CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受體(tǐ)T細胞免疫療法。該療法是一種出現了很(hěn)多(duō)年但近幾年才被改良使用(yòng)到臨床中(zhōng)的新(xīn)型細胞療法。在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上有(yǒu)着顯著的療效，被 認為(wèi)是最有(yǒu)前景的腫瘤治療方式之一。正如所有(yǒu)的技(jì )術一樣，CAR-T技(jì )術也經曆一個漫長(cháng)的演化過程，正是在這一系列的演化過程中(zhōng)，CAR-T技(jì )術逐漸走向成熟。

這種新(xīn)的治療策略的關鍵之處在于識别靶細胞的被稱作(zuò)嵌合抗原受體(tǐ)（chimeric antigen receptor, CAR）的人工(gōng)受體(tǐ)，而且在經過基因修飾後，病人T細胞能(néng)夠表達這種CAR。在人體(tǐ)臨床試驗中(zhōng)，科(kē)學(xué)家們通過一種類似透析的過程提取出病人體(tǐ)内的一些T細胞，然後在實 驗室對它們進行基因修飾，将編碼這種CAR的基因導入，這樣這些T細胞就能(néng)夠表達這種新(xīn)的受體(tǐ)。這些經過基因修飾的T細胞在實驗室進行增殖，随後将它們灌注回病人體(tǐ)内。這些T細胞利用(yòng)它們表達的CAR受體(tǐ)結合到靶細胞表面上的分(fēn)子，而這種結合觸發一種内部信号産(chǎn) 生，接着這種内部信号如此強效地激活這些T細胞以至于它們快速地摧毀靶細胞。

近年來，CAR-T免疫療法除了被用(yòng)來治療急性白血病和非霍奇金淋巴瘤之外，經改進後，也被用(yòng)來治療實體(tǐ)瘤、自身免疫疾病、HIV感染和心髒病等疾病，具(jù)有(yǒu)更廣闊的應用(yòng)空間。基于此，針對CAR-T 細胞療法取得的最新(xīn)進展，小(xiǎo)編進行一番盤點，以飨讀者。

1.Cancer Cell：CAR-T細胞和阿紮胞苷聯手，有(yǒu)望更有(yǒu)效治療急性骨髓性白血病

doi:10.1016/j.ccell.2022.04.001

急性骨髓性白血病（AML）是成年人中(zhōng)最常見的白血病形式。在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自麻省總醫(yī)院（MGH）的研究人員開發了一種新(xīn)的治療策略，涉及使用(yòng)一種藥物(wù)以擴大癌細胞表面上的靶抗原數量，以及一種基因改造方法來讓T細胞更緊密和持久地附着在這些靶抗原上。它有(yǒu)可(kě)能(néng)将嵌合抗原受體(tǐ)T細胞（CAR-T）療法的拯救生命的好處帶給AML患者。相關研究結果于2022年4月21日在線(xiàn)發表在Cancer Cell期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Non-cleavable hinge enhances avidity and expansion of CAR-T cells for acute myeloid leukemia”。

圖片來自Cancer Cell, 2022, doi:10.1016/j.ccell.2022.04.001。

以前用(yòng)CAR-T細胞療法治療晚期AML的嘗試由于缺乏合适的抗原而受阻，而且當這種治療殺死大量健康的正常細胞和癌細胞時還會産(chǎn)生“脫靶”效應。論文(wén)第一作(zuò)者、MGH癌症中(zhōng)心細胞免疫療法項目研究員Mark B. Leick博士與論文(wén)通訊作(zuò)者、MGH癌症中(zhōng)心細胞免疫療法主任Marcela V. Maus博士及其同事們一起，首先利用(yòng)靶向CD70抗原的CAR-T細胞（下稱 CD70 CAR-T細胞）開始研究，這種抗原在AML細胞上的數量比在正常骨髓細胞上的數量多(duō)。在動物(wù)模型中(zhōng)，僅使用(yòng)CD70 CAR-T細胞對AML适度有(yǒu)效，但将它與美國(guó)食品藥品管理(lǐ)局（FDA）批準的AML藥物(wù)阿紮胞苷（azacitidine）結合起來，增加了癌細胞表面的CD70抗原數量。他(tā)們能(néng)夠證實通過将這種藥物(wù)與CD70 CAR-T細胞組合使用(yòng)，獲得了更好的殺傷腫瘤細胞的效果。

此外，與大多(duō)數使用(yòng)來自小(xiǎo)鼠的可(kě)能(néng)會引起不必要的免疫反應的抗體(tǐ)來靶向靶抗原的CAR不同，這項研究中(zhōng)使用(yòng)的CAR依靠一種稱為(wèi)配體(tǐ)的天然分(fēn)子與抗原緊密結合，從而避免了免疫系統将殺傷腫瘤的CAR-T細胞識别為(wèi)外來物(wù)并試圖排斥它的可(kě)能(néng)性。

最後，他(tā)們克服了一個困擾靶向殺死AML的舊版CAR-T細胞的問題。Leick說，“AML細胞會分(fēn)泌一種酶，而且是一種蛋白酶，它本質(zhì)上能(néng)夠切割CD70 CAR-T細胞，因此我們定位了這種切割發生的位置，并對這個發生切割的區(qū)域進行修飾，因此如今CD70 CAR-T細胞與腫瘤結合得更緊密，并更有(yǒu)效地殺死它。”

2.Cell：重磅！下一代更智能(néng)的細胞療法出爐！表達模塊化SNIPR受體(tǐ)的CAR-T細胞可(kě)高效殺死實體(tǐ)瘤，同時減少毒副作(zuò)用(yòng)

doi:10.1016/j.cell.2022.03.023

基于工(gōng)程化免疫細胞（即經過基因改造的免疫細胞）的療法最近成為(wèi)治療癌症的一種有(yǒu)希望的方法。與傳統藥物(wù)相比，工(gōng)程化免疫細胞在檢測和消除癌細胞的能(néng)力方面更加精(jīng)确和精(jīng)密。然而，盡管前景廣闊，基于細胞的療法仍然面臨重要的限制，包括毒性和它們可(kě)能(néng)攻擊健康細胞的可(kě)能(néng)性。此外，科(kē)學(xué)家們并沒有(yǒu)很(hěn)好地掌握如何對現有(yǒu)的治療性細胞（therapeutic cell）進行基因修飾，以擴它們的應用(yòng)範圍或更好地控制它們的活性。

為(wèi)了克服這些限制，格拉德(dé)斯通研究所和加州大學(xué)舊金山(shān)分(fēn)校的研究人員在一項新(xīn)的研究中(zhōng)對用(yòng)于設計治療性細胞的分(fēn)子構件進行了系統分(fēn)析。他(tā)們的研究為(wèi)設計具(jù)有(yǒu)更高特異性和安(ān)全性的治療性細胞，以及最終定制基于細胞的治療方法制定了全面的規則手冊。相關研究結果發表在2022年4月14日的Cell期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Modular design of synthetic receptors for programmed gene regulation in cell therapies”。

圖片來自Cell, 2022, doi:10.1016/j.cell.2022.03.023。

論文(wén)通訊作(zuò)者、加州大學(xué)舊金山(shān)分(fēn)校微生物(wù)學(xué)與免疫學(xué)系副教授Kole Roybal博士及其團隊構建出一個他(tā)們稱之為(wèi)SNIPR（synthetic intramembrane proteolysis receptor，合成膜内蛋白分(fēn)解受體(tǐ)）的受體(tǐ)的目錄，這些受體(tǐ)足夠小(xiǎo)，可(kě)以在人類細胞中(zhōng)進行低成本的工(gōng)程化。它們也完全由人類受體(tǐ)片段制成，可(kě)以檢測和響應少量的靶标。此外，SNIPR的活性可(kě)以被調整，以便攜帶它們的細胞不隻是殺死靶細胞，而且還可(kě)以将特定的分(fēn)子遞送到精(jīng)确的疾病位置。

這些作(zuò)者接下來評估了這些優化的受體(tǐ)在白血病、間皮瘤和卵巢癌的小(xiǎo)鼠模型中(zhōng)清除腫瘤的能(néng)力。為(wèi)了減少殺死非靶細胞的機會，他(tā)們将經設計後用(yòng)于識别腫瘤表面上的一種分(fēn)子的SNIPR與經基因改後識别另一種腫瘤分(fēn)子的CAR受體(tǐ)相結合。此外，他(tā)們使CAR受體(tǐ)的産(chǎn)生依賴于SNIPR受體(tǐ)的激活。這樣，隻有(yǒu)攜帶synNotch和CAR受體(tǐ)的作(zuò)用(yòng)靶标的細胞才會被殺死，而隻攜帶其中(zhōng)的一種作(zuò)用(yòng)靶标的細胞則不會被殺死。

3.Science子刊：将溶瘤細胞與CAR-T細胞療法相結合可(kě)改善對實體(tǐ)瘤的治療

doi:10.1126/scitranslmed.abn2231

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自梅奧診所的研究人員設計了一種将嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T）療法與一種溶瘤病毒相結合的免疫治療技(jì )術，更有(yǒu)效地靶向和治療實體(tǐ)瘤。相關研究結果發表在2022年4月13日的Science Translational Medicine期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Oncolytic virus–mediated expansion of dual-specific CAR T cells improves efficacy against solid tumors in mice”。

這項新(xīn)的研究表明CAR-T細胞可(kě)以将溶瘤病毒遞送到實體(tǐ)瘤中(zhōng)。然後，溶瘤病毒可(kě)以滲透到腫瘤細胞中(zhōng)，進行複制，使腫瘤細胞爆裂開，并刺激一種強大的免疫反應。

論文(wén)通訊作(zuò)者、梅奧診所癌症中(zhōng)心基因與病毒治療項目共同負責人Richard Vile博士解釋說，“這種方法允許腫瘤被溶瘤病毒和CAR-T細胞殺死。此外，當溶瘤病毒被遞送時，它将腫瘤變成一個極具(jù)炎症性的環境，然後患者自身的免疫系統會看到并開始攻擊。”

4.Science：通過抓鍵工(gōng)程化提高T細胞受體(tǐ)的效力，同時減少脫靶毒性

doi:10.1126/science.abl5282

T細胞受體(tǐ)（TCR）控制T細胞抗原特異性，并在識别肽-主要組織相容性複合體(tǐ)（peptide–major histocompatibility complex, pMHC）時幫助确定反應敏感性。在免疫療法中(zhōng)，與腫瘤抗原發生反應的TCR用(yòng)于過繼性細胞療法（ACT）中(zhōng)根除腫瘤，但大多(duō)數内源性腫瘤特異性TCR引起的功能(néng)反應很(hěn)弱。為(wèi)了克服這一限制，腫瘤反應性TCR經曆親和力成熟，以提高其殺傷力。然而，高親和力的TCR在臨床試驗中(zhōng)可(kě)表現出脫靶毒性，這表明需要新(xīn)的治療方法。工(gōng)程化TCR顯示對腫瘤靶标的高效力，同時保留較低的生理(lǐ)親和力，有(yǒu)可(kě)能(néng)提高T細胞療法的療效，而不增加脫靶副作(zuò)用(yòng)的風險。抓鍵（catch bond）在不斷增加的作(zuò)用(yòng)力下延長(cháng)了蛋白之間的結合壽命，從而在pMHC接觸時觸發TCR激活。然而，抓鍵是否可(kě)以被設計來提高TCR的效力，以及這類TCR是否會保留其天然的特異性和親和力，目前還不清楚。

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自斯坦福大學(xué)和猶他(tā)大學(xué)等研究機構的研究人員提出需要一種替代親和力成熟的策略來賦予臨床上有(yǒu)用(yòng)的高效力但低親和力的TCR[即三維結合親和力（KD）為(wèi)~5至50μM]。因此，他(tā)們設計了一種稱為(wèi)“抓鍵搜尋（catch bond fishing）”的工(gōng)程化策略，它依賴于一種功能(néng)選擇來招募反應性差的TCR和pMHC之間的抓鍵。他(tā)們推測，通過将某些TCR殘基突變成由帶電(diàn)荷或極性氨基酸組成的小(xiǎo)文(wén)庫，然後篩選高效力、低親和力的TCR變體(tǐ)，可(kě)以獲得新(xīn)的抓鍵。相關研究結果發表在2022年4月8日的Science期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Tuning T cell receptor sensitivity through catch bond engineering”。

TCR抓鍵工(gōng)程化。一種工(gōng)程化TCR(左，紅色)具(jù)有(yǒu)pMHC和TCR之間閃電(diàn)般的捕獲鍵，與不産(chǎn)生信号傳導的野生型TCR(右，藍色)相比，可(kě)以觸發更強的T細胞信号傳導。圖片來自Science, 2022, doi:10.1126/science.abl5282。

這些作(zuò)者首先将這一工(gōng)程化策略應用(yòng)于HIV肽特異性人類TCR（TCR55），TCR55以生理(lǐ)上的三維結合親和力結合人類淋巴細胞抗原B35（HLA-B35）-HIV複合物(wù)，但由于在細胞上明顯缺乏抓鍵的形成，正如生物(wù)膜力探針（biomembrane force probe, BFP）所測量的那樣，未能(néng)激活下遊的信号傳導。他(tā)們的功能(néng)選擇分(fēn)離出了CD69高表達和pMHC四聚體(tǐ)染色低的T細胞，從而富集了在低親和力下觸發的抓鍵工(gōng)程化TCR（即獲得抓鍵的工(gōng)程化TCR）。TCR55的α和β鏈上的單個氨基酸位置是抓鍵熱點，在這些位置上的幾個氨基酸替換導緻強大的信号傳導，盡管保留了生理(lǐ)上的三維結合親和力。根據細胞上的BFP檢測，這些具(jù)有(yǒu)信号傳導活性的TCR變體(tǐ)獲得了抓鍵，它們較長(cháng)的結合壽命與信号強度相關。

這些作(zuò)者接下來将這種抓鍵工(gōng)程化策略應用(yòng)于黑色素瘤抗原MAGE-A3特異性TCR。這種TCR的親和力成熟版本TCR-A3A，以前曾被用(yòng)于臨床試驗，由于HLA-A2呈現來自心血管組織衍生的TITIN分(fēn)子的肽而引起的脫靶毒性，導緻患者死亡。他(tā)們分(fēn)離出幾個高效力、低親和力的親本TCR變體(tǐ)，它們能(néng)以生理(lǐ)親和力（KD為(wèi)大約10～50μM）促進殺傷MAGE-A3陽性的癌細胞系。此外，這些抓鍵工(gōng)程化TCR變體(tǐ)與表達TITIN肽的細胞沒有(yǒu)明顯的交叉反應。他(tā)們使用(yòng)一個酵母展示的HLA-A1肽文(wén)庫來篩選抓鍵工(gōng)程化TCR變體(tǐ)的交叉反應性。他(tā)們發現，預測的人類自我抗原的交叉反應性與它們的親和力成熟的TCR-A3A對應物(wù)相比，可(kě)忽略不計。

5.Science子刊：利用(yòng)水凝膠遞送CAR-T細胞可(kě)改善對實體(tǐ)瘤的治療

doi:10.1126/sciadv.abn8264

當前，一種令科(kē)學(xué)家們興奮的前沿癌症治療方法涉及收集和重編程患者的T細胞---一組特殊的免疫細胞---然後将它們灌注會相同的患者體(tǐ)内，準備檢測和摧毀癌細胞。盡管這種方法對諸如白血病之類的一系列血癌很(hěn)有(yǒu)效，但在治療實體(tǐ)瘤方面卻很(hěn)少成功。

如今，在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自斯坦福大學(xué)的研究人員開發出一種增強經過基因修飾的免疫細胞---稱為(wèi)嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T）---的“攻擊力”的遞送方法。他(tā)們将CAR-T細胞和專門的信号蛋白添加到水凝膠---一種充滿水的凝膠，具(jù)有(yǒu)與生物(wù)組織相同的特征---中(zhōng)，然後将水凝膠注射到腫瘤旁邊。這種水凝膠在體(tǐ)内提供了一種臨時的炎性微環境（inflammatory niche），在那裏，CAR-T細胞增殖和激活以準備對抗癌細胞。這種水凝膠就像漏水的握筆(bǐ)，泵出激活的CAR-T細胞，以便随着時間的推移不斷攻擊腫瘤。相關研究結果發表在2022年4月8日的Science Advances期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Delivery of CAR-T cells in a transient injectable stimulatory hydrogel niche improves treatment of solid tumors”。

論文(wén)共同通訊作(zuò)者、斯坦福大學(xué)材料科(kē)學(xué)與工(gōng)程系助理(lǐ)教授Eric Appel說，“CAR-T細胞領域的很(hěn)多(duō)研究工(gōng)作(zuò)都集中(zhōng)在如何制造更好的細胞本身，但對如何使細胞在體(tǐ)内更有(yǒu)效卻關注得很(hěn)少。因此，我們所做的完全是對設計更好細胞的所有(yǒu)努力的補充。”

6.Nature子刊：新(xīn)方法将制造CAR-T細胞的時間從三天減少到24小(xiǎo)時内

doi:10.1038/s41551-021-00842-6

在CAR-T細胞療法中(zhōng)，科(kē)學(xué)家們提取出患者體(tǐ)内的T細胞并對它們進行基因改造使之表達特異性識别腫瘤抗原的嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）從而制造出CAR-T細胞，然後将這些CAR-T細胞輸注回相同患者體(tǐ)内，讓它們尋找和攻擊癌症。在一項新(xīn)的臨床前研究中(zhōng)，來自美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院的研究人員開發出一種的新(xīn)方法有(yǒu)望将制造CAR-T細胞用(yòng)于治療癌症患者所需的時間縮短。利用(yòng)這種方法，他(tā)們在短短24小(xiǎo)時内制造出具(jù)有(yǒu)增強抗腫瘤效力的功能(néng)性CAR-T細胞。這些結果表明制造CAR-T細胞所需的時間、材料和勞動力有(yǒu)可(kě)能(néng)大大減少，這對疾病快速進展的患者和資源匮乏的醫(yī)療環境特别有(yǒu)利。相關研究結果近期發表在Nature Biomedical Engineering期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Rapid manufacturing of non-activated potent CAR T cells”。論文(wén)通訊作(zuò)者為(wèi)賓夕法尼亞大學(xué)佩雷爾曼醫(yī)學(xué)院細胞免疫治療中(zhōng)心研究員Michael C. Milone博士和Saba Ghassemi博士。

轉導條件可(kě)以提高非活化T細胞的轉導效率。圖片來自Nature Biomedical Engineering, 2022, doi:10.1038/s41551-021-00842-6。

Milone說，“雖然用(yòng)于産(chǎn)生CAR-T細胞的傳統制造方法需要幾天到幾周的時間，但對于白血病等血液癌症患者來說，仍然有(yǒu)很(hěn)大的需求，以減少産(chǎn)生這些複雜療法的時間和成本。在我們2018年的研究基礎上，将标準制造方法減少到三天，如今減少到24小(xiǎo)時以内，這項新(xīn)研究報告的這種制造方法有(yǒu)潛力改進CAR-T細胞療法産(chǎn)生的潛力，使更多(duō)患者受益。”

傳統的制造方法需要刺激或者說激活T細胞，以誘導它們增殖和擴大數量。這些作(zuò)者開發出的這種新(xīn)的制造方法的一個關鍵是将CAR基因遞送給T細胞的慢病毒載體(tǐ)。源自人類免疫缺陷病毒（HIV）的慢病毒載體(tǐ)能(néng)夠将諸如CAR之類的基因轉移到細胞中(zhōng)，而不需要這種初始的“激活”步驟，但這個過程的效率很(hěn)低。他(tā)們利用(yòng)部分(fēn)上建立在HIV如何天然感染T細胞的知識基礎上的基因改造方法，開發出一種克服需要T細胞激活的方法，并将基因直接遞送給從血液中(zhōng)新(xīn)鮮分(fēn)離出來的未激活的T細胞。這有(yǒu)雙重好處：加快了整個制造過程，同時也保持了T細胞的效力。通過這個過程，患者不會被感染HIV。

7.Nat Med：2期臨床試驗表明CAR-T細胞療法axi-cel有(yǒu)效治療高危大B細胞淋巴瘤

doi:10.1038/s41591-022-01731-4

在一項名(míng)為(wèi)ZUMA-12的2期、多(duō)中(zhōng)心、單臂臨床試驗中(zhōng)，來自美國(guó)德(dé)克薩斯大學(xué)MD安(ān)德(dé)森癌症中(zhōng)心等研究機構的研究人員發現基于嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞療法axicabtagene ciloleucel（axi-cel）的一線(xiàn)治療在高危大B細胞淋巴瘤（LBCL）患者中(zhōng)取得了較高的完全緩解率。相關研究結果于2022年3月21日在線(xiàn)發表在Nature Medicine期刊上，論文(wén)标題為(wèi)“Axicabtagene ciloleucel as first-line therapy in high-risk large B-cell lymphoma: the phase 2 ZUMA-12 trial”。這項研究由吉利德(dé)公(gōng)司旗下的Kite Pharma資助。

在接受axi-cel治療的40名(míng)患者中(zhōng)，89%出現客觀緩解，78%出現完全反應。12個月的估計總生存率為(wèi)91%。在數據截止點，中(zhōng)位随訪15.9個月後，73%的患者有(yǒu)持續緩解。雖然中(zhōng)位緩解期、無事件生存期和無進展生存期未達到，但是12個月的估計值分(fēn)别為(wèi)81%、73%和75%。

論文(wén)通訊作(zuò)者、德(dé)克薩斯大學(xué)MD安(ān)德(dé)森癌症中(zhōng)心淋巴瘤與骨髓瘤教授Sattva Neelapu博士說，“現有(yǒu)的LBCL治療方法包括六個月的化療。這些新(xīn)的研究結果提供了證據表明axi-cel可(kě)能(néng)在一次治療中(zhōng)提供有(yǒu)效的反應，并消除患者接受其他(tā)療法的需要。”

8.AACR2022：初步臨床試驗表明CLDN6 CAR-T細胞似乎是安(ān)全的，并且顯示出早期的療效

新(xīn)聞來源：New CAR T-cell Therapy for Solid Tumors Was Safe and Showed Early Efficacy

根據2022年4月8-13日舉行的美國(guó)癌症研究協會（AACR）2022年年會期間公(gōng)布的一項I/II期臨床試驗的初步數據，一種新(xīn)的嵌合抗原受體(tǐ)（CAR）T細胞（CAR-T）産(chǎn)品具(jù)有(yǒu)可(kě)接受的安(ān)全性，并顯示出作(zuò)為(wèi)單一療法以及與mRNA疫苗聯合治療實體(tǐ)瘤患者的早期療效迹象。

Haanen及其同事們正在進行一項首次人體(tǐ)開放标簽的多(duō)中(zhōng)心臨床試驗，以評估先前開發的CAR-T細胞産(chǎn)品的安(ān)全性和初步療效，這種CAR-T細胞産(chǎn)品靶向一種在多(duō)種實體(tǐ)瘤中(zhōng)廣泛表達但在健康成人組織中(zhōng)沉默的腫瘤特異性抗原，即CLDN6。這種療法在臨床前模型中(zhōng)與有(yǒu)利于CAR-T細胞擴增的編碼CLDN6的 mRNA疫苗（CARVac）相結合進行測試。正如Haanen解釋的那樣，這種稱為(wèi)BNT211的聯合治療導緻了轉移到患者體(tǐ)内的CAR-T細胞的擴增和血液中(zhōng)更高的持久性，這反過來又(yòu)改善了它們對腫瘤細胞的殺傷力。