深度梳理 | CAR療法的今生與來世

間充質(zhì)干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室

導語

 

去年六月,一則 “120萬一針抗癌藥清零癌細胞“的新聞標題引爆互聯(lián)網(wǎng),而其中的抗癌藥物奕凱達實則是復興凱特旗下的一款CAR-T藥物,也是中國首個上市的CAR-T藥物,這讓免疫治療,過繼細胞療法進入普羅大眾的視野。實際上,嵌合抗原免疫受體(CAR)療法的發(fā)展已有一定歲月,在過去的一二十年間,它已悄然改變惡性腫瘤的治療版圖,也將迎來其廣闊的發(fā)展前景和未來。今天小編就將對CAR-T,CAR-NK, CAR-M這幾種CAR療法展開討論,討論它們各自的優(yōu)勢以及局限性。

 

近年來,免疫療法作為繼外科切除術(shù),放射性療法,化療之后治療惡性腫瘤的第四大基石持續(xù)并且高速發(fā)展。現(xiàn)今取得巨大成功的免疫療法主要包括免疫檢查點抑制劑(ICIs)和CAR過繼細胞療法。相較ICI療法在多靶點,多適應癥的獲批上,目前僅有六種CAR-T療法獲得FDA準許用于B細胞來源的血液系統(tǒng)腫瘤,略顯力絀。而CAR-T用于治療實體瘤的大門也尚未完全打開,亟待探索。

 

作者?| 徐莉莎
  1. 深度梳理 | CAR療法的今生與來世

  2. 何為CAR結(jié)構(gòu)

無論是CAR-T,CAR-NK,CAR-M都有相似的CAR結(jié)構(gòu),CAR是一種通過基因工程合成的細胞表面受體,由抗原結(jié)合區(qū),鉸鏈區(qū),跨膜區(qū)和胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導區(qū)組成。

抗原結(jié)合區(qū)可以識別腫瘤相關(guān)抗原(TAA),決定了治療的靶向性。
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●?鉸鏈區(qū)是一段將抗原結(jié)合區(qū)暴露給靶標抗原的間隔區(qū)域,它的長短通常都是由靶標抗原的位置決定的。
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●?跨膜區(qū)的主要功能是將CAR定位在免疫細胞膜上。
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●?細胞內(nèi)信號傳導區(qū)是研究最廣泛的領(lǐng)域,是影響CAR免疫細胞抗腫瘤活性的關(guān)鍵。基于對該區(qū)域的研究和改進,產(chǎn)生了三代CAR結(jié)構(gòu)。第一代CAR結(jié)構(gòu)僅僅擁有一個CD3ζ信號區(qū)域,而T細胞的活化不僅需要TCR-CD3的激活,也需要共刺激信號CD28的激活,所以這限制了第一代CAR-T的抗腫瘤活性和在體內(nèi)的存續(xù)性。二代三代CAR結(jié)構(gòu)則在此基礎(chǔ)上,增加了CD28或者4-1BB共刺激結(jié)構(gòu)域,甚至對某些共刺激域進行組合以達到更好的抗腫瘤效果。實驗證實,擁有DAP10和CD27兩種共刺激域的CAR-T細胞在體內(nèi)具有最佳抗腫瘤效果。

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圖1:三代CAR結(jié)構(gòu)(來源:資料一)

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近年來發(fā)現(xiàn),除了對信號傳導區(qū)的設(shè)計和改造外,一些修飾也有助于提高抗腫瘤效應,弱化治療毒性。例如表達趨化因子受體的CAR-T細胞更易浸潤至腫瘤微環(huán)境(TME);雙靶點T細胞可以靶向兩處腫瘤抗原來避免免疫逃逸的發(fā)生。

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奠基之石:CAR-T

1)?治療現(xiàn)狀

目前通過FDA審批的六種CAR-T藥物均靶向B細胞表面marker,其中有四種靶向CD19,用于復發(fā)難治性B細胞急性淋巴細胞白血病(ALL-B)、大B細胞淋巴瘤、濾泡性淋巴瘤或套細胞淋巴瘤治的療,而靶向B細胞成熟抗原(BCMA)的兩款藥物則是用于多發(fā)性骨髓瘤(MM)的治療。NMPA也批準了阿基侖賽注射液和奧基倫賽注射液兩款CAR-T藥物的上市。除此之外,有超過700項針對不同癌種的CAR-T臨床試驗正在全界范圍內(nèi)展開。

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圖2:(來源于智庫網(wǎng))

2) CAR-T在實體腫瘤中應用的難點與解決策略
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靶點的選擇

幾乎所有應用于實體腫瘤CAR-T療法的靶點在正常細胞上均有表達。盡管在血液腫瘤的治療上也有此弊端,但因其對被損傷的正常細胞有挽救性糾正辦法(免疫球蛋白可以補充靶向B細胞CAR-T治療后機體功能的損失),以及血細胞本身快速的再生能力,on target-off tumor 效應在血液腫瘤中得以很好的控制。而實體腫瘤卻不具備上述優(yōu)勢,CAR-T治療容易對機體造成毀滅性的打擊,且沒有很好的解救方案。

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策略:
i. Spilt-and策略。可以將初始信號域和共刺激信號域拆分至兩種CAR中,使CAR-T細胞只被擁有兩種TAA的細胞激活,減少誤傷。
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ii. And-not策略。使CAR-T細胞在識別到某種正常組織上的marker之時,停止激活。

腫瘤抗原異質(zhì)性

策略:
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i. 選用雙或者多特異性CAR,靶向不同抗原。

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ii. 制備裝配不同類型CAR的T細胞,靶向不同抗原。

CAR-T難以浸潤至腫瘤內(nèi)部或功能受到腫瘤免疫抑制TME的影響

策略:

i. 針對不同腫瘤細胞趨化因子的表達分泌情況,在CAR-T上裝備在靶細胞上調(diào)趨化因子的受體,提高T細胞浸潤能力。

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ii. 敲除CAR-T的TGF-β基因,減少免疫抑制水平,提高其抗腫瘤活性。

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圖3:CAR-T的局限性(來源于資料二)

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前進之路:CAR-NK

在CAR-T的研究如火如荼之時,CAR-NK的開發(fā)也逐漸成為熱點。作為固有免疫系統(tǒng)中的一分子,NK細胞識別靶細胞并不需要MHC的提呈,而是直接與靶細胞結(jié)合發(fā)揮殺傷功能。不僅如此,因為細胞因子表達譜的差異,NK細胞的活化過程不會引起CRS,這也使得CAR-NK的開發(fā)具有其特別的意義和廣闊的未來。

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1)相較于CAR-T的優(yōu)勢

就免疫細胞的來源來說,CAR-T治療由于同種異體反應以及移植物抗宿主病(GVHD),往往只能選擇自體T細胞。然而大部分接受CAR-T治療的病人都已經(jīng)經(jīng)歷過一線或者二線的治療,很多病人的外周血中T細胞水平很低,自體T細胞的收集時間過長可能會延誤治療時機。而NK細胞的活化并非通過MHC途徑,則即使選用異體NK細胞,也可以避免GVDH。NK-92細胞系,臍帶血或是誘導多能干細胞等現(xiàn)成的細胞系都能成為免疫細胞的來源,并且可以批量化生產(chǎn),防止延誤治療時機的慘劇出現(xiàn)。

●?就毒性反應來說,CAR-NK造成CRS和神經(jīng)毒性的概率非常低,這與CAR-T的CRS高發(fā)生率有顯著差異。

●?就發(fā)揮殺傷作用的途徑來說,NK細胞既可以通過CAR途徑,也可以通過非CAR途徑殺傷腫瘤細胞。例如阻斷NK細胞表面的負性調(diào)節(jié)因子殺手免疫球蛋白樣受體(KIRs)提高NK細胞的活性,或是利用ADCC效應殺傷腫瘤細胞。

●?就生命周期來說,NK細胞在體內(nèi)大約只有兩周的壽命。這顯然是一把雙刃劍,因為雖然它減輕了CAR-NK療法的on target- off tumor毒性,但如果想要達到持續(xù)的緩解狀態(tài),就需要反復輸注。

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圖4: NK細胞進行癌癥免疫治療的四種途徑(來源于資料一)

2) 局限性

●?CAR-T治療中所遇到的某些挑戰(zhàn)在CAR-NK治療中同樣存在,例如靶點的篩選,抗原的異質(zhì)性,CAR的設(shè)計以及NK細胞在腫瘤中的轉(zhuǎn)運和浸潤困難等問題。
●?另外值得重視的問題是如何優(yōu)化CAR-NK細胞的制備和儲存工藝,更好地發(fā)揮其常備性優(yōu)勢。
●?除此之外,NK細胞較短半衰期所造成的反復輸注CAR-NK細胞以維持長期緩解的現(xiàn)狀為治療造成了不小的挑戰(zhàn)。
●?腫瘤細胞所表達的MHC分子可與NK細胞表面抑制性KIRs結(jié)合抑制NK細胞的抗腫瘤活性。
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未來之星:CAR-M

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雖然CAR-T在血液系統(tǒng)的惡性腫瘤中取得了巨大的成功,但我們卻還沒有在實體瘤的治療上看到明確療效。CAR-NK雖然可以克服CAR-T療法的一些缺點,但也仍然在實體瘤的應用上有很大局限性。而因巨噬細胞作為腫瘤微環(huán)境中占比最多的免疫細胞,CAR-M相比于CAR-T和CAR-NK具有以下幾點優(yōu)勢:

●?免疫細胞在腫瘤微環(huán)境中的轉(zhuǎn)運和浸潤提高。缺氧環(huán)境下,腫瘤組織分泌的許多細胞因子(CCL2,CXCL12,CSF1和VEGF)都可以募集巨噬細胞,而一旦巨噬細胞進入腫瘤微環(huán)境,這些細胞因子在巨噬細胞上的受體隨即下調(diào),將巨噬細胞牢牢鎖在腫瘤TME之中。
●?在免疫抑制微環(huán)境中強大的吞噬能力。大部分的實體瘤作為“免疫冷”腫瘤會排斥具有免疫殺傷功能的細胞進入TME,即使少部分進入TME的T細胞也總是呈現(xiàn)出活性缺失的狀態(tài)。而腫瘤微環(huán)境中的M1型(抗炎型)和M2型(抑炎型)都具有強大的吞噬能力,且其表型的高度可塑性也使M1和M2表型的相互轉(zhuǎn)化成為可能。
●?巨噬細胞在發(fā)揮吞噬作用的同時,作為抗原提呈細胞,進一步提高CAR-M的抗腫瘤活性。
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盡管CAR-M在免疫治療領(lǐng)域具有巨大的潛能,但目前的CAR-M研究大多處于臨床前階段,只有一項靶向HER2過表達實體瘤的自體CAR-M研究處于Ⅰ期臨床階段,。而CAR-M的研究主要集中在通過優(yōu)化CAR結(jié)構(gòu)活化和提高CAR-M吞噬靶細胞的功能。

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圖5:CAR-M的研究現(xiàn)狀(來源于資料一)

總結(jié)與展望

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CAR-T療法在血液腫瘤中取得巨大成就的同時,也因為腫瘤特異性抗原的缺乏,CAR-T細胞難以轉(zhuǎn)運和遷移至腫瘤組織內(nèi)部以及免疫抑制性TME而難以在實體腫瘤的治療上發(fā)揮作用。
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相比于CAR-T
, CAR-NK較短的生命周期減弱了 on target-off tumor毒性,不同的細胞因子表達譜降低了CRS和神經(jīng)毒性發(fā)生的風險,NK細胞非MHC途徑識別靶細胞的特性使異體CAR-NK發(fā)生GVHD的可能性降低。盡管如此,CAR-T所面臨的主要挑戰(zhàn)在CAR-NK上還是沒有得到有效的解決。
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巨噬細胞作為TME中主要的免疫細胞,既有強大的吞噬功能,又有抗原提呈的作用以及高度的可塑性,在提高CAR免疫細胞腫瘤浸潤以及克服腫瘤免疫抑制TME這兩方面有很大發(fā)展?jié)摿Γ@也在Klichinsky實驗室進行的一項靶向HER2過表達的實體腫瘤CAR-M試驗中得以印證。
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CAR免疫細胞療法已然成為抗腫瘤治療的重點領(lǐng)域。盡管挑戰(zhàn)重重,科學家們?nèi)匀荒贸隽艘粋€又一個的應對策略。在血液學領(lǐng)域高歌猛進的同時,科學家們也正努力讓CAR在實體瘤的治療上占據(jù)一席之地。CAR治療的發(fā)展也將側(cè)重于尋找適宜的腫瘤特異性抗原,根據(jù)免疫細胞的類型改造CAR結(jié)構(gòu),減毒策略,鑒別適用于裝配CAR結(jié)構(gòu)的免疫細胞,以及控制CAR免疫細胞在體內(nèi)發(fā)揮作用的時間和效力,努力使CAR細胞療法成為更為有效,安全的抗癌方案。
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參考文獻

  1. 1.????Pan K, Farrukh H, Chittepu VCSR, Xu H, Pan CX,
    Zhu Z. CAR race to cancer immunotherapy: from CAR T, CAR NK to CAR macrophage
    therapy. J Exp Clin Cancer Res. 2022 Mar 31;41(1):119. doi:
    10.1186/s13046-022-02327-z. PMID: 35361234; PMCID: PMC8969382.
  2. 2.????Keshavarz A, Salehi A, Khosravi S, Shariati Y,
    Nasrabadi N, Kahrizi MS, Maghsoodi S, Mardi A, Azizi R, Jamali S, Fotovat F.
    Recent findings on chimeric antigen receptor (CAR)-engineered immune cell
    therapy in solid tumors and hematological malignancies. Stem Cell Res Ther.
    2022 Sep 24;13(1):482. doi: 10.1186/s13287-022-03163-w. PMID: 36153626.
  3. 3.????Pan C, Liu H, Robins E, Song W, Liu D, Li Z,
    Zheng L. Next-generation immuno-oncology agents: current momentum shifts in
    cancer immunotherapy. J Hematol Oncol. 2020 Apr 3;13(1):29. doi:
    10.1186/s13045-020-00862-w. PMID: 32245497; PMCID: PMC7119170.
  4. 4.????Sloas C, Gill S, Klichinsky M. Engineered
    CAR-Macrophages as Adoptive Immunotherapies for Solid Tumors. Front Immunol.
    2021 Nov 24;12:783305. doi: 10.3389/fimmu.2021.783305. PMID: 34899748; PMCID:
    PMC8652144.

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