CAR-T细胞免疫治疗大热，但是为何实体瘤患者分不到一杯羹？【下】

CAR-T细胞免疫治疗最大的问题就是没有合适、广泛覆盖的有效抗原，除此之外，在实际运用方面也存在很多的问题。

首先，要提高生产CAR-T细胞的效率，可以说CAR-T细胞是真正的个体化治疗，但是从提取到回输，程序十分繁琐，每一个步骤都有失败的可能，制造出来合格的CAR-T细胞就很难了。技术上的成熟很重要，如何将整个流程优化到可以大批量生产是CAR-T摆脱实验室身份的桎梏、广泛应用于临床的基础。

简单地说，靶向药物和化疗药物，研究出来，开辟一条生产线想产多少就产出多少，但是CAR-T不行，这是VIP服务，针对一个病人的T细胞只能从本人身上提取，再加工处理。

肿瘤微环境中浸润在肿瘤细胞周围的淋巴细胞，称肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）可能存在功能失调，不然为什么敌人就在周围它动也不动？

这部分患者激活T细胞需要的关键开关是PD-L1，而PD-L1和免疫细胞上的PD-1互为受体-配体关系，因此比起普通的靶点更复杂一点。

此外，肿瘤微环境中还存在其他抑制途径，比如酶的代谢失调以及肿瘤细胞分泌的可溶性抑制因子的作用，比如TGF-β等，TGF-β是一种较强的生长抑制因子，能够抑制淋巴细胞的生长和增殖。

就算幸运得成功制备了抗体，数量也远远达不到治疗剂量。虽然理论上认为T细胞有自我增殖的功能，然而这个功能需要与抗原结合后才能激活。在一项利用靶向HER-2的CAR-T细胞治疗肉瘤的试验中发现，到三个月的时候，12位患者中，只有4位体内还可以检测到CAR-T细胞的存在5。

科学家认为主要的原因是：携带嵌合抗体的CAR-T细胞本身可能会因为携带的抗体而被自身存在的免疫细胞认为是异体分子从而攻击掉。

我们知道，抗原是指所有能诱导机体发生免疫应答的物质，肿瘤抗原是表达在肿瘤细胞表面的蛋白质，由于是自身产生的，所以有一系列的机制致使它逃脱免疫细胞的攻击。

但CAR-T上靶向抗原的抗体却是外来的，多数是鼠源，通过回输入血，人体可能对这部分外来的抗体产生免疫应答，简单来说，就是本来输进体内的“战士”可能被免疫细胞当成是敌人杀掉。

而就算这些细胞转运到了肿瘤附近，实体肿瘤十分团结，抱团滚成一坨，CAR-T细胞顶多杀死表面的几个，无法穿透实体瘤到达实体瘤内部进行有效攻击。

还有一种情况是CAR-T迟迟未能遇到靶向的抗原，导致不能激活T细胞的增殖。好比在体内输入了战士，但是却迟迟无法遇到敌人，在还没遇到敌人以前，就被清除了。

因此在治疗过程中，这一部分具有“抗癌”功能的免疫细胞数量远远达不到可以将肿瘤毁灭的地步，更别提疗效了。

有问题就有方向，有方向就有解决的办法，针对目前发现的问题，科学家们又探索出更多的解决方法：

科学家们尽可能地寻找在正常组织中低表达、微表达、甚至不表达的抗原。比如Glypican-3，它在肝细胞癌中表达，但在正常细胞中的表达非常有限，目前的试验发现，靶向Glypican-3的CAR-T细胞有效且毒性很小⁶。

再比如，靶向GUCY2C的CAR-T细胞用于治疗结直肠癌，GUCY2C是一种糖蛋白，是新近发现的抗原，在癌细胞上均匀表达，在正常组织中仅在腔膜上表达⁷。意味着它可以杀死癌细胞，但是对机体的伤害远远不如伤害肺上皮细胞那么可怕。

针对生产不能批量化这件事，我们诞生了一个伟大的“衔接器”——双特异性T细胞衔接器（bispecific T cell Engager，BiTE）。

图片来源：参考文献8

如图所示，BiTE作为一个“双臂机器人”，在一只手臂上武装了CD3抗体可以特异性识别T细胞上的CD3，在另一只手臂上则装配了靶向EGFRvIII的抗体，识别肿瘤细胞。这样注射BiTE后，BiTE特异性识别肿瘤细胞上EGFRvIII抗原，募集和激活T细胞使其发挥杀伤肿瘤细胞的功能⁸，它的优势在于BiTE是可以不需要VIP服务的，可以量产，这就大大提升了工作效率，甚至因为它小，它可以穿越血脑屏障。

但是BiTE的半衰期很短，需要不断持续得输注，因而使用BiTE治疗的患者身上会背个泵，持续泵入BiTE以维持血液中的浓度。

另外，科学家们也在不断地研究改善BiTE半衰期的新产品⁹，第一代BiTE半衰期大概在2-3小时，如Blinatumomab；新产品可以使半衰期延长至210个小时，如果真的可以应用于临床，就可以做到每周给一次药，减轻患者的负担。

Blinatumomab就是首个获批的典型BiTE，同时具备靶向B细胞上的CD19和靶向T细胞的CD3抗体，在B淋巴细胞恶性肿瘤患者中表现出显著的抗肿瘤活性，在2014年被FDA加快批准用于治疗罕见的急性淋巴细胞白血病（ALL）⁸。

这里也想多说一句，凡事都有两面性，虽然BiTE的半衰期短，需要反复给药，但是副作用维持的时间也比较短暂，一旦出现副作用，可以尽快得控制，半衰期短的优势就出来了。

关于解决肿瘤异质性的问题，症结在于CAR-T携带的抗原不能靶向所有的肿瘤细胞，所以有两个解决方向，

一是干脆多带点抗原，但是技术难度和副作用也相应增加；

二是试图激活内源性免疫应答，等于现在携带的抗体只能杀死一部分肿瘤细胞，但是携带了共刺激分子如CD40L，就可以刺激机体产生内源性免疫应答，杀死余下的那部分肿瘤细胞。

还有一种障眼法，比如靶向EGFRvIII的CAR-T细胞插入一段基因，使其分泌靶向野生型EGFR的BiTE，最开始CAR-T细胞被EGFRvIII靶向引导至肿瘤附近，激活CAR-T细胞开始增殖，增殖过程中分泌出BiTE，BiTE靶向的不是EGFRvIII，而是野生型的EGFR，因此它在短暂的半衰期限制下到不了更远的地方，但能招募T细胞攻击野生型EGFR肿瘤细胞¹⁰，这样部分解决了肿瘤异质性的问题，写到这里都想给科学家鼓掌????。

图片来源：觅健

如何改善药物到不了肿瘤部位的问题呢，这个问题好像比较容易解决。前面提到，可以注射生物制剂BiTE先让它穿越血脑屏障再招募T细胞；同样可以局部注射，比如治疗肝癌，就穿刺注射到肝动脉，缩短了距离，早一点到肝脏，就少一部分CAR-T被消耗掉。

逆转免疫抑制微环境，解决免疫微环境的方法也比较简单，首先就是和免疫检查点抑制剂（例如大名鼎鼎的抗PD-1/抗PD-L1）合用。有一种衍生方法是使用靶向PD-L1的BiTE，靶向促进免疫抑制的细胞¹¹。

另一个方法就是使CAR-T细胞分泌刺激性细胞因子，一项研究表明，靶向CEA且表达IL-18（白介素-18）的CAR-T细胞比不表达IL-8的CAR-T细胞疗法更有效¹²。IL-18是一种促炎细胞因子，可以诱导并促进细胞免疫。

关于实体瘤中的细胞免疫治疗，这里只是做了简单的介绍，值得高兴得是研究正如火如荼地进行着，进展远远超过了现阶段的了解，相信有一天CAR-T也能和化疗药物以及靶向药物一样在癌症治疗中成为稀疏平常的一员～希望每个患者都能从中获益。

参考资料

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【3】Śledzińska A, Vila de Mucha M, Bergerhoff K, Hotblack A, Demane DF, Ghorani E, Akarca AU, Marzolini MAV, Solomon I, Vargas FA, Pule M, Ono M, Seddon B, Kassiotis G, Ariyan CE, Korn T, Marafioti T, Lord GM, Stauss H, Jenner RG, Peggs KS, Quezada SA. Regulatory T Cells Restrain Interleukin-2- and Blimp-1-Dependent Acquisition of Cytotoxic Function by CD4 T Cells. Immunity. 2020 Jan 14;52(1):151-166.e6. 

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【6】Shi D, Shi Y, Kaseb AO, Qi X, Zhang Y, Chi J, et al. Chimeric antigen receptor-glypican-3 T-cell therapy for advanced hepatocellular carcinoma: results of phase I trials. Clin Cancer Res. 2020;26(15):3979–3989. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-19-3259.

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【8】Suryadevara CM, Gedeon PC, Sanchez-Perez L, Verla T, Alvarez-Breckenridge C, Choi BD, Fecci PE, Sampson JH. Are BiTEs the "missing link" in cancer therapy? Oncoimmunology. 2015 Apr 30;4(6):e1008339. doi: 10.1080/2162402X.2015.1008339. PMID: 26155413; PMCID: PMC4485829.

【9】68. Einsele H, Borghaei H, Orlowski RZ, Subklewe M, Roboz GJ, Zugmaier G, et al. The BiTE (bispecific T-cell engager) platform: Development and future potential of a targeted immuno-oncology therapy across tumor types. Cancer. 2020;126(14):3192–3201. doi: 10.1002/cncr.32909. 

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