CAR-T细胞疗法用于乳腺癌:现状与未来展望-下
CAR-T细胞疗法用于乳腺癌:现状与未来展望-下
Giuseppe Buono 糖果读书笔记
2025年02月28日 08:03 北京
CAR-T细胞疗法用于乳腺癌:现状与未来展望
Giuseppe Buono , Monica Capozzi , Roberta Caputo , Vincenzo Di Lauro , Daniela Cianniello , Michela Piezzo , Stefania Cocco , Claudia Martinelli , Annarita Verrazzo , Margherita Tafuro , Claudia Calderaio , Alessandra Calabrese , Francesco Nuzzo , Martina Pagliuca , Michelino De Laurentiis
闲云潭影日悠悠,物换星移几度秋。 温庭筠
亮点
• CAR-T细胞在靶向乳腺癌亚型耐药性方面显示出潜力。
• CAR-T细胞靶向乳腺癌中的肿瘤特异性抗原。
• 乳腺癌免疫抑制微环境阻碍CAR-T细胞的功能。
• 靶向新型肿瘤抗原可能增强CAR-T在乳腺癌中的特异性。
• CAR结构的改造可能减少乳腺癌的免疫逃逸和耗竭。
摘要
在不断扩展的乳腺癌(BC)治疗领域内,转移性乳腺癌(MBC)几乎无法治愈,并且往往会对传统治疗产生抵抗,最终导致患者转移进展和死亡。细胞免疫疗法(CI),尤其是嵌合抗原受体工程化T细胞(CAR-T细胞),已成为应对这一挑战的有前景的方法。在其对血液癌症显著疗效的背景下,CAR-T细胞也被用于临床需求最为迫切的患者——即那些具有侵袭性的乳腺癌患者。不幸的是,目前的治疗结果远未能复制这种成功,主要是由于肿瘤特异性抗原的稀缺和乳腺癌内的免疫抑制微环境。在此,本文提供了有关CAR-T细胞疗法在乳腺癌应用的最新临床前和临床数据的概述,通过调查现有文献,讨论了这种治疗方法的主要限制,概述了在乳腺恶性肿瘤背景下推进该疗法的可能策略。这些策略可能包括利用合成生物学来精细化抗原靶向和减轻脱靶毒性,利用逻辑门控CAR结构增强特异性,以及利用装甲CAR重新塑造肿瘤微环境。使用可诱导基因开关和外部触发器对CAR-T细胞进行时间和空间调控,进一步提高了安全性和功能性。此外,通过化学趋化因子受体工程促进T细胞归巢,以及利用通用CAR平台增强生产工艺,扩大了治疗的适用性。这些创新不仅解决了抗原逃逸和T细胞耗竭问题,还优化了CAR-T细胞疗法的疗效和安全性。因此,本文描绘了CAR-T细胞从一种有前景的实验方法演变为乳腺癌治疗标准方式的轨迹。
Ø细胞表面靶点
MSLN是一种糖苷磷脂酰肌醇(GPI)连接的蛋白,在乳腺癌组织中过表达,促进局部浸润、转移和增殖。搭载与iCasp9自杀基因相连的CAR的MSLN特异性CAR-T细胞已进入临床试验。iCasp9由一个带有F36V突变的人类FK506药物结合域(FKBP12-F36V)与人类Casp9连接而成。如果出现危及生命的不良反应,可以引入一种与FKBP12-F36V域结合的二聚化剂,以激活Casp9并诱导所给药的T细胞发生凋亡。目前正在进行研究,以确定这些抗MSLN CAR-T细胞在患者中静脉给药或区域给药的效果(NCT02414269,NCT02792114,NCT02580747,表2,NCT05623488,表3)。最近的一项临床前研究测试了一种针对MSLN和转化生长因子β(TGF-β)信号通路的组合疗法。这种方法将特异性针对MSLN的CAR-T细胞与针对TGF-β的溶瘤腺病毒结合使用。有效地保留了CAR-T细胞的抗肿瘤活性,并在乳腺癌异种移植模型中减少了肿瘤负担(表1)。通过基因编辑技术,可以在CAR-T细胞中敲除TGF-β受体II,使T细胞对肿瘤介导的免疫抑制的敏感性降低。
糖蛋白MUC1通常存在于健康乳腺上皮细胞的顶表面,但在多种癌症中,包括乳腺癌中表现为过度表达。MUC1在大多数早期高等级三阴性乳腺癌中中等到高度表达,且具有基底样表型。近期研究强调了该蛋白在三阴性乳腺癌代谢重编程中的关键角色。重要的是,MUC1是乳腺癌中CAR-T细胞疗法的肿瘤特异性抗原(TSA)的一个罕见例子。实际上,肿瘤细胞表现出一种经过修饰的MUC1糖基化特征,这对于靶向肿瘤特异性抗原非常有用。单克隆抗体TAB004对肿瘤相关的MUC1(tMUC1)具有高度特异性,不识别健康上皮细胞。基于TAB004的抗MUC1 CAR-T细胞可以在体外溶解三阴性乳腺癌(TNBC)细胞,并在体内减少肿瘤生长(见表1)。Posey等人开发了一种基于针对MUC1特定截断O-糖肽表位的高亲和力抗体(5E5)的二代CAR,这些表位在健康组织中缺失。5E5-CAR-T细胞对健康人类原代细胞未表现出细胞毒性,能够有效降低体外细胞增殖,并在体内TNBC模型中成功控制肿瘤扩展(见表1)。用于生成异基因P-MUC1C-ALLO1细胞的过程,高保真度的RNA引导内切酶Cas-CLOVER被用于编辑T细胞受体beta恒定区(TRBC)和β2微球蛋白(B2M)基因。这一策略旨在减少或消除移植物抗宿主病(GvHD)和宿主对移植物的异源反应。Cas-CLOVER是一种经过优化的核酸酶,与其他Cas9系统相比,避免了引起双链断裂或缺口,并且表现出较低的非特异性核酸酶活性。P-MUC1C-ALLO1细胞在体外对肿瘤细胞表现出选择性,并在乳腺癌和卵巢癌异种移植模型中展示了体内有效性。
肿瘤胎儿紧密连接蛋白CLDN6在健康成人组织中被沉默,由于其在多种实体肿瘤中的异常表达,成为一个有吸引力的免疫治疗靶点。低可及性和固体肿瘤内缺乏增殖信号导致CAR-T细胞发生率迅速下降。为了解决这个问题,Reinhard等人开发了一种脂质体抗原编码RNA (RNA-LPX)系统,将CLDN6递送到抗原呈递细胞(APCs)中。在专业抗原呈递细胞上表达CAR靶标使其能够接受相应的CAR-T细胞刺激,从而促进CLDN6特异性T细胞的初始激活及强有力扩增。这一策略被称为CAR-T细胞扩增RNA疫苗(CARVac),该策略促进了CAR-T细胞扩增,诱导了记忆T细胞表型,提高了靶点敏感性,并支持了在临床前模型中有效的肿瘤控制。一项临床试验(NCT04503278,表3)显示了可控的毒性,抗-CLDN6 CAR-T细胞在加入CARVac后未出现显著的安全性特征变化,并保持良好的CAR-T细胞移植能力。
如表3所示,目前正在进行及招募的涉及乳腺癌患者的相关试验包括细胞表面蛋白CD70(NCT02830724)、CD44v6(NCT04430595,NCT04427449)和EpCAM(NCT02915445)。其他潜在的良好靶点如下:
FRAα是一种锚定在细胞膜上的蛋白,能够通过内吞作用促进细胞对叶酸的摄取。在具有侵袭性的乳腺癌亚型中,观察到了其过表达,且与不良的临床结果和转移形成相关[126],在三阴性乳腺癌(TNBC)中也与复发风险的增加相关。有趣的是,FRAα特异性的CAR-T细胞疗法在过表达FRAα的小鼠肿瘤中促进了肿瘤的快速缩小(表1)。类整合素样细胞表面蛋白TEM8是乳腺癌干样细胞(BCSCs)的标志物,这些细胞是复发和耐药的来源。与正常乳腺组织相比,TEM8在原发性三阴性乳腺癌(TNBC)中的表达更高]。TEM8特异性的CAR-T细胞疗法减少了与非转导T细胞相比的肿瘤球形成,诱导肿瘤细胞死亡,并抑制了在乳腺癌细胞系和患者来源的异种移植模型中的新血管形成过程(表1)。CSPG4是一种类型1的跨膜蛋白聚糖,在侵袭性乳腺癌细胞系中高表达,并有助于P选择素结合,这增强了乳腺癌的转移潜力。此外,CSPG4的表达存在于原发性三阴性乳腺癌(TNBC)及其干细胞中,并与肿瘤的侵袭性生长相关。特异性针对CSPG4的嵌合抗原受体(CAR)在体外和小鼠体内移植乳腺癌细胞系的实验中能够有效控制肿瘤生长(表1)。在靶向CSPG4时,建议使用瞬时转染方式,因为该分子在与肿瘤相关的旁血管细胞上调表达,增加了意外脱靶(OTOT)的风险。
ICAM-1是一种可诱导的细胞粘附糖蛋白,它启动多条细胞信号通路,促进肿瘤细胞的增殖、迁移和抗凋亡能力。对TNBC组织中ICAM-1的免疫组织化学染色显示其表达较非恶性组织更强且更广泛。ICAM-1特异性的CAR-T细胞在体外有效杀死三阴性乳腺癌(TNBC)细胞,并导致已建立癌症的缩小以及在小鼠异种移植模型中延长生存期(表1)。TROP2是一种存在于人类滋养层细胞表面的跨膜蛋白,其表达通常与不同上皮肿瘤类型的不良预后相关,包括三阴性乳腺癌。尽管在三阴性乳腺癌中的抗TROP2 CAR-T细胞仍然未被广泛探索,但在胃癌细胞系中已观察到良好的结果。
Ø其他靶点
NKG2D是一种类型II跨膜受体,表达于自然杀伤细胞和大多数CD8 + T细胞上。它识别各种配体(NKG2DLs),这些配体通常在细胞应激期间诱导,例如肿瘤转化。表达NKG2D的自然杀伤(NK)细胞在肿瘤细胞的免疫监视中发挥着关键作用。然而,在T细胞上,NKG2D主要作为一种共刺激信号。因此,增强NKG2D功能是一种可行的策略,可以使CAR-T细胞具备类似NK细胞的肿瘤杀伤活性。CD27或4-1BB的细胞内共刺激结构域被纳入针对人类三阴性乳腺癌(TNBC)细胞上表达的NKG2D配体(NKG2DLs)的CAR构建中(见表1)。值得注意的是,这些肿瘤对NKG2D CAR-T细胞的攻击表现出了敏感性,这表明这可能是一种有前景的TNBC治疗策略。此外,采用转移得到的CD27或4-1BB共刺激的NKG2D特异性CAR-T细胞,增强了抗NKG2D CAR的表面表达、T细胞的持久性,并在体内促使已建立的MDA-MB-231 TNBC的回归。这种方法目前处于临床开发的早期阶段(NCT04107142,表2)。癌胚抗原(CEA)是一组存在于细胞膜上的糖蛋白家族。虽然常被用作肿瘤标志物,但CEA在细胞粘附、信号传导和免疫相互作用中也具有更广泛的作用。它存在于多种细胞类型中,包括癌细胞,其表达与肿瘤进展有关。其多样的形式有助于其复杂的生物功能 。在转移性乳腺癌中,CEA的表达可以非常高。已经开展了多项临床篮子试验,以评估静脉注射CEA靶向CAR-T细胞治疗的疗效和安全性(NCT02349724,NCT03682744,表2,NCT04348643,表3)。初步数据显示,抗CEA CAR-T细胞疗法在结直肠癌患者中耐受良好。预计在已注册的乳腺癌患者中的结果也将是积极的。
GD2被认为是肿瘤相关抗原(TAA),是癌症治疗中一个具有吸引力的靶点。其在肿瘤进展和恶性行为中的作用因肿瘤类型而异,涉及细胞增殖、运动、迁移、粘附和侵袭的增加。在乳腺癌中,GD2的表达程度各不相同,尤其是在三阴性乳腺癌(TNBC)变种中,且被视为乳腺癌干细胞(BCSCs)的标志物。最近的一项研究表明,抗GD2 CAR-T细胞可以通过消除扩散的乳腺癌干样细胞来防止转移的形成(见表1)。此外,一项正在进行的临床试验旨在针对患有叶状乳腺肿瘤的患者中的GD2阳性细胞(NCT03635632,表3)。C7R基因被引入CAR-T细胞中,以确保持续的细胞因子供应,从而可能增强T细胞的寿命。
虽然针对乳腺癌患者的CAR-T细胞治疗有许多临床试验,许多试验已经撤回或在等待结果。这些不尽人意的结果在一定程度上取决于当前CAR设计克服固体病灶所带来的障碍的能力有限。为了解决这些内在缺陷,已经制定了创新策略。以下部分概述了针对肿瘤选择性、CAR-T细胞介导的毒性、抗原丢失和恶劣肿瘤微环境的额外方法。
Ø毒性
免疫细胞疗法的毒性是一个重要的关注点,特别是当基因工程方法旨在增强免疫细胞效应功能时。CAR-T细胞疗法的一个主要限制是发生肿瘤以外实体组织毒性(OTOT)的风险。OTOT发生在CAR-T细胞靶向与肿瘤具有相同抗原的正常组织时,导致严重甚至致命的不良事件。CAR-T细胞的激活通常会触发效应功能,如释放穿孔素和颗粒酶、细胞因子分泌(如干扰素γ和肿瘤坏死因子)以及细胞凋亡。如果CAR-T细胞攻击正常组织,可能会造成显著的损害。例如,细胞因子释放综合症(CRS)发生在免疫细胞迅速释放大量细胞因子时。CRS的症状包括发热,恶心、头痛、皮疹、心动过速、低血压和呼吸困难。虽然大多数人仅会经历轻微的症状,但在某些情况下,这种状况可能会变得严重甚至危及生命。因此,准确预测OTOT至关重要,但动物模型的研究结果并不总能转化为人类临床环境,这可能是由于小鼠和人类之间靶结构、抗原表达模式或肿瘤微环境(TME)的差异。OTOT还可能取决于多种因素,例如输注细胞的数量、肿瘤和非恶性组织上抗原的表达水平、CAR的设计以及给药方式。抗原表达的双重性——即肿瘤相关抗原(TAAs)也存在于健康组织中——对乳腺癌(BCs)中的CAR-T疗法构成了重大挑战。此外,由于基因组、表观基因组、转录组和蛋白质组的差异,乳腺癌细胞中抗原异质性的增加可能导致抗原逃逸,从而降低治疗反应并增加治疗相关毒性(OTOT)的风险。本综述后续将讨论为降低CAR-T细胞治疗期间严重毒性的风险所实施的策略。
ØCAR-T临床开发中的关键问题
导致CAR-T细胞治疗在乳腺癌中缺乏有效临床疗效的挑战包括抗原特异性、CAR-T细胞向肿瘤的归巢能力以及T细胞疲劳。CAR-T细胞功能在肿瘤微环境中的逐渐丧失。乳腺癌细胞还表现出显著的抗原异质性,使得合适靶标的识别更加复杂。在乳腺癌中,肿瘤特异性抗原(TSA)较为稀少,而大多数靶标为肿瘤相关抗原(TAA),这些抗原也可能在非恶性组织中表达。这给CAR-T治疗理想抗原的选择带来了挑战,因为理想情况下这些抗原应仅在恶性细胞上独特表达,以避免对健康组织的附带损伤。肿瘤特异性抗原可以源于肿瘤特异性的突变、异常的肿瘤胚胎抗原表达或肿瘤特异性的翻译后修饰。然而,乳腺癌细胞的异质性,甚至在单一患者体内,可能会促进抗原逃逸,进一步复杂化CAR-T治疗的有效性。另一个重要问题是CAR-T细胞在乳腺癌治疗中的功能持久性较差。T细胞衰竭,即由于慢性TCR刺激导致的功能低下的T细胞状态,是该挑战的主要原因之一。衰竭的T细胞表现出细胞因子产生减少,并且抑制性受体的表达增加,例如PD-1、CTLA-4和LAG-3[[106], [107]]。尽管关于循环和体外模型中衰竭CAR-T细胞的文献较为丰富,但关于肿瘤微环境(TME)中CAR-T细胞衰竭的数据以及临床输注后报告仍然有限。旨在减轻或避免T细胞衰竭的策略可能在乳腺癌治疗中带来显著的临床益处。血液肿瘤与实体瘤之间的一个关键区别在于CAR-T细胞必须成功地迁移到肿瘤并侵入其中。即使CAR-T细胞到达肿瘤部位,肿瘤基质仍然对有效识别目标细胞构成重大障碍。一旦CAR-T细胞侵入肿瘤,恶劣的肿瘤微环境(TME)特征为营养物质和氧气的供给有限,以及免疫抑制细胞的存在,进一步削弱了CAR-T细胞的生存能力和功能。目前,正在进行的体外和体内细胞工程工作专注于克服这些障碍。此外,细胞治疗的高成本以及对集中制造模式的依赖限制了对这些创新策略的获取。一个潜在的解决方案是即时治疗(POC)生产,即在临床中心直接生产治疗方案,成本降低至原来的十分之一,改善患者的可及性,加快治疗的提供。POC生产消除了与集中设施相关的物流复杂性和延误,使CAR-T疗法更加经济实惠,尤其是在高收入国家和中低收入国家中。
推进BC中CAR-T细胞治疗的其他策略
利用合成生物学,新的策略正在出现,以精确引导CAR-T细胞在实体肿瘤中的强大细胞毒性活性。这些进展减少了OTOT和T细胞耗竭,同时改善了T细胞的归巢能力和制造过程。正在研究的乳腺癌(BC)治疗解决方案包括多种嵌合抗原受体(CAR),以及与肿瘤溶病毒(OV)和抗体等组合策略,自杀系统(如iCasp9),CARVac,以及CRISPR/Cas9系统来敲除免疫检查点抑制剂或生成异源CAR-T细胞。
Ø外源细胞工程以限制过度治疗和T细胞耗竭
通过使用能够感知多种抗原并执行组合逻辑运算的受体,可以提高对异质乳腺癌细胞的准确识别。逻辑门控方法包括“与(AND)”、“如果/那么(IF/THEN)”和“非(NOT)”等运算符,增强了细胞杀伤的特异性,降低了过度治疗和T细胞耗竭的风险。这些电路可以与对特定肿瘤微环境(TME)条件如酸度或氧气水平敏感的受体集成。AND逻辑电路解耦CAR-T细胞激活信号,以降低OTOT和CRS风险。例如,双AND逻辑CAR-T细胞表达两个不同的合成受体,分别针对不同的生物标志物,以分裂的方式实现(图4a)。这种双重控制策略要求在非恶性组织上同时表达这两个靶点,以实现完全的CAR-T细胞激活,而单一受体的配体结合仅可导致信号减弱。然而,这也增加了抗原逃逸的风险。

图4. CAR-T细胞的下一代。a) AND逻辑电路,旨在应对细胞毒性风险,解偶不同的CAR-T细胞激活信号。该策略采用分离方法,针对不同的生物标志物。例如,在双AND逻辑CAR-T细胞中,一个合成受体与CD3ζ相连,另一个与共刺激域相连。完全的CAR-T细胞激活需要两种靶标的表达。b) IF/THEN逻辑电路利用对肿瘤微环境(TME)特定条件敏感的受体——例如酸度、氧气或蛋白酶表达水平——来限制CAR的表达或活性于肿瘤组织。c) 合成Notch(synNotch)电路激活涉及多抗原感知。首先,启动抗原识别触发了一个转录因子的切割,从而激活转录。初始抗原识别触发了转录因子从细胞内结构域的切割。反过来,这一事件导致了转基因的转录,该转基因编码特异性针对第二种抗原的CAR。这一设计确保了CAR-T细胞专门靶向表达两种抗原的实体。d) NOT逻辑门控使用了两个同时表达的受体:一个是刺激性受体,另一个是抑制性受体。刺激性CAR引发了针对肿瘤抗原的细胞毒性反应,而抑制性CAR(iCAR)在结合表达于健康细胞上的标记时则发起了强效的抑制信号。只有在非恶性抗原缺失时,免疫反应才会发生。e) 装甲CARs或TRUCKs(重定向至通用细胞因子杀伤的T细胞)结合了CARs并表达治疗性载荷。其中,细胞因子、治疗性抗体或能够重塑肿瘤微环境(TME)或激活前药的酶特别有前景。f) 可逆的开/关开关提供了一种时间调控CAR-T细胞激活的方法,保持其抗肿瘤效果。这种设计允许在特定分子缺失时(关开关)或预设时(开开关)维持CAR的表面表达。例如,在关开关系统中,一个蛋白酶靶位点、蛋白酶和降解基团(degron)被融合至CAR的C末端。蛋白酶的自我裂解保护CAR免受降解,确保其持续的表面表达。添加阿苏那普韦,然而,抑制该蛋白酶,阻止了切割,导致整个CAR结构的后续降解。g) CAR的功能可以通过工程化CAR-T细胞,使其具有基因电路进行体内控制,这些电路的激活可以通过向患者直接施用临床批准的药物、声音或光线进行精确控制。h) 大多数癌细胞表达趋化细胞因子(趋化因子),这些因子介导免疫细胞迁移到肿瘤微环境(TME)。因此,将CAR-T细胞工程化,使其表达与肿瘤的趋化因子谱相匹配的趋化因子受体,可以增强它们向肿瘤组织的归巢能力。i) 生物素结合免疫受体(BBIR)模型是普遍CAR(UniCAR)T细胞的一个开创性例子。该模型用二聚体亲和素结构替代CAR外膜区的scFv,该结构能够识别和结合多种生物素化的抗原特异性分子,即使在低浓度下也能有效结合。CAR-T细胞的激活发生在生物素与亲和素结合时。j) 分裂、通用和可编程(SUPRA)CAR系统采用双组分受体系统:1) 一种将亮氨酸拉链作为其细胞外结合域的CAR-T细胞;2) 一种包含scFv的可溶性亮氨酸适配分子。亮氨酸拉链与可溶性适配scFv之间的相互作用赋予CAR-T细胞特定的抗原识别能力。当单独施用不同的scFv时,可以实现体内CAR靶标的切换。
IF/THEN逻辑门控将CAR-T细胞的细胞毒性限制在肿瘤微环境(TME)中,同时最小化了脱靶效应(图4b)。一种方法利用TME中的酸性条件。工程化的pH敏感CAR-T细胞能够在酸性环境中识别其目标,从而导致小鼠模型中的肿瘤退缩。另一种方法是利用缺氧传感,限制CAR在TME中的表达,使用结合了HIF1α缺氧传感子域的多链抗CD19 CAR。还有一种方法则采用敏感于蛋白酶的连接子来遮蔽抗EGFR CAR的抗原结合位点,该位点仅在蛋白酶切割遮蔽肽后变得活跃。潜在的CAR-T细胞激活仍可能发生在远离肿瘤微环境特征的解剖位置。使用合成Notch(synNotch)受体的IF/THEN逻辑门控CAR-T细胞通过多抗原感知增强选择性。当synNotch受体识别到一个启动抗原时,一个转录因子会诱导对特定于第二个抗原的CAR的转录(图4c)。SynNotch受体还可以调控其他基因的表达。例如,synNotch电路可以仅在与肿瘤细胞直接接触时诱导IL-2的产生,从而导致显著的肿瘤清除。尽管面临潜在宿主免疫反应和转基因大小等挑战,synNotch电路的多功能性为开发更具选择性且毒性更低的CAR-T细胞提供了一条途径。NOT逻辑门控涉及刺激性和抑制性CAR(iCAR)的同时表达。刺激性CAR诱导针对肿瘤抗原的细胞毒性反应,而iCAR则对非恶性细胞上的标记触发抑制信号(图4d),从而实现对癌变和健康目标的区分。通过表达治疗性负载,可以实现对T细胞功能的微调。当与CAR表达结合时,这些修饰细胞被称为装甲CAR或TRUCK(重定向至通用细胞因子杀伤的T细胞),包括细胞因子(如IL-12和IL-15)、治疗性抗体(如抗PD-L1)或重塑肿瘤微环境或激活前药的酶(图4e)。对这些因素的精确调控对安全应用至关重要。使用膜结合的可溶性因子或诱导基因开关等策略来控制有效载荷的生产。
Ø体内CAR-T细胞的时空控制
目前的CAR-T细胞疗法涉及对患者T细胞进行体外改造,以引入CAR。注入后,这些工程化细胞面临诸多挑战,包括非靶向毒性以及需要长期存活以清除癌症的要求。免疫反应是为了清除迅速侵袭的病原体而进化的,当用于长期肿瘤消灭时存在局限性
在下文中,概述了注射后策略,这些策略允许按需激活CAR表达和细胞因子产生等过程,从而实现对CAR-T细胞功能的时空控制。使用自杀基因(例如iCasp9) 减轻了 OTOT 事件的风险。然而,在完全消灭肿瘤之前实现不可逆的 CAR-T 细胞死亡可能会影响临床疗效。可逆的开/关开关可以在保留抗肿瘤功能的同时实现 CAR-T 细胞激活的时间控制。根据设计的不同,CAR 表面表达可以在缺乏(关开关)或存在(开开关)特定分子(如蛋白酶抑制剂或抗体)的情况下得以维持(图4f)。
另一种方法涉及通过直接向患者施用临床批准的药物、声音或光来触发基因修饰(图 4g)。例如,一组基因电路经过工程化设计,以实现对基因表达的精确控制,被应用于CAR-T细胞中,以顺序激活细胞增殖和抗肿瘤反应。超声波和光诱导系统也为调控CAR-T细胞活性和肿瘤细胞杀灭提供了途径。
Ø促进T细胞归巢
增强CAR-T细胞向实体肿瘤的迁移可以通过利用其对肿瘤相关趋化因子的响应,或者克服物理障碍和抑制新生血管化来实现。趋化因子受体与肿瘤趋化因子特征不匹配的CAR-T细胞缺乏向肿瘤微环境(TME)归巢的能力。工程化CAR-T细胞以表达趋化因子受体可以促进其向肿瘤组织的快速趋化(图4h)。具体来说,共表达CXCR2受体以识别促炎性趋化因子CXCL8,促进了T细胞向肿瘤条件培养基迁移,并在体内表现出优越的疗效。此外,表达肝素酶以降解肝素硫酸蛋白多糖的抗GD2 CAR-T细胞在异种移植模型中相比于缺乏肝素酶的对照组显示出更强的浸润能力和更长的生存期。然而,仅依赖特定趋化因子受体的表达可能会将增强功能限制在某些肿瘤,而且肿瘤位置对归巢能力的影响以及原发病灶与转移病灶之间的趋化因子谱差异仍不清楚。
Ø提高免疫细胞制造
使用基因编辑技术去除内源性TCR表达可以降低异体CAR-T细胞的移植物抗宿主病(GvHD)潜力,但并不会改变CAR对肿瘤抗原的特异性,限制了其在多种癌症中的适用性。采用“开关”模块的通用CAR(UniCAR)T细胞克服了这一障碍。开关模块包含肿瘤特异性结合域和CAR结合的表位,使得同一CAR可以通过改变开关模块检测不同的肿瘤。这扩大了单一细胞产品的临床应用,并允许通过调整开关模块的剂量来控制T细胞的反应。在目标丧失的情况下,可以施用针对另一抗原的开关模块。示例包括在实体肿瘤中的PSCA和PSMA特异性开关模块。生物素结合免疫受体(BBIR)模型(图4i)是另一种通用CAR结构,使用二聚体亲和素识别并结合多种生物素化抗原特异性分子,在结合后激活CAR-T细胞。分裂、通用和可编程(SUPRA)CAR系统(图4j)涉及一个双组分受体方案,允许特异性抗原识别和体内CAR-靶标切换,成功靶向MSLN、HER2和AXL 。亮氨酸拉链亲和力的变化与细胞毒性和IFNɣ的产生相关,而SUPRA CAR-T细胞的可切换性质在不进行体外重新工程的情况下降低了抗原逃逸的风险。
结论与未来展望
免疫治疗代表了一种管理乳腺癌的变革性方法。CAR-T细胞在治疗血液恶性肿瘤中的成功引发了对其在乳腺癌应用的兴趣。然而,乳腺肿瘤仍面临一些挑战,例如缺乏特异性靶抗原、T细胞归巢效果不佳以及T细胞在肿瘤微环境中的功能失调。各种临床试验(表2)已展示出运用创新策略(如多重CAR、自杀系统和基因编辑技术)所取得的进展。尽管如此,仍然需要更加安全和有效的治疗方案。CAR-T细胞治疗的关键发展包括严格的新抗原筛选、化学趋化因子受体共同表达、检查点抑制剂和细胞因子的引入。针对不同癌症的通用CAR也至关重要。像UniCAR或SUPRA CAR系统以及优化CRISPR和TALEN技术的方法对于未来的成功是必要的。此外,使用γδ T细胞可以提供与MHC无关的靶点识别,并减少同种异体疗法中移植物抗宿主病(GvHD)的风险。正在研究使用HLA不限制的NK细胞的现成CAR,目前的早期试验显示没有细胞因子释放综合征(CRS)、神经毒性或GvHD的迹象。在三阴性乳腺癌(TNBC)中,组织因子已成为小鼠模型中CAR-NK细胞治疗的有希望靶点。其他细胞方法,包括肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)治疗、工程化T细胞受体(TCR)治疗和树突状细胞(DC)治疗也显示出前景。在安全性、可扩展性方面的进展,标准化的生产过程可能会将CAR-T细胞转变为常规治疗方法。免疫疗法在乳腺癌(BC)中的疗效可能依赖于同时针对肿瘤和免疫抑制机制的组合策略。目前的研究旨在整合下一代设计,以实现精确靶向和提高疗效。
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参考文献:Cancer Treat Rev. 2025 Feb:133:102868. doi: 10.1016/j.ctrv.2024.102868. Epub 2024 Dec 27.
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