一问医答第1期：CAR-T免疫疗法是否预示着癌症将被彻底攻克？

尽管现代医学已经非常发达，但癌症目前仍然是人类致死率最高的疾病之一。

对癌症治疗方法的探索，先后经历了外科手术、化疗、放疗以及生物治疗等发展历程。肿瘤免疫治疗作为生物治疗的一种，在近十年的抗肿瘤研究中，取得了重大突破。尤其值得一提的是嵌合抗原受体修饰的T细胞治疗手段（chimeric antigen receptor T cells, CAR-T），更是展现出令人振奋的临床疗效，具有广阔的应用前景。

革命尚未成功，CAR-T仍需努力

此前，MORE Health爱医传递对美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心的肺癌专家Dr. Veach进行采访时，也谈及过相关问题。

——“近年大火的CAR-T治疗，在非小细胞肺癌中有用吗？”

——“CAR-T治疗确实已经显示出对于没有治疗选择的患者的益处，但是尚未显示出在诸如肺癌等实体肿瘤中的益处。”

此外，Dr. Veach还透露，他们正在尝试采用CAR-T疗法治疗间皮瘤，因为间皮瘤是一种非常不容易有应答的肿瘤。

可以说，就目前对CAR-T的研究程度，说它能够彻底攻克癌症还为时尚早，且任重而道远。目前CAR-T仅对血液系统肿瘤有一定的临床疗效，在实体瘤的应用方面，还有很多需要去研究，去尝试的地方。CAR-T于癌症，仅是万里长征的第一步。如果想进一步探索CAR-T于癌症的关系，那么就必须对CAR-T有一定的了解和认识。

一、什么是CAR-T？

简单来讲就是利用基因重组技术修饰过的T细胞。为何要修饰T细胞呢？这就要从T细胞的功能开始介绍。

作为人体免疫系统的效应细胞，T细胞是目前已知的唯一能够特异性杀伤肿瘤的细胞。然而T细胞在杀伤肿瘤细胞之前，首选必须要“变身”成为活化的T细胞，而“变身”过程则需要同时激活两种信号：

第一信号激活方式为T细胞表面受体( T-cell receptors，TCRs) 与抗原递呈细胞上的主要组织相容性复合物( major histocompatibility class，MHC) 结合。

第二信号激活方式为抗原递呈细胞上的共刺激分子B7家族分子与T细胞上的配体CD28分子结合。两个信号都激活的条件下，T细胞便可由静息状态变为活化的T细胞，从而通过分泌颗粒酶、穿孔素、诱导及释放促炎因子等方式对肿瘤细胞进行干预和杀伤。

而在肿瘤患者体内，大量的肿瘤细胞可以使MHC表达下调，进而影响T细胞活化，造成“免疫逃逸”的发生。为了解决这个问题，科学家们发明了CAR-T细胞免疫疗法，即在体外通过基因工程的方法对T细胞进行修饰，使其成为“试管化”的活化T细胞。

二、CAR-T的构造是怎样的？

CAR-T中的CAR是重组受体，其结构主要包括胞外抗原结合域、跨膜区和胞内信号区三部分。CAR胞外抗原结合域是指在胞外区引入单克隆抗体的单链可变区，负责结合肿瘤表面特异性抗原。这种结合最大的优势是不需要依赖于MHC的递呈，有效避免了肿瘤细胞MHC表达下调这一免疫逃逸机制。

因此肿瘤特异性抗原就变成了设计CAR-T胞外区的关键所在。现在比较成熟的CAR-T所针对的肿瘤特异性抗原是CD19分子，因为该分子能够在血液系统肿瘤中特异性表达，且参与肿瘤的发生发展，是一个很好的靶点。然而在实体瘤中，靶点就没那么好找了。

实体瘤结构和微环境复杂，至今尚无一个CD19一样，特异性较高的抗原，所以很难找到合适的靶向性抗体。这也是CAR-T在实体瘤领域应用受到一定限制的根本原因。

CAR跨膜区连接胞外抗原结合域和胞内信号域，一般由二聚体膜蛋白组成，主要包括CD3ζ、CD4、CD8、CD28等，该结构可使CAR锚定于T细胞膜上。跨膜区的不同设计方式会直接影响导入CAR基因的表达。

胞内信号域采用免疫受体酪氨酸活化基序，作用是当胞外区与其识别的抗原结合时，负责向胞内传导TCR样信号。根据胞内信号域结构的差异，CAR的设计发展到目前已有四代。

第一代CAR结构只有一个胞内信号组分( TCＲ/CD3ζ链和FcεＲIγ链)，其特点是能够识别靶抗原并激活T细胞，但是由于不含共刺激分子，因此无法转导增殖信号和诱导细胞因子产生，抑瘤效果较差。

第二代CAR在第一代的基础上，增加了一个共刺激分子如CD28、CD27、41BB ( CD137 ) 等或可诱导共刺激分子( inducible co-stimulatory molecule，ICOS) 等，T细胞的杀伤肿瘤的能力有所提高。

第三代CAR在二代的基础上，设计了包含两个共刺激分子( CD28、4-1BB和CD3ζ)的胞内信号域，T细胞抑制肿瘤增殖及促凋亡的能力又得到显著提高。由于瘤体组织包含多种细胞亚群，每种亚群所表达的表面抗原不尽相同，因此前三代的CAR-T无法对所有细胞亚群进行有效杀伤。

为了能彻底清除肿瘤细胞，Chmielewsk等设计了第四代CAR-T细胞——TRUCKs（T cells redirected for universal cytokine killing）；它可以在CAR识别靶抗原后，通过激活下游转录因子NFAT（nuclear factor activated T cells）来诱导白细胞介素-12（interleukin-12，IL-12），从而招募微环境中其他类型的免疫细胞（树突状细胞、吞噬细胞和自然杀伤细胞等）参与肿瘤细胞群的清除工作。

三、CAR-T的治疗过程

简单来讲，主要分为三个步骤，第一步是从患者（或他人）体内抽取并分离T细胞；第二步是由技术人员对T细胞进行基因修饰，即将设计好的CAR转染到T细胞并使其表达成为CAR-T细胞，并体外进行大量扩增；第三步将扩增好的CAR-T细胞回输至患者体内，CAR-T细胞便可以在体内发挥抑瘤效应，当然在这个过程中要住院严密监测生命体征，及时有效地应对不良反应。

CAR-T疗法的出现，给肿瘤患者，特别是血液系统恶性肿瘤患者带来了重生的希望，虽然当下无法达到攻克，但是请给CAR-T和研究团队足够的时间和耐心，相信在不远的未来，CAR-T的设计会越来越成熟，不良反应会随之得到改善。同时也期待尽快有治疗实体瘤的CAR-T细胞药物出现在我们的眼前，为更多的肿瘤患者带来福音。

一问医答

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