什么是CAR-T?
嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR-T 细胞)治疗是一种T细胞过继免疫治疗技术,该疗法通过基因工程技术对患者外周血T细胞进行加工,使其表达CAR,然后回输到受者体内,以非主要组织相容性复合体依赖方式识别抗原对肿瘤细胞进行杀伤,达到治疗疾病的目的。目前,CAR-T已经被用于急性淋巴细胞白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤以及急性髓细胞白血病等血液系统恶性疾病的治疗。对难治/复发血液系统恶性疾病患者而言,多数学者主张应用CAR-T治疗使患者获得血液学缓解,尤其是微小残留病阴性后,应该桥接异基因造血干细胞移植以达到治愈疾病的目的。
CAR-T细胞的原理
T细胞免疫是获得性免疫的一种,与天然免疫不同的是,它作为人体抵抗外侵的第二道防线,是这道防线的主力军,同时也是人体获得持久免疫的卫士。正常情况下,它能识别被抗原提呈细胞捕获的异物或者癌细胞,将它们直接杀死。
讲到这里可能就有人有疑惑了:既然T细胞这么骁勇善战,那还需要CAR来干嘛?
的确,T细胞虽然杀灭异己细胞的能力很强,但这有个前提,就是T细胞在杀灭这些异己细胞之前需要识别出这些异己细胞,也就是识别这些异己细胞表面的异常小片段。而这些小片段被一种叫做MHC的分子扶持着,T细胞确认这些小片段后,就会结合MHC,激活自身,杀伤异己细胞。但是,肿瘤细胞所表达的癌片段往往不能引起T细胞的重视,主要原因有:①癌片段表达量很低,逃过T细胞的识别和结合;②T细胞在成熟过程中就已经把癌片段错认为自己人了;③T细胞衰老或被抑制,导致其杀伤力减弱等等。
所以,骁勇善战的T细胞也不是万能的。但这难不倒迎难而上的科研人员们,既然无法从MHC的途径杀伤肿瘤细胞,那我们就另辟蹊径:找到一些不依赖MHC,但又表达在肿瘤细胞表面的特异性标记物作为靶点!由此,科研人员设计出专门针对某靶点的一把枪杆子,装在T细胞上,这样就形成了CAR-T细胞。
因此,CAR-T细胞实际上就像是在普通的T细胞上加上GPS导航,让它能够直接找到癌细胞并将其杀死。
CAR-T细胞疗法有哪些优势?
①治疗更精准。由于CAR-T细胞是应用基因修饰病人自体的T细胞,利用抗原抗体结合的机制,能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原递呈等免疫逃逸,让肿瘤细胞无所逃遁;
②多靶向更精准。CAR-T既可以利用肿瘤蛋白质抗原,又可利用糖脂类非蛋白质抗原,扩大了肿瘤抗原靶点范围,CAR-T细胞作用过程不受MHC的限制;
③杀瘤范围更广。鉴于很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原,针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成,便可以被广泛利用;
④杀瘤效果更持久。新一代CAR-T结构中加入了促进T细胞增殖与活化的基因序列,能保证T细胞进入体内后还可以增殖,CAR-T细胞具有免疫记忆功能,可以长期在体内存活。
CAR-T细胞疗法面临哪些挑战?
CAR-T细胞疗法是目前最先进的癌症治疗方法之一,也是被誉为最有希望征服癌症的方法之一,一经问世便引起巨大轰动,很多人都认为以后人类再也不用惧怕癌症,癌症患者也有了更多生的希望。然而,这些都不是绝对的,就目前而言,CAR-T细胞疗法还面临着几大风险与挑战:
首先,在癌细胞辨别方面,我们依旧无法很有效地辨别出所有癌细胞与正常细胞。T细胞识别的信息是消灭癌细胞的重要证明,如果找不到这个独特的身份信息,那么就很有可能会杀死其它正常的细胞,造成“误杀”。比如,已被美国FDA批准上市的三种CAR-T产品,它们的靶点都是B细胞表面的CD19抗原,用于治疗B淋巴系肿瘤。但是CD19还存在于大多数正常B细胞,如此,CAR-T就会同时杀死正常的B细胞,造成患者B细胞缺失,容易引起感染。
又比如,最近已有报道在人类大脑里有一种细胞表达CD19抗原,当CAR-T通过血流进入大脑时,会打击该细胞,如同杀伤表达CD19的正常B细胞一样,从而在大脑里发生炎症反应,即所谓的神经毒性。
其次,CAR-T细胞虽然都来自自体的T细胞,但我们在给T细胞装配“CAR”的时候,一般都需要引进新的蛋白,而这些新的蛋白有可能会被机体识别成“入侵者”,继而激活机体的免疫反应,杀死这些“入侵者”。这样一来,癌细胞还没被杀灭,CAR-T细胞倒先被自己的伙伴消灭掉了。
再者,给正常的T细胞装上“CAR”之后,T细胞就可能会“膨胀”了:CAR-T细胞在血液中“超速行驶”,会给体内正常的秩序带来严重的麻烦,这可能会引起患者的严重不适。
最后,CAR-T细胞疗法还会带来一些副反应。有些反应是CAT-T治疗的共性,比如细胞因子释放综合征:CAR-T细胞不仅自己会分身术(不断复制),还会召唤自己的小伙伴——细胞因子一起战斗,它们互相促进。CAR-T细胞看到越来越多的细胞因子很开心,就复制的更多;细胞因子看到CAR-T细胞这么给力,也分泌的越来越多。这些细胞因子可随血流到达全身各处,激活上皮细胞,产生细胞和组织缺氧缺血的全身炎症反应。不过在大多数情况下,这些副反应都可以在积极的治疗下发生逆转。
专家简介
深圳大学总医院 血液肿瘤科 副主任
深圳大学血液病研究所 副所长
中国研究型医院学会血液病精准诊疗专委会 常委兼秘书长
深圳市医学会血液病学分会 副主任委员
深圳市健康管理协会血液专业委员会 副主任委员
深圳市健康管理协会细胞免疫学专业委员会 副主任委员
美国俄亥俄州立大学访问学者
编辑:刘圳
审核:王立新
深圳大学总医院血液肿瘤科