探究CAR-T細胞治療實體瘤的潛力

為過繼性免疫療法設計的人工受體需要具備雙重功能：抗原識別和激活經過重編程的效應T細胞的裂解性複合物（lytic machinery）的能力。通過這種方式，CAR-T細胞將它們的細胞殺傷作用傳遞給表達靶腫瘤抗原的癌細胞，從而繞過HLA限制性抗原識別的限制。不斷發展的技術已提出了一系列可溶性和細胞「免疫武器（immunological weapons）」來殺死腫瘤細胞；它們包括識別腫瘤細胞表面上的腫瘤相關抗原的單克隆抗體和腫瘤特異性T細胞表面上表達的免疫細胞檢查點抑制受體。為了維持經過基因改造的T細胞傳遞的信號的質量、強度和持續時間，一系列強大的嵌合抗原受體（CAR）被設計出來用於特異性地靶向腫瘤細胞，同時將脫靶毒性最小化。細胞免疫武器在治癒白血病方面表現出明顯的效果，但是在治療實體瘤方面表現出有限的效果和持久性。針對免疫檢查點抑製劑和CAR-T細胞免疫療法的一般經驗已確定了一系列變數、弱點和優勢，從而影響了腫瘤疾病的臨床結果。在一篇新的綜述類型論文中，來自義大利羅馬第一大學和羅馬第三大學的研究人員針對這些方面進行了概述，旨在確定當前仍然「缺失的策略」來對抗上皮癌。相關論文發表在2019年4月的International Journal of Molecular Sciences期刊上，論文標題為「CAR-T with License to Kill Solid Tumors in Search of a Winning Strategy」。

圖片來自International Journal of Molecular Sciences, 2019, doi:10.3390/ijms20081903。

直到不久前，癌症治療的重點在於使用最大治療劑量（MTD）的化療和放療來殺死腫瘤細胞的假設，結果有時令人沮喪，有時令人鼓舞，但是都伴有毒副作用和一般免疫受損狀態的後遺症。

免疫檢查點抑製劑（ICI）在臨床中的引入以及CAR-T細胞療法在治療血液腫瘤中的出色結果已徹底改變了免疫腫瘤學領域的整個局面，這表明免疫治療是癌症治療的一種不可分割的強有力工具。

這一觀點顛覆了以往直接殺死腫瘤細胞的模式，支持更複雜的治療方法，即利用免疫系統---特別是T細胞---的內在能力來識別和殺死癌細胞。明顯的是，當與具有免疫調節能力的其他療法組合使用時，免疫療法具有更好的抗腫瘤結果。理想的治療方法必須在殺死壞細胞（癌細胞）和維持好細胞（免疫細胞和內皮細胞）之間進行權衡，以確定所需的效果和不想要的效果。

截至2018年6月，對利用CAR-T細胞治療實體瘤的療效進行的統薈萃分析表明CAR-T細胞治療實體瘤的合併反應率達到9%，其中對神經母細胞瘤的治療效果最好（反應率為33%）。

雖然這些令人鼓舞的結果，CAR-T細胞工程對於治療實體瘤還需要進一步的發展，總的方向是促進免疫細胞的招募、保護和激活，從而有可能消滅它們的目標。另一方面，有必要制定旨在減輕腫瘤負擔的協同多任務療法；避免腫瘤血管生成；增加新抗原的釋放以便刺激免疫反應；維持健康的免疫細胞區室以獲得最佳的CAR-T細胞反應，同時減少免疫抑制細胞的數量和活性。

令人滿意的免疫系統激活取決於多個參數。它們中的一些參數通常取決於年齡、肥胖和性激素，這些性激素通過誘導促炎狀態，維持抑制性的未成熟骨髓細胞的生長和增殖。更重要的是免疫系統的整體適應性和腫瘤的生物學特性；它們一起通過多種方式確定腫瘤部位的浸潤性免疫細胞組成及其微環境中的炎性/免疫反應的特徵。

是否有可能將「冷」腫瘤轉變為「熱」腫瘤？這已在膠質母細胞瘤患者中得到證實。在抗EGFRvIII CAR-T細胞輸注之前和之後的T細胞受體（TCR）克隆性分析揭示了通過趨化因子產生大規模地招募內源性的非修飾T細胞，這表明免疫系統對增加的新抗原產生作出反應而受到良好的激活。儘管這是有意識的，但是這提供了將免疫檢查點抑製劑與過繼性CAR-T細胞療法相結合的合理性。

CAR的設計具有無限的潛力，而且充足的觀察可能有助於未來的CAR設計，無論是它的胞外結構域還是它的胞內結構域。胞內結構域經設計後可維持較低分化的T細胞表型，具有增強的能力和下降的衰竭傾向。對成功用CAR-T細胞治療的慢性淋巴細胞白血病患者的轉錄組學分析揭示出IL-6/STAT3信號通路的通用激活模式，這可通過IL-6、IL-17、IL-22、IL-31和CCL20的增加產生揭示出來。這為設計能夠維持和最大化T細胞功能以促進臨床上強效的記憶T細胞增殖的新型胞內結構域提供了合理性。

抗原丟失，或僅僅是它的下調，已激發了人們開發靶向一種以上抗原的CAR。在「通用CAR」中，CD16-CR似乎提供了一種利用CAR-T治療實體瘤的最可靠方法，這是因為它能夠將T細胞重定向與單抗的治療活性相結合，從而可能在新的腫瘤表型出現時快速地變更靶抗原，以及可能利用B細胞產生的IgG對抗腫瘤抗原。

另一個需要加以考慮的方面是如何最大化CAR-T細胞在不友好的抑制性腫瘤微環境中的活性。令人鼓舞的結果來自IDO抑製劑（氟達拉濱和環磷醯胺），經證實它們可增強CAR-T細胞對抗CD19 B細胞白血病的療效，而且目前正在臨床試驗中進行評估。如果得到驗證的話，那麼這種初步的信息將為組合使用這兩種免疫療法提供良好的理由。

CAR-T細胞經過基因改造後已在腫瘤部位分泌和遞送PD-1、CTLA-4或PD-L1抗體。這種策略已在小鼠模型中顯示出有希望的結果，並且在針對表達MUC1、EGFR、EGFRvIII和間皮素的腫瘤的臨床試驗中已被採用。這種組合使用有潛力抵消CD8 腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL）、CAR-T細胞和其他在腫瘤部位聚集的免疫細胞的衰竭。

最後的一個考慮因素是通用CAR和免疫檢查點抑製劑。儘管仍然是推測性的，但是通過阻斷免疫檢查點PD-L1的單抗將經過基因改造後表達CD16-CR的T細胞重定向到腫瘤細胞中，這就為至少在選定的癌症類型中組合使用免疫檢查點抑製劑和CAR-T細胞療法提供進一步的可能性。這將具有通過阻斷SHP2介導的近端TCR信號感測蛋白的去磷酸化來最大化T細胞反應性的優點，同時在經過CD16-CR轉導後對抗PD-L1 癌細胞的T細胞中觸發類似ADCC（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity, 抗體依賴性細胞介導的細胞毒性作用）的活性，但是在這方面還沒有人做過任何實驗。

從這個角度來看，如何讓患者接受免疫治療：治療組合還是依序治療？根據特定的腫瘤類型和它們起作用的癌症-免疫周期的階段，這將取決於藥物特異性的免疫效應。

總之，從最近完成的和正在進行的免疫腫瘤學臨床試驗累積的大量信息已在免疫療法的個性化方面取得了顯著進步。儘管如此，只有少數試驗在臨床實踐中給出了有意義的見解，並且必須開展更多的研究工作才能讓患者獲益最大化。利用過繼性CAR-T細胞療法治療實體瘤的前景才剛剛開始，這一前景主要是由多任務聯合治療的跨學科方法所主導的。

參考資料：

Benedetto Sacchetti et al.CAR-T with License to Kill Solid Tumors in Search of a Winning Strategy. International Journal of Molecular Sciences, 2019, doi:10.3390/ijms20081903.

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