【视频】Chimeric Antigen Receptor Therapy 开创性综述：嵌合抗原受体疗法-福安华生物 文章简介：七月，免疫治疗先驱Michel Sadelain, MD, PhD（纪念斯隆凯特琳癌症中心-Memorial Sloan Kettering Cancer Center）与Carl June, MD（宾夕法尼亚大学-University of Pennsylvania）在《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）发表了一篇关

【视频】Chimeric Antigen Receptor Therapy 开创性综述：嵌合抗原受体疗法-福安华生物

文章简介：
七月，免疫治疗先驱Michel Sadelain, MD, PhD（纪念斯隆凯特琳癌症中心-Memorial Sloan Kettering Cancer Center）与Carl June, MD（宾夕法尼亚大学-University of Pennsylvania）在《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）发表了一篇关于嵌合抗原受体（CAR）疗法现状的开创性综述。文章中，Dr. Sadelain和Dr. June重点介绍了应对血液癌症而研发的新型免疫疗法，CART细胞。疗法在纪念斯隆凯特琳癌症中心研发。该论文是《新英格兰医学杂志》出版的“医学前沿”系列文章中的第一篇，该系列文章将展示新技术对当代医学与科学的影响。
参考：MSK’s Michel Sadelain Co-Authors Inaugural NEJM Frontiers in Medicine Landscape Review of CAR T Therapy. (2018). Retrieved fromhttps://www.mskcc.org/trending-topics/msk-s-michel-sadelain-co-authors-inaugural-nejm-frontiers-medicine-landscape-review-car-therapy

视频.CAR T细胞疗法-动画简介（英文）
癌症免疫疗法的目标是增强针对肿瘤细胞的免疫应答。作为治疗转移性癌症的第一个广泛成功的策略，免疫肿瘤学疗法的出现需要临床医师将这种新疗法与化疗、手术、放疗和靶向小分子治疗相结合。免疫肿瘤药物包括范围广泛的药物，包含抗体、疫苗、辅助疗法、细胞因子、溶瘤病毒、双特异性分子和细胞疗法1。除非用于预防病毒诱导的肿瘤，疫苗通常被证明无效2。选择性靶向肿瘤特异性突变3产生的新抗原可能证明有效。另外，过继性细胞转移疗法可以绕过对主动免疫的需求，因此对免疫功能受损的癌症患者有潜在疗效典典瓷砖。
基因工程改造的T细胞构成了一类强大的新型治疗药物尸王殿怎么走，为治愈癌症患者提供了希望。嵌合抗原受体（CAR）T细胞最近获得了美国食品药品监督管理局（FDA）批准，即将在临床实践中用于治疗白血病和淋巴瘤（见视频）。用于细胞工程的合成生物学方法提供了一系列广泛的工具，用于免疫细胞编程以增强功能。在T细胞工程、基因编辑、功能最强的淋巴细胞的选择以及细胞制造方面的进展，有可能拓展基于T细胞的疗法，并促进肿瘤学以外，在感染性疾病、器官移植和自身免疫领域的新应用。本综述介绍T细胞工程和合成免疫的原理，重点介绍目前CAR疗法的疗效和毒性作用。
免疫肿瘤学
术语“过继性细胞转移”最初描述的是输入淋巴细胞，用于介导器官同种异体移植排斥和治疗肿瘤4,5。20世纪80年代，过继性细胞转移在临床获得第一批成功应用，即利用自体肿瘤浸润淋巴细胞治疗转移性黑色素瘤患者高青教育网，以及输入同种异体供体淋巴细胞治疗复发性白血病患者6,7tcl售后。基因转移技术是在20世纪90年代开发的，利用T细胞受体或CAR来改造T细胞的特异性8。CAR是利用基因工程改造的受体，该受体将特定的特异性移植到免疫效应细胞（通常为T细胞）上，并增强T细胞功能9。输入后，CAR T细胞植入患者体内并广泛增殖（图1）。每个CAR T细胞可以杀灭许多肿瘤细胞10，并且CAR T细胞可以通过抗原释放、通过协助肿瘤浸润性淋巴细胞攻击肿瘤或通过其自身持续存在这三种方式加强免疫监视，以防止肿瘤复发11冴月麟,12。

图1.嵌合抗原受体（CAR）T细胞输入患者体内后广泛植入、运输至肿瘤并增殖
CAR T细胞输入患者体内后，离开血液并到达肿瘤部位，在那里识别并杀灭肿瘤细胞。这可以引发CAR T细胞的广泛增殖和肿瘤抗原释放，后者激活免疫系统募集非CAR T细胞金英光，从而在被称为交叉激活的过程中引发进一步的抗肿瘤应答。
抗肿瘤免疫包括互补的固有和适应性免疫应答。固有免疫的细胞（自然杀伤细胞和髓系细胞）不受主要组织相容性复合体限制，可识别和破坏病毒感染的细胞和一系列肿瘤细胞。适应性免疫具有抗原特异性，并且由受树突状细胞等抗原呈递细胞控制的B淋巴细胞和T淋巴细胞介导。一个多世纪以前，保罗·埃尔利希（Paul Ehrlich）提出，免疫系统经过编程，可避免产生自体反应性免疫应答，他将这种避免自体反应的情况称作“恐惧自身中毒（horrorautotoxicus）”13。免疫肿瘤学面临的主要挑战是，大多数肿瘤抗原都是在正常组织中也会表达的自体抗原14。因此，抗肿瘤应答往往是短暂的和无效的，因为宿主的免疫应答会阻止自体免疫15。T细胞工程提供了一种克服免疫耐受的方法。
CD19 CAR T细胞
CAR是改变T细胞特异性、功能和代谢的合成受体（图2）。CAR由T细胞激活域（通常包括CD3复合物的ξ链）及细胞外免疫球蛋白来源的重链和轻链组成，重链和轻链可引导特异性16-18。这些称为第一代CAR的微小结构9独立于HLA而识别抗原小林凉子，但由于其信号传导能力有限，因此不能引导持续的T细胞应答19,20。嵌合共刺激受体促进人原代T细胞增殖，并赋予其抗凋亡功能21，这为双重信号转导CAR的产生铺平了道路，后者在功能性T细胞再次暴露于抗原时能够有效引导其扩增22尸蛊艳谭 。这些被称为第二代CAR9的受体能够产生持续的“活的药物”，这些“活的药物”是当前CAR T细胞疗法的基础。

图2.CAR和T细胞受体的结构
图A显示T细胞受体的结构大地主刘文彩，T细胞受体由异源二聚体形式的抗原特异性α和β链组成，α和β链与CD3复合体的不变ε?δ?γ和ζ链紧密相连。T细胞受体与HLA结合，HLA有来自靶细胞肿瘤抗原的结合肽。图B显示CAR，CAR包括与肿瘤抗原结合的单链可变片段（scFv），该片段与间隔区和跨膜结构域融合。细胞内结构域含有共刺激结构域，例如CD28和4-1BB以及CD3ζ链，它们驱动信号激活和CAR T细胞扩增半赫者。S-S表示二硫键。
我们选择CD19作为我们的第一个靶点，不仅因为CD19在B细胞白血病和淋巴瘤中频繁表达，而且因为相对于其他潜在靶点（例如CD20或CD22），CD19具有较广泛和较高的表达23,24。CD19在正常组织中的表达局限于B细胞谱系，据此预测五月思貂裘，肿瘤外（off-tumor）的在靶（on-target）活性将限于B细胞再生障碍，这是可以用免疫球蛋白替代疗法缓解的副作用。我们进一步推断，B细胞耗竭可能会避免对CAR（特别是其鼠类成分）的潜在抗体应答。在小鼠中，单次输入采用CD19特异性CAR进行基因工程改造的人外周血T细胞后，结果显示能够根除已成的淋巴瘤和白血病24，这促使我们寻求CD19 CAR疗法的临床转化。
临床实施需要可重复的T细胞制造平台，这取决于有效的基因转移工具和T细胞培养条件。对人类免疫缺陷病毒感染患者或获得性免疫缺陷综合征患者的免疫功能恢复所做的研究，促使我们开发出可重复培养技术25,26。2007年，FDA批准了CD19 CAR疗法的试验性新药的第一份申请。第一批治疗方案使用γ-逆转录病毒或慢病毒载体，这些载体编码包含CD28或4-1BB共刺激结构域的CAR22,27,28。
不久后，几项临床试验在复发性、难治性B细胞癌（包括非霍奇金淋巴瘤29、慢性淋巴细胞性白血病30以及成人和儿童急性淋巴细胞白血病31,32）中获得惊人结局西部普法网。在一系列更大规模的研究中证实了这些结果8火帅,33-35（表1）。仅在美国就有超过1,000例患者接受了CD19靶向CAR T细胞疗法。患者所产生的应答的典型特征是往往较持久。尽管缺乏对各种CAR T细胞设计的直接比较，但从现有数据可以做出一些推断。例如，包含小鼠序列可引发宿主对CAR T细胞的排斥，魏哲鸣许多研究提示，在白血病患者中，缺乏免疫原性（因此CAR T细胞持续存在）与无复发生存期改善相关。因此，治疗中首选由全人序列组成的CAR设计。

表1.对CAR T细胞疗法的应答*
* ND表示未测定。
与CAR T细胞相关的毒性作用
所有癌症疗法都有不良效应，CAR T细胞也不例外。CAR T细胞相关性毒性作用的范围（表2）不同于靶向程序性细胞死亡蛋白-1和细胞毒性T淋巴细胞抗原-4的检查点抗体，后者的主要毒性作用包括结肠炎、皮疹和多发性内分泌腺病15,64。CAR T细胞治疗后报告的许多毒性作用为在靶效应。毒性作用范围取决于抗体单链可变片段的特异性和T细胞活化。因此，清除靶细胞或停止CAR T细胞植入后，这些毒性作用是可逆的。这种可逆性与细胞毒性化疗的许多相关性毒性作用形成对比朴韶拉，化疗的毒性作用是脱靶效应，并且可能导致整个机体内细胞（包括干细胞）的永久性基因修饰。这些永久性修饰可能有长期的临床显著后果65。

表2.报告的CAR T细胞毒性作用
B细胞再生障碍是靶向作用于B细胞分化抗原（例如CD19、CD20和CD22）的CAR的一个预料中的肿瘤外在靶不良效应23。临床经验表明，CD19 CAR诱发的B细胞再生障碍比利妥昔单抗抗体治疗后观察到的更完全。CAR T细胞被清除后，B细胞再生障碍迅速逆转66。CAR诱发B细胞再生障碍患者的临床治疗指南正在不断完善，儿童和成人的治疗指南可能不同，因为儿童可能具有不完整的长寿浆细胞区室和较弱的体液免疫。大多数人体浆细胞不表达CD1967。
在一些患者中，CAR T细胞会诱发一种临床综合征，表现为与血清细胞因子水平显著升高相关的发热、低血压、缺氧以及神经系统变化36,54,55。这一系列的临床和实验室检查表现称为细胞因子释放综合征谢谢雅虎。细胞因子释放综合征的发生与CD19和B细胞成熟抗原（BCMA，又名CD269）CAR相关，对于CD19 CAR，细胞因子释放综合征的严重程度与治疗时的肿瘤负荷（用骨髓内的原始细胞测定）相关36,38。细胞因子释放综合征表现为非感染性流感样综合征，可发展为伴有缺氧和低血压，危及生命的毛细血管渗漏。细胞因子释放综合征的发生与CAR T细胞的药代动力学特征相关，细胞因子释放综合征和CAR T细胞峰值水平之间存在时间关联。细胞因子释放综合征是一种在靶毒性作用，在CAR治疗后无临床缓解的患者中不常见。细胞因子释放综合征与T细胞活化和高水平的细胞因子（包括白细胞介素-6和干扰素-γ）相关。托珠单抗（tocilizumab[Actemra]）是一种抗白细胞介素-6受体抗体，通常可有效治疗CAR T细胞诱发的重度细胞因子释放综合征32,36。FDA最近批准托珠单抗用于治疗CAR T细胞诱发的细胞因子释放综合征。如果患者未对白细胞介素-6受体阻滞疗法产生快速应答，则立即给予糖皮质激素。截至撰写本文时，并无关于白细胞介素-6阻滞疗法和糖皮质激素干扰托珠单抗疗效报告，一项进行中的前瞻性研究（在ClinicalTrials.gov注册号NCT02906371）正在探讨是否可以在不损害疗效的情况下将托珠单抗预防性用药在儿童和成人急性前B细胞淋巴白血病中，基线肿瘤负荷能够预测是否会发生重度细胞因子释放综合征，并且已经确定了血清中的预测性生物标志物35,36,55。
所有对CD19和BCMA CAR T细胞进行试验的研究组均报告了神经毒性36,38,43。博纳吐单抗（blinatumomab）是一种双特异性抗CD19和抗CD3单克隆抗体，由于已报告博纳吐单抗具有相同的毒性作用范围，因此这似乎是CD19导向疗法的类别效应68。神经毒性的原因仍然不明；通常神经毒性是完全可逆的，并且与癌症扩散至中枢神经系统（CNS）无关。Gust等58和Kite Pharma69的试验报告了脑水肿，但Maude等34以及Park和同事35的试验中未观察到。在阐明神经综合征的病理生理学之前，仍然只能采用经验疗法。
在基因修饰的造血干细胞的临床应用中，病毒载体的整合与安全性问题相关。例如，X连锁重度联合免疫缺陷患者接受基因转移，以利用γ-逆转录病毒载体恢复白细胞介素-2受体γ链（IL2RG）编码基因的表达。虽然10例患者中的9例得到成功治疗，但在基因治疗后几年，9例中的4例发生了T细胞白血病70。在超过1,000例输入T细胞受体或CAR修饰T细胞的患者中，尚未报告发生致癌转化。
用于治疗其他血癌的其他类型CAR疗法
CD19 CAR疗法是最成功、最有名的CAR疗法。我们已经在靶点选择方面获得了几项重要经验。B细胞再生障碍经常发生突显出CAR T细胞可能对表达靶抗原的正常组织造成损害。尽管对于CD19而言，这一在靶副作用并不危及生命，但其他靶点可能导致死亡62贝母瓜蒌散 。完全缓解后的复发可能为CD19阴性71；这突显出我们亟须抗原逃逸。已证明靶向CD19比靶向CD20和CD22更有效，这提示，尽管其他因素可能起作用，但高密度的CAR靶点表达是最合适的39。虽然没有证据表明在B细胞癌中，CAR T细胞运输是限速步骤，但一些髓外疾病部位（例如腹膜后或CNS白血病）有时无应答。与白血病局限于骨髓的患者相比，目前缺乏髓外白血病患者缓解率的正式评估数据。为何与慢性淋巴细胞白血病或非霍奇金淋巴瘤相比，急性淋巴细胞白血病对CD19 CAR疗法的应答较常见且较深入，仍不清楚。考虑到CD19靶点密度相似，病变位置、肿瘤微环境和宿主T细胞功能可能能够解释这些差异59。
CAR疗法治疗B细胞癌的疗效对于其他血癌的治疗是一个好消息。已经对多发性骨髓瘤的几个候选靶点进行了临床前研究，包括κ轻链、CD138、Lewis Y抗原、BCMA CS1（细胞表面糖蛋白CD2子集1，也称作信号转导淋巴细胞活化分子F7[SLAMF7]或CD319）、CD38和整合素β7。最近对BCMA靶点进行的临床研究的结果尽管是初步的，但令人鼓舞47，几家公司的登记试验正在进行中。研究人员也提出了用于治疗急性髓系白血病的几个靶点：CD33、CLEC12A、CD44v6、EMR2、Tim3、CD70、Lewis Y抗原、CD123和叶酸受体β。旨在研究后3个靶点的临床试验已经开始。尽管机制仍不清楚圆叶景天，但CD123 CAR T细胞给药后发生涉及毛细血管渗漏综合征的致死性并发症，因此表明需要对这一靶点进行进一步的仔细研究。如果缺乏表达谱如CD19这样好的靶点，我们可能需要靶向2个或更多的抗原（组合靶点），目的是在不增加毒性的情况下避免抗原脱逸72。
细胞工程和合成生物学
遗传工程和合成生物学的结合为设计功能增强的T细胞提供了广泛的可能性。提高CAR疗法疗效（防止抗原逃逸）和安全性（降低肿瘤外的在靶活性）的新方法包括靶向和布尔逻辑门控T细胞的组合，这种细胞能够仅识别2种抗原中的任何1种或识别2种抗原8,73。也可以使用工程T细胞作为发送平台，通过在CAR T细胞表面表达共刺激配体74或者通过分泌细胞因子或其他分子等方式达到肿瘤微环境75陈一嘉,76月赋情长。借助可控的自杀开关（例如可诱导的半胱天冬酶-9和截短型表皮生长因子受体），可以进一步加强T细胞的安全使用66,77。基因工程技术也在不断发展。靶向核酸酶的出现为删除T细胞的基因或将转基因插入特定基因座提供了新的前景78,79。转基因T细胞的过继转移很可能会为新兴的基因组编辑领域提供初步的概念验证。我们的研究组最近发现，从T细胞受体基因座表达CAR可以通过减少滋养（tonic）信号传导和延迟T细胞耗竭，从而维持T细胞功能，最终增强肿瘤消除80。
挑战和前景
从几个角度来看，FDA批准CD19 CAR T细胞用于治疗复发性和难治性急性淋巴细胞白血病及弥漫性大B细胞淋巴瘤值得关注，但也许最重要的是，这是获得FDA商业批准的第一种基因转移疗法。由于存在发生细胞因子释放综合征和神经毒性作用的风险，在这些CAR T细胞被批准的同时，要求采取风险评估和缓解策略，FDA要求医师和医院员工完成关于不良效应管理的培训。
作为白血病和淋巴瘤的精准药物，基因工程改造的T细胞的应用具有改变癌症治疗的潜力。该领域的主要科学挑战是使用CAR疗法来治疗实体瘤。T细胞能够消除实体瘤，例如通过检查点疗法和输入肿瘤浸润性淋巴细胞来治疗晚期癌症，包括黑色素瘤、胆管癌和结直肠癌6,81-83。截至本文撰写时，有一个颅内给予靶向白细胞介素-13受体-α2（IL13Rα2）的CAR T细胞后，多病灶胶质母细胞瘤显著消退的例子50。确定实体瘤中CAR T细胞的适当靶点需要进行进一步研究，以预防或减少CAR T细胞的肿瘤外活性8,72山科院,73。
虽然自体CAR T细胞疗法具有巨大的治疗潜力，但自体T细胞疗法的成本和复杂性仍然会妨碍更广泛的应用。通过使用各种基因编辑技术，开发成品型“通用”CAR T细胞是可能的，并且已经在少数高度免疫抑制的前B细胞急性淋巴细胞白血病患儿中获得成功84。开发成品型T细胞的主要挑战是避免宿主抗移植物和移植物抗宿主的免疫排斥反应。T细胞也可以从人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞产生。因此，将诱导多能干细胞和合成生物学方面的技术组合，为制造独特结合各种有利特性的成品型T细胞提供了机会，这些有利特性包括抗原特异性、缺乏同种异体反应性、组织相容性和增强的功能特性85。
这里讨论的原则也可以用来设计针对其他疾病的细胞疗法。自体免疫、感染、炎症、变性、伤口愈合和纤维化，都是可从基因工程改造的效应T细胞或调节性T细胞受益的例子86,87。CAR疗法已经是全球性的，ClinicalTrials.gov列出了超过250项试验，但目前开放的大多数试验是在美国和中国开展，相对较少在欧洲和日本开展88smtm5。造成这种地理差异的原因可能很复杂，部分原因可能涉及社会对基因干预疗法接受程度的差异。CD19 CAR T细胞被批准用于肿瘤治疗所产生的推力，可能加速基因工程改造的细胞疗法在多种炎症和再生医学应用中的转化。

全文详见：https://6596.org/16946.html

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