钟子翔

摘 要：CAR-T技术，即嵌合抗原受体T细胞技术，是一种新型的免疫治疗技术，目前已在临床实验上证实CAR-T技术对于肿瘤疾病的治疗有着较为明显的疗效，是当今免疫治疗的热点研究领域之一。本文概括介绍CAR-T技术的概念及发展状况，列举总结CAR-T技术应用方面的特点，分析CAR-T技术的应用效果，展望未来CAR-T技术的发展前景及应用趋势。

关键词：CAR-T;免疫治疗;肿瘤

中图分类号：R733 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）18-0207-02

0 引言

众所周知，人体细胞免疫主要是由淋巴细胞，尤其是效应T细胞（killer T cell）完成的。但是在正常人体中，对于这些肿瘤有免疫效应的效应T细胞数量极其有限。因此人体一旦患上了诸如恶性肿瘤之类疾病时，单靠自身有限的可进行免疫的效应T细胞无法自我治愈。而CAR-T技术则可以通过一系列的生物工程技术使患者自身效应T细胞带上“工具”，并在体外大量增殖后回输进患者体内，从而起到对于某些肿瘤或其他疾病的细胞免疫治疗效果。

1 CAR-T技术简介

1.1 CAR-T技术的定义

嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（Chimeric Antigen Receptor T-Cell，CAR-T）是一种新型的有效恶性肿瘤治疗方。这种方法巧妙地利用病人自身的免疫细胞达到减少或者清除癌细胞的效果。目前，CAR-T已经成为了一种有一定治疗效果的恶性肿瘤治疗方式，且已经逐渐发展出了四代技术。

1.2 CAR-T技术发展史

上世纪80年代，人们已经尝试从患者自身体内提取出T细胞，通过细胞技术在体外进行培养、扩增后，回输进患者体内，从而进行治疗恶性肿瘤，但成效甚微，因为大多数T细胞回输后都会丧失活性，完全起不到预想中的免疫效果。于是从90年代中期开始，Bruce和Carl两位科学家一直致力于通过强化T细胞，来治疗一些诸如艾滋和恶性肿瘤之类的疾病。2010年，时任美国国家癌症研究所（NCI）外科部门主任的史蒂文·A·罗森伯格（Steven.A.Rosenberg）医生发表了首次使用CD19-CAR-T细胞对淋巴瘤患者的治疗取得的临床效果[1]，这是CAR-T技术史上一个里程碑式的标志。

1.3 四代CAR-T技术介绍

现在，CAR-T技术已发展到较为成熟的阶段。依据胞内信号结构域的差异，可将其划分为四代，除第一代外，每一代都相较于上一代做出了一定的改进，也都有自身一定的缺陷[2]。

1.3.1 第一代CAR-T

第一代CAR-T是比较不成熟的一种技术。它的细胞内部的结构域具有特别简单的属性。它能够识别靶抗原并激活T细胞，但无法诱导增殖信号及细胞因子生成。因此，它的存活率偏低，对大多是肿瘤细胞杀伤能力微乎其微，但对个别肿瘤的治疗效果很好。

1.3.2 第二代CAR-T

第二代CAR-T则是目前临床上主要使用的CAR-T技术。与第一代不同的是，它多了一个结构上的共刺激分子（COS）。在第二代技术中，也有使用可诱导共刺激分子（ICOS）的方法。这样的改变使得第二代CAR-T可以在没有外源性细胞因子的帮助下自我增殖，因此其对癌细胞的杀伤力更强。但即便第二代CAR-T相较于第一代有了极大的改善，且在临床上也经过长时间验证，形成了一套相对成熟的治疗体系，但它仍然无法完整的发挥出T细胞的杀伤能力。

1.3.3 第三代CAR-T

第三代CAR-T与第二代看似并无太大差别，只是在第二代的基础上又增加了一个共刺激因子，但是小鼠实验表明，第三代CAR-T的增殖能力及细胞因子的释放能力都要更强，同时，由于其有两个共刺激因子，所以在理论上可以减少CAR抗原识别脱靶的风险，防止因脱靶效应带来的严重毒性副作用。

1.3.4 第四代CAR-T

第四代CAR-T又称TRUCKs，这一代技术与前三代有显著差异，它增加了特殊的促炎症细胞因子（主要是利用IL-12），同时也增加了共刺激配体。从而，可以在体内局部引发炎症反应，招募更多来自体内的T细胞参与细胞免疫，减少了需回输的T细胞数量，扩大了CAR-T的临床使用范围。

2 CAR-T技术应用的特点

2.1 CAR-T应用相较于传统免疫疗法的优势

相较于传统免疫疗法，CAR-T技术有许多新的优势。

2.1.1 可以脱离主要组织相容性抗原复合物（MHC）的限制

CAR的嵌入赋予了CAR-T疗法一种非MHC限制性的识别、活化及增殖的方式，这样便大大增加了细胞毒性T淋巴细胞（CTL）主导的肿瘤细胞免疫。

2.1.2 CAR的普适性极好

由于很多种肿瘤细胞都表达几种相同或相似的肿瘤抗原，所以如果构建完成针对某一种肿瘤抗原的CAR基因，那么便可直接进行广泛利用，并且个体及肿瘤特异性极强。

2.1.3 识别肿瘤抗原的范围广

由于CAR属于人工构建受体，相较于天然识别受体种类更为繁多，不仅可以利用肿瘤的蛋白抗原，甚至可以构建识别糖脂类等非蛋白类抗原的识别受体，更为有效的对肿瘤细胞进行监测、识别和清除。

2.1.4 患者自体细胞排斥发生率更低

CAR-T是使用患者自体的T细胞通过细胞工程改造并在体外增殖而来，回输入患者体内之后，免疫系统发生排异现象的可能性更低。

2.1.5 有记忆能力，存活周期长

从第二代CAR-T开始，CAR-T已经具有了自我增殖的能力，加之其可脱离MHC的限制及自体排异发生率小，无论是在杀伤能力还是在杀伤时间持久性上，CAR-T都要优于其他免疫疗法。

已经有很多的临床试验及研究表明，CAR介导的免疫疗法对于淋巴瘤、CLL、神经母细胞瘤等肿瘤疾病的治疗疗效显著[3]，这对于恶性肿瘤领域的免疫治疗无异于提供了一个新的思路突破。

2.2 CAR-T应用的局限性

即便CAR-T以得到了医学界的高度评价，但仍具有很多的局限与不足[4]。

2.2.1 脱靶效应

目前绝大多数发现的肿瘤抗原都是肿瘤的相关抗原，而非肿瘤特异抗原，这就导致了CAR-T细胞可能会在治疗过程中错误识别机体内正常的组织细胞，并对其造成免疫损伤。有文献曾报道过在使用CAR-T治疗5天后患者死亡的案例，推测可能是因为CAR-T细胞的脱靶效应，导致其错误地识别了正常细胞的表面抗原，导致心肺组织细胞出现损伤[5]。

2.2.2 毒副反应

CAR-T疗法在治疗过程中会出现细胞因子综合征（CRS）和肿瘤裂解综合征（TLS）。据报道，对于复发难治性淋巴细胞白血病的CAR-T治疗中，有46%的病例出现了3～4级的CRS反应[6]。主要是由于回输后体内细胞因子表达水平急速上升而引起的全身性炎症反应[7]。此外，在对于B细胞恶性肿瘤的治疗上，也有10%的病例出现了TLS反应[8]。

2.2.3 实体瘤治疗有效性低

在对于淋巴瘤、白血病等非实体瘤的免疫治疗中，CAR-T疗法取得的成绩令人振奋;可是在对于实体瘤的治疗方面，CAR-T的表现却并不亮眼。实体瘤大多涉及上皮组织，肿瘤组织过于致密，使得T细胞很难进入肿瘤进行免疫杀伤，加之实体瘤周围的免疫抑制微环境，CAR-T细胞很难被激活扩增，导致CAR-T疗法在实体瘤治疗领域至今还没有突破性进展。

3 CAR-T技术的应用趋势及前景

CAR-T技术目前在临床上应用不算非常广泛，但其发展前景十分可观[9]。

3.1 CAR-T技术的应用趋势

3.1.1 治疗血液系统肿瘤

早在2010年，NCI的Rosenberg教授就通过CD19-CAR-T对淋巴瘤进行治疗，并取得了极为可观的临床效果，随后不久，Carl.June教授也同样通过以CD19为抗原受体的CAR-T技术治愈了一位CLL患者，并将结果发表。

3.1.2 治疗实体瘤

虽然CAR-T技术在实体瘤治疗上成效并不显著，但是有研究表明第一代CAR-T技术虽然不能增殖，却在神经母细胞瘤治疗方面有显著疗效。

3.2 CAR-T技术的发展前景

迄今为止，CAR-T技术从已经发展到第四代技术，已经过了30多年的时间，这期间经历了很多的肯定，也经历了很多的质疑。作为一种具有划时代意义的免疫疗法，随着技术的不断发展、成熟，在医疗上的不断突破，CAR-T技术终将为更多的患者带来福音。

参考文献

[1] Kochenderfer James N，Wilson Wyndham H，Janik John E，et al.Eradication of B-lineage cells and regression of lymphoma in a patient treated with autologous T cells genetically engineered to recognize CD19[J].Blood，2010，116（20）：4099-4102.

[2] 张艺瀚.CAR-T技术的研究发展及现状[J].世界最新医学信息文摘，2018，18（14）：31-32.

[3] Cheadle EJ，Sheard V，Hombach AA，et al.Chimeric antigen receptors for T-cell based therapy[J].Methods Mol Biol，2012（01）：645-666.

[4] 赵玲娣，高全立.CAR-T细胞在肿瘤治疗中的研究进展[J].中国肿瘤临床，2015，42（03）：190-194.

[5] Morgan Richard A，Yang James C，Kitano Mio，et al.Case report of a serious adverse event following the administration of T cells transduced with a chimeric antigen receptor recognizing ERBB2[J].Mol Ther，2010，18（4）：843-851.

[6] Julie C.Fitzgerald，Scott L. Weiss，Shannon L.Maude，et al.Cytokine Release Syndrome After Chimeric Antigen Receptor T Cell Therapy for Acute Lymphoblastic Leukemia[J].Critical Care Medicine，2017，45（2）：124-131.

[7] Maude Shannon L，Barrett David，Teachey David T，et al. Managing cytokine release syndrome associated with novel T cell-engaging therapies[J].Cancer journal （Sudbury， Mass.），2014，20（2）：119-122.

[8] Howard SC，Trifilio S，Gregory TK，et al.Tumor lysis syndrome in the era of novel and targeted agents inpatients with hematologic malignancies：A systematic review[J].Ann Hematol，2016，95：563-573.

[9] 姚超，钱程.CAR-T细胞在肿瘤治疗中的机遇与挑战[J].中国肿瘤生物治疗杂志，2017，24（01）：6-11.