CAR-T

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定义

CAR-T,全称是Chimeric AntigenReceptor T-Cell Immunotherapy,嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞)是将能识别某种肿瘤抗原的抗体的抗原结合部与CD3-ζ链或FcεRIγ的胞内部分在体外偶联为一个嵌合蛋白,通过基因转导的方法转染患者的T细胞,使其表达嵌合抗原受体(CAR)。患者的T细胞被“重编码”后,生成大量肿瘤特异性的CAR-T细胞。这是一个出现了很多年,但是近几年才被改良使用到临床上的新型细胞疗法。和其它免疫疗法类似,它的基本原理就是利用病人自身的免疫细胞来清除癌细胞,但是不同的是,这是一种细胞疗法,而不是一种药。


操作过程

CAR-T治疗,简单来说是五步

1、从癌症病人身上分离免疫T细胞


2、利用基因工程技术给T细胞加入一个能识别肿瘤细胞,并且同时激活T细胞杀死肿瘤细胞的嵌合抗体,T细胞立马华丽变身为高大上的CAR-T细胞。它不再是一个普通的T细胞,它是一个带着GPS导航,随时准备找到癌细胞,并发动自杀性袭击,与之同归于尽的“恐怖分子”T细胞


3、体外培养,大量扩增CAR-T细胞,一般一个病人需要几十亿,乃至上百亿个CAR-T细胞(体型越大,需要细胞越多)。


4、把扩增好的CAR-T细胞输回病人体内。


5、严密监护病人,尤其是控制前几天身体的剧烈反应,就完成了。


CAR-T细胞疗法技术优势


治疗更精准。由于CAR-T细胞是应用基因修饰病人自体的T细胞,利用抗原抗体结合的机制,能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原递呈等免疫逃逸,让肿瘤细胞无所逃遁;


多靶向更精准。CAR-T既可以利用肿瘤蛋白质抗原,又可利用糖脂类非蛋白质抗原,扩大了肿瘤抗原靶点范围,CAR-T细胞作用过程不受MHC的限制;


杀瘤范围更广。鉴于很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原,针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成,便可以被广泛利用;


杀瘤效果更持久。新一代CAR-T结构中加入了促进T细胞增殖与活化的基因序列,能保证T细胞进入体内后还可以增殖,CAR-T细胞具有免疫记忆功能,可以长期在体内存活。



用途

在扩展CAR-T细胞在B细胞恶性肿瘤之外的应用上,还有两个主要障碍:寻找新靶标与大规模生产。可能有前景的靶标包括CD30(治疗霍奇金病和蕈样肉芽肿病患)、免疫球蛋白Gκ轻链(治疗B细胞白细胞)、CD33和Lewis-Y(急性髓系白血病)、CD123和CD44v6(急性髓系白血病和骨髓瘤)、CD19(B细胞)、CD23和R0R1(慢性淋巴白血病)。正在研究的新靶包括BCMA、CD70、CD74、CD138和CS1(见下表)。目前制药公司、生物科技公司、大学以及合作组织都在进行CAR-T细胞的研究。这对于所有恶性血液病的治疗来说是一个激动人心的时期;十年前,很少有人能预料到,修饰基因疗法的希望会由CAR-T细胞用于治疗恶性血液病而实现。


CAR-T技术应用范围广泛针对某种或数种肿瘤相关抗原阳性的肺癌、乳腺癌、大肠癌、前列腺癌宫颈癌卵巢癌鼻咽癌食道癌肾癌膀胱癌胃癌黑色素瘤淋巴瘤等恶性肿瘤均可治疗。

适用条件


在过去五年,CAR-T的出色疗效不断成为一些研究机构引人注目的头条新闻。由于血细胞细胞膜上有很多已知的抗原表达,以及获得白细胞相对容易和T细胞自然归巢于血液器官(如血液、骨髓、淋巴结),因此将CAR-T细胞首先尝试用于恶性白血病的治疗不足为奇。  


CAR-T细胞用于恶性血液病的临床试验也最多。这些临床试验的结果表明了可能影响CAR-T细胞治疗效果的几个关键因素。如尽管所有的疾病都能表达CD19,但是急性淋巴细胞白血病似乎比慢性淋巴细胞白血病或者惰性淋巴瘤有更高的反应率。原因可能包括淋巴瘤患者有T细胞缺陷、肿瘤微环境的抑制作用、先前的治疗情况、患者的年龄以及T细胞的活性和组分(如CD4:CD8的比例,调节性T细胞的含量)。肿瘤微环境也可能影响CAR-T细胞溶解肿瘤细胞的功能。通过分析从肿瘤组织中分离出来的CAR-T细胞,发现它们表达PD-1,因此治疗效果可能受PD-L1的影响。检查点封锁技术可以提高T细胞的活性。应用淋巴耗损法和注射淋巴因子则可支持输入的T细胞的体内扩增和存活。  


了解CAR-T细胞活性的关键特征非常重要。细胞表面上CAR的表达毫无疑问是重要的。其次,移植后在血液中必须能检测到足够的CAR-T细胞。可通过聚合酶链反应和流式细胞术检测CAR-T细胞。目前尚不清楚CAR-T细胞的给与剂量最少要多少才能起效。若CAR-T细胞在体内能有效扩增,那么少量的CAR-T细胞仍能够产生很好的疗效。鉴于生产CAR-T细胞的复杂性,能够在输入低剂量的细胞下就能达到疗效是非常吸引人的。毫无疑问输入的细胞必须存活足够的时间。根据已经观察到的肿瘤细胞清除的动力学,移植的细胞需要在体内存活至少几个月。另一方面,假如CAR-T细胞仅是作为进行骨髓移植的过渡治疗,那么它们可能仅需要持续几周。目前还没有随机临床研究证明CAR-T细胞可以代替骨髓移植。但至少不适合进行骨髓移植患者可以接受CAR-T细胞移植。  


毒性和不良反应方面主要有细胞因子释放综合征,巨噬细胞活化综合征、嗜血淋巴细胞瘤和B细胞发育不全。细胞因子释放综合症经常伴随着高水平IL-6的分泌,并导致巨噬细胞活化综合征。尽管可以明确地假定CAR-T细胞能直接杀死肿瘤细胞,但是还不完全清楚是哪种细胞产生大量的细胞因子,尤其是IL-6(毒性反应的关键因子)。也不清楚抗细胞因子抗体或类固醇激素的一般免疫抑制能否影响抗肿瘤反应。IL-6可能是由死亡B细胞、死亡的肿瘤细胞或者被募集来溶解肿瘤细胞的巨噬细胞产生的。目前仍不清楚细胞因子释放综合征或巨噬细胞活化综合征的严重程度是否与抗肿瘤效果有关。比较少见的不良反应有反应迟钝、癫痫失语症、精神状态变化等,这些都是可逆的。巨噬细胞活化综合征经常与神经学毒性有关。B细胞发育不全是CD-19定向疗法的预期结果,可作为CD-19定向CAR-T细胞在体内存活和有效性的指标。B细胞发育不全可以注射丙球蛋白作为补充治疗。持续的B细胞发育不全即使使用替代疗法也可能导致感染风险的增加。CAR-T细胞在体内消失后B细胞可以恢复,因此患者可以再接受CAR-T细胞。随着更多的患者接受CAR-T细胞治疗,临床研究应重视毒性反应及其处理办法的研究,包括细胞因子封锁、类固醇以及补充免疫蛋白的最佳给药时间和剂量。  


由于CAR-T细胞的显著毒性,研究者也尝试在细胞内整合自杀基因或者关闭基因表达的的策略。然而自杀基因系统整合到所有的CAR-T细胞上仍很难,因为许多自杀基因系统是免疫原性的(例如,表达胸腺激酶的单纯疱疹病毒)或者诱发自杀反应的前体药物要静脉给药。另外,通过趋化因子受体的过渡表达来改变T细胞的归巢或者趋化因子受体的药理学阻断都可以作为增强效力和减轻毒性的一个策略。


CAR-T细胞疗法适用条件

1、肿瘤标志物或免疫组化检测的某种或数种肿瘤相关抗原为阳性(参见《肿瘤患者筛选标准》);

2、肿瘤组织的HLA-Ⅰ类抗原阳性;

3、停止化疗或放疗,外周血细胞恢复至正常值或接近正常值(使用升白细胞药物达到的正常值除外);

4、无重度贫血,全身器官衰竭和恶病质状态;

5、肝肾功能正常,生命体征基本正常;

6、无严重过敏体质;

患者符合以上条件即可接受CAR-T技术治疗。


潜在的风险

CAR-T也不是完美的,病人接受CAR-T疗法有一个巨大的临床风险:细胞因子风暴,也叫细胞因子释放综合征(2)。产生的原因是T细胞在杀死其它细胞,比如细菌病毒的时候会释放很多蛋白,叫细胞因子,它们的作用是激活更多的免疫细胞来一起对抗这些病原体,这种正反馈机制保证了对病原体的快速清除。这在临床上就是炎症反应,平时我们扁桃体发炎啥就和这个有关。由于CAR-T杀癌细胞实在是太快太有效了,于是在瞬间在局部产生超大量的细胞因子,引起惊人的免疫反应,这就是细胞因子风暴。临床表现就是病人超高烧不退,如果不控制好,很有可能就救不过来了。这就是为什么我说CAR-T的最后一步是严密监护病人,这其实非常关键。

由于没有准备,早期接受CAR-T的几个病人都曾经高烧到昏迷不醒很久。幸好后来使用抗发炎药物都控制住了,如果当时有病人死了,可能CAR-T就要拖后好多年了。当然现在临床上经验已经丰富了很多,对细胞因子风暴有了提前准备,它带来的风险也都完全可以控制住了。


研究前沿

目前,诺华(Novartis)在CAR-T领域处于领先地位,其主要对手为生物技术领域最热门的初创公司Juno Therapeutics,其他跟进者包括凯特药业(Kite Pharma)、基因治疗先驱蓝鸟生物(Bluebird bio)、生物技术巨头新基(Celgene),辉瑞14年6月与Cellectis公司签署29亿美元协议进入CAR-T领域,而蓝鸟生物在今年7月收购了另一家生物制药公司Pregenen,该公司由CAR-T领域的一些科学先驱者联合成立,该笔收购意在进一步奠定该公司在CAR-T领域的地位。


近日,诺华进一步加大CAR-T领域投资,与英国牛津生物医药(Oxford BioMedica)签署一笔9000万美元的合作协议,进一步扩大双方在CAR-T领域的合作。根据协议,诺华将支付一笔1400万美元的前期付款,获得将Oxford慢病毒载体LentiVector应用于CAR-T免疫疗法CTL019的非独家全球开发和商业化权利。此外,诺华还承诺会对Oxford进行股权投资以及支付未来销售相关的款项。Oxford将负责生产表达CTL019/CART-019的慢病毒载体,该生产合作为期3年。此外,Oxford已授予诺华此次合作所开发的全部CAR-T产品的全球开发和商业化独家权利。

2月9日,美国生物制药公司CellularBiomedicine(CBMG)公布收购了中国解放军总医院(301医院)的CAR-T细胞疗法,这项收购包括CD19、CD20、CD30、以及人表皮生长因子受体(EGFR)重组表达载体等免疫技术,已有的临床I/II期结果、相关专利的所有权、以及生产技术。但未有披露收购包括头款、里程碑付款、和销售分红等关键财务细节。[[分类:肿瘤学]]