如果問到關注生物科技的朋友免疫細胞治療最紅關鍵詞是什么，相信大家都會異口同聲的說出“CAR-T療法”。沒錯，嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）的臨床試驗成功確實讓人振奮，直到今天，只要有CAR-T的臨床進展都會刷爆朋友圈。
CAR-T之所以成功是源于賓夕法尼亞大學教授Carl H. June的臨床應用。Emily Whitehead是一名晚期白血病患者，就是通過使用Carl June團隊的CAR-T免疫療法得到了治療。
晚期白血病患者Emily Whitehead通過使用Carl June團隊的CAR-T免疫療法得到了治療
成功的背后選擇合適的靶點功不可沒，這就是今天我們要科普的CD19分子。
CD19的綜述
CD19是B細胞表面的跨膜蛋白，它與B細胞活化、信號傳導及生長調節密切相關, 是B淋巴細胞表面的一種功能受體分子，在B細胞抗原受體(BCR)識別抗原時構成B細胞雙重抗原結合模型,參與B細胞內Ca2+的轉運，調節B細胞的活化與增殖。CD19作為重要標記物被廣泛應用于白血病、淋巴瘤及免疫系統疾病的診斷和預后判斷。同時利用CD19作為免疫治療的一個重要靶點，新型抗體藥物在治療白血病和淋巴瘤方面，研發出包括非結合抗體、藥物共軛抗體、雙特異性抗體及嵌合抗原受體。
CD19的生物學功能
CD19分子是最早發現的B淋巴細胞表面標記之一，別名B4或Leu-12，于1983年被Naderl等人發現。其化學性質為跨膜糖蛋白，從骨髓B祖細胞即開始表達，持續整個B細胞成熟期，直至分化為漿細胞時消失，其主要條件B細胞活化和發育，并廣泛分布在B淋巴細胞表面，是一種功能受體分子。此外，CD19還表達在惡性B細胞腫瘤細胞上和濾泡狀樹突狀細胞上。在急性髓系白血病細胞上發現也有表達。而在粒細胞、單核細胞、漿細胞、T細胞及其他組織中則沒有表達。
B細胞發育、活化過程所涉及的調節分子和具體環境尚未完全清楚，但研究表明，CD19與B細胞活化、信號轉導及生長調節密切相關。其主要功能是CD21和CD81形成復合物，在B細胞抗原受體識別抗原時，構成B細胞雙重抗原結合模型，參與B細胞內Ca2+的轉運，調節B細胞的活化與增值。CD19還可通過mIgM的信號放大參與B淋巴細胞的發育和再生。
CD19的臨床應用
1、淋巴細胞白血病及淋巴瘤的臨床診斷
臨床經常將CD19用于B淋巴細胞白血病及淋巴瘤的免疫分型，為臨床診斷提供依據，雖然不知道CD19對B細胞癌變是否有直接影響，但它表達在多數B細胞瘤上，比如多數急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia, ALL）、慢性淋巴細胞白血病（chronic lymphoblasticleukemia, CLL）和B細胞淋巴瘤。其中CD19表達水平從正常到高水平（80% ALL、88% B細胞淋巴瘤和100% B細胞白血病）。急性B淋巴細胞性白血病種CD19表達率最高，占100%。然而在其他B細胞惡性腫瘤上，CD19表達水平有減少的情況。
2、單克隆抗體的臨床應用
B淋巴細胞的主要功能是產生抗體，對防御外源微生物以及自身的免疫調節起著重要作用。隨著現代醫學的進步，B淋巴細胞的這種功能可以用定期注射丙球蛋白代替。CD19分子作為B淋巴細胞表面發揮特異性信號轉導的受體存在于正常B細胞成熟的各個階段，在大多數的非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin lymphoma, NHL）、許多白血病包括急性淋巴細胞白血病（ALL）和慢性淋巴細胞白血病（CLL）等惡性B細胞上也高表達，目前已成為免疫治療的一個重要靶點，即通過特異識別CD19分子的抗體，把能殺傷細胞的藥物或免疫細胞帶到B細胞上以殺傷B淋巴細胞，包括正常的和惡性的B細胞。其中，對惡性B細胞的殺傷，已達到治療B淋巴細胞性白血病和淋巴瘤等血液系統的惡性腫瘤；而對正常B細胞的殺傷，可以通過補充丙球蛋白以恢復抗體的功能。
目前針對B系惡性腫瘤的治療，已經有一些CD19特異性抗體治療，包括非結合抗體、藥物共軛抗體以及雙特異性抗體CD19-CD3等。在體外實驗、動物模型以及早期的臨床實驗中取得了較為理想的結果。Amgen 研制的抗 CD19的雙特異抗體blinatumomab (blincyto) 已獲FDA批準用于Ph 染色體陰性的 ALL 的治療。
3、嵌合抗原受體CAR-T的臨床應用
由于大多數抗體對腫瘤細胞的殺傷多是間接作用，還依靠T細胞等免疫殺傷細胞起作用。T細胞的表面有T細胞受體，象抗體一樣，也能識別細胞表面的抗原，但這種抗原和抗體所識別的抗原不一樣，主要需要一種稱之為HLA的細胞表面分子的幫助。
以色列科學家Zelig Eshhar博士設計了用抗體的抗原識別區域置換T細胞受體的抗原識別區域，使得T細胞能直接識別抗體所識別的抗原并殺傷攜帶抗原的細胞。用重組DNA技術在T細胞中生產的這種現在稱為嵌合抗原受體 (chimeric antigenreceptors, CAR)，并運用在臨床治療上。
Dr. Rosenberg 實驗室在運用抗原特異T細胞受體基因修飾的T細胞進行治療黑色素瘤取得成功以后，又進行了這種CAR-T 的臨床試驗。2010年Rosenberg 實驗室第一次報道應用抗CD19 CAR-T細胞治療應用于臨床，并取得良好效果。選取一例患有晚期淋巴瘤病人并經過治療達到緩解期，通過注射抗CD19 CAR-T 細胞，使病人長期處于淋巴瘤緩解期中，其中正常的CD19+的B細胞也長期被根除，證明抗CD19 CAR-T細胞發揮作用。Mihara等人還研究抗CD19 CAR-T和抗CD38 CAR-T細胞聯合利妥昔單抗對非霍奇金淋巴瘤的治療，發現在體外被改造的T細胞對非霍奇金淋巴瘤有很強的細胞毒作用，并且持續超過兩個月。
2013年，James等人使用了來自于異體造血干細胞捐獻者改造的抗CD19 CAR-T細胞，用于移植后B細胞惡性腫瘤的治療，結果表明供體改造的同種異體T細胞使B細胞惡性腫瘤緩解，其中一位患有慢性淋巴細胞白血病（CLL）的病人獲得持續完全緩解。這些結果都為臨床使用嵌合抗原受體提供了有力證據。
廣為人知的是賓夕法尼亞大學的Dr. June實驗室對Emily Whitehead的治療和新聞報道。隨后Juno Therapeutics，Novartis, Kite Pharma等生物醫藥公司都開展了抗CD19 CAR-T的臨床試驗，運用病人自體的淋巴細胞制備CAR-T細胞進行臨床治療。
Cellectis公司研究基因編輯（gene editing）技術多年，并將該技術與CAR-T 技術相結合，先將T細胞的T細胞受體基因敲除，這樣的T細胞對任何的異體細胞不會產生移植物抗宿主反應，然后把CAR基因導入到這樣的T細胞中，并成功地應用于一例兒童白血病的治療，這例病人的自體T淋巴細胞不能有效地擴增，只能用異體的T細胞生產CAR-T細胞為其治療。這一實踐為制造廣泛適用的CAR-T細胞提供了嘗試。
中國科學家也在腫瘤免疫治療這一領域積極研究和探索著，中國人民解放軍總醫院已經開展了抗CD19 CAR-T臨床試驗，積累了豐富的臨床經驗。西比曼生物科技集團與中國人民解放軍總醫院開展了有效的合作，汲取了國際先進經驗，正在全力沖刺腫瘤的免疫治療。相信在不久的將來，中國生物醫藥科技公司一定會對中國乃至世界的CAR-T和腫瘤免疫治療作出應有的貢獻。
參考文獻：
1、Anderson KC，Park EK，Bates MP，et al. Antigens on human plasma cells identified by monoclonal antibodies [J]. J Immunol，1983,130(3):1132-1138.
2、Sato S，Ono N，Steeber DA，Pisetsky DS. CD19 regulates B lymphocyte signaling thresholds critical for the development of B-1 lineage cells and autoimmunity[J]. J Immunol，1996,157(10):4371-4378.
3、Kochenderfer JN，Rosenberg SA. Treating B-cell cancer with T cells expressing anti-CD19 chimeric antigen receptors[J]. Nat Rev Clin Oncol，2013,10(5):267-276.
4、國際免疫學雜志2015年3月第38卷第2期 Int J Immunol，Mar.2015，Vol.38，No.2