究針對血液學和實體惡性腫瘤相關的新靶點。

　　這一綜述中，作者們討論了能夠增加CAR-T細胞療法抗腫瘤效力和安全性的這些試驗和治療策略。作者們還表示，鑒于這一領域快速發展的現狀，他們只討論目前直接轉化應用的研究或者不久將進行臨床試驗的研究。文章主要包括以下7部分的內容：

　　1. CAR結構的設計特點

圖1：CAR-T-cell design（圖片來源：Nature Reviews Clinical Oncology）

　　CARs包含一個細胞外的抗原識別域和一個細胞內的信號域（圖1）。抗原識別域最常由一個scFv組成，通過鉸鏈結構域和/或跨膜結構域固定在細胞上，用于結合腫瘤相關抗原（TAA）。細胞內部分由激活T細胞必需的信號域組成。第一代的CARs通常使用CD3ζ信號鏈，稱為“信號1”（signal 1）。第一代的CAR-T細胞在臨床試驗中表現出了有限的功效，這可能是由于移植T細胞激活誘導的細胞死亡（activation-induced cell death，AICD），或者缺乏長期的T細胞擴增。

　　第二代的CARs利用第一代的CARs作為一種支柱，增加了一個額外的共刺激信號域，稱為“信號2”；因此，相同的受體需傳遞“信號1”和“信號2”以優化T細胞的激活。第二代靶向CD19的CAR-T細胞包括了CD3ζ和CD28信號，與一代CD19-CAR-T相比，回輸到非霍奇金淋巴瘤患者中的持久性和擴增性增強了。在過去的5年中，包含CD28或4-1BB (CD137)共刺激信號域的二代CD19 -CAR-T療法被證明對B-ALL患者臨床有效。但是究竟哪一種是最佳的第二信號還有待確定。另一個需要解決的問題是，當比較不同的CAR-T細胞設計時，是否持久性和/或擴增性的閾值對產生有效臨床結果是必須的。

　　第三代CARs的信號域包含CD3ζ域和兩個共刺激域，包括CD28、4-1BB或OX40 (CD134)。臨床前研究表明，三代CAR-T細胞比二代CAR-T細胞具有更強的抗腫瘤效力。

　　2. 靶向CD19的CAR-T療法臨床試驗

　　CAR-T細胞療法的臨床試驗大部分用于治療CD19陽性的血液學腫瘤，如B細胞急性淋巴細胞白血病（B-ALL）、慢性淋巴細胞白血病（CLL）、 濾泡性淋巴瘤（FL）、彌漫型大B細胞淋巴瘤（DLBCL）和套細胞淋巴瘤（MCL）。該綜述具體介紹了CAR-T療法治療這些疾病的臨床結果。

　　3. 血癌中的新靶點

　　新的CAR靶點對治療不表達CD19的血液學惡性腫瘤患者是必須的。此外，一些利用CD19-CAR-T療法治療的患者由于CD19陰性腫瘤逃逸突變病情會再次復發。目前，最有潛力的治療血液學惡性腫瘤的CAR-T細胞靶點包括用于治療B細胞惡性腫瘤的CD22、CD20、ROR1、Igκ（Immunoglobulin kappa chain），用于治療Plasma惡性腫瘤的BCMA（B-cell maturation antige）和 CD138，以及用于治療髓系惡性腫瘤的CD33、CD123 和LeY（Lewis Y antigen）。【Table2】

　　4. 實體惡性腫瘤的新靶點

　　許多科學家正在研究利用CAR-T細胞療法治療實體瘤。這些研究需要優先鑒定新的抗原，開發相應的實體瘤臨床前模型。該綜述中，作者們匯總了即將進行的治療實體瘤的CAR-T臨床試驗，涉及的靶點包括PSMA、Mesothelin、FAP、EGFRvIII、EGFR、CEA、CD171、GD2、Glypican 3、HER2及IL-13，涉及的癌癥類型包括前列腺癌、間皮瘤、神經膠質瘤、肉瘤等。【Table 3】

　　5. 改善CAR-T細胞的方法

圖2：Approaches to improve CAR-T-cell therapy

　　目前，科學家們開發了多種改善CAR-T療法抗腫瘤效力的途徑。這一綜述中，作者們匯總了目前正在被轉向臨床的一些策略（圖2）。

　　1）改裝CARs，即將CAR-T細胞進一步修飾，使其能夠分泌促炎細胞因子，從而在抑制性的腫瘤微環境中保護CAR-T細胞；其中分泌IL-12的改裝CARs在臨床上取得了令人鼓舞的成果。

　　2）雙重受體CARs：為了改善CAR-T的持久性，倫敦國王學院的科學家們使工程T細胞表達了兩個人工受體，一個用于TAA識別，另一個為T細胞提供細胞因子介導的生長刺激。

　　3）自然殺傷細胞受體CARs：自然殺傷細胞表達的受體與腫瘤細胞和非惡性細胞的不同，這些受體（如NKG2-D）也可用作CARs上的抗原識別域，從而改善T細胞的腫瘤識別能力。

　　4）聯合檢查點阻斷：CAR-T細胞受制于腫瘤微環境中抑制性的免疫檢查點信號，如PD-1配體或CTLA-4配體。這些抑制性受體-配體的相互作用可以通過單克隆抗體阻斷，從而解除對T細胞的抑制。

　　5）改善CAR-T細胞持久性：失敗的CAR-T細胞療法一個潛在的原因是持久性的降低。這是由于機體對CAR衍生的外源多肽的免疫識別，以及隨后產生的對工程T細胞的破壞。事實上，這種影響已經在多個臨床試驗中被注意到。對抗這種免疫介導的破壞的一種途徑是耗盡B細胞。

　　6）靶向腫瘤血管的CAR-T細胞：CAR-T細胞靶向腫瘤血管的這一方法正被研究用于治療黑色素瘤和腎癌。腫瘤微環境中血管生成生長因子（如VEGF）的存在以及腫瘤細胞中它們受體的過表達與不良的預后和轉移相關。

　　6. 改善CAR-T細胞療法的安全性

　　與CAR-T療法相關的嚴重毒性風險變得越來越明顯。該綜述從3個方面討論了在實現最大抗腫瘤效力的情況下平衡這些毒性需要考慮的3方面因素：1）細胞因子釋放綜合征（CRS）的毒性和相應的管理。CRS的癥狀包括低血壓、發燒和可逆的神經系統并發癥，如神經錯亂等；2）mRNA介導的CAR瞬時表達（Transient mRNA-mediated CAR expression）。靶向新抗原的CAR-T細胞的安全性最初可借助瞬時的基因改造T細胞來評估；3）消除基因的表達（Expression of elimination genes）。高劑量的Lymphotoxic類固醇能夠限制CAR-T細胞介導的毒性，但也會消除CAR-T細胞，對患者的臨床結果產生不利影響。這一現狀的一個潛在改善策略是表達一個消除基因，使它能夠特異性的消除CAR-T細胞。

　　7. 結論

　　許多研究人員正在積極開發CAR-T療法，以期在其它血液學惡性腫瘤和實體瘤中取得同樣成功的結果。這一過程面臨的挑戰包括，靶抗原的選擇、毒性的管理以及免疫抑制腫瘤微環境的調節。這一綜述中討論的臨床試驗結果希望最終能夠為開發更安全、更有效的CAR-T療法提供指導。