原创胰腺癌CART细胞免疫疗法

摘要：

嵌合抗原受体（CAR）T细胞免疫疗法通过基因工程将患者自身T细胞回输，靶向癌细胞。此疗法在恶性血癌治疗中已取得显著效果，研究者考虑将其应用到实体瘤如胰腺癌的治疗中。肿瘤复杂的微环境、基质对免疫应答的限制以及检查点阻断在T细胞的表达是主要考察点。本文对CAR-T细胞免疫疗法在胰腺癌治疗中面临的机遇、挑战以及知识水平进行总结。

引言

胰腺导管腺癌（PDAC）是最普遍的胰腺癌，预计到年将成为美国第二大致死癌症。过去几十年，治疗转移性PDAC的化疗方案取得长足进步，但一年存活率依然很低，亟待采取新的治疗策略。单剂免疫剂结果不尽人意，激发我们研究新靶位、新免疫疗法

肿瘤浸润淋巴细胞疗法依赖于患者体内肿瘤效应T细胞的分离、增殖能力，也是最大挑战。基因工程的进步和对T细胞生物学的理解有助于解决这些难题。目前应用于临床的两种主要基因工程T细胞分别通过T细胞受体（TCR）和嵌合抗原受体靶定肿瘤抗原。一代CARs开发于年，由加载T细胞受体激活域的单条抗体可变区片段构成。二代CARs增加一个共刺激域，提高治疗成功率。三代CARs同时结合两种共刺激分子CD28和4-1BB，可识别多种抗原。但三代CARs对二代CARs的优势并不是一贯、绝对的，因此目前的临床试验大多使用二代CARs。

临床应用

应用CAR-T细胞治疗胰腺癌仍处于起步阶段。美国等国开展了胰腺癌等实体瘤CAR-T细胞疗法的早期临床试验。试验可识别多个靶点：有间皮素（MSLN）、前列腺干细胞（PSCA）、癌胚抗原（CEA）、附膜蛋白MUC1、人类表皮生长因子受体2（HER2）、CD等。这些试验在预处理方法、同期用药、给药途径、CAR类型、剂量等方面都存在差异。但所有试验均采用信号转换更持久的二代或三代CARs。试验所用CARs采用鼠源片段scFv，具有产生免疫应答和中和抗体潜在风险。宾夕法尼亚大学通过使用鼠杂交细胞分泌的抗体片段消除这一潜在风险。

预处理

CAR-T细胞疗法用于实体瘤的预处理方法尚未完全建立。根据血癌治疗方面的经验，实施治疗前将患者体内淋巴细胞耗竭，可使回输的CAR-T细胞持久、更多地释放细胞因子，并增强对CD19的效应。

普遍应用的预处理方案包括使用环磷酰胺（免疫抑制剂）或环磷酰胺与抗肿瘤药物（氟达拉滨）联用。氟达拉滨的使用可扩大CAR-T细胞的分布，类似的处理方案也应用到许多胰腺癌CAR-T细胞治疗试验中。但尚未应用于PDAC的治疗。PDAC化疗药物包括氟尿嘧啶（5-FU）、吉西他滨（GEM）以及组方FOLFIRINOX。这些药物同样用于放疗，为CAR-T细胞疗法提供辅助方案。化疗药物对骨髓来源的抑制性细胞的影响存在争议，放化疗等对CAR-T细胞治疗PDAC的增益令人好奇但目前未证实。

靶位

理想的用于实体瘤CAR-T细胞疗法的靶抗原应具备在绝大多数患者的肿瘤细胞过表达而在正常细胞少量或不表达的特性。胰腺癌临床前试验研究集中于以下几类表面抗原。

间皮素参与肿瘤细胞增殖、粘附、转移和信号传递。包含两种蛋白，膜结合间皮素和可溶性间皮素相关肽（SMRP）。膜结合间皮素更符合CAR治疗目的；SMRP可在血清中检测到，作为监测指标和治疗效果指示，但不会对CAR治疗产生积极或消极影响，且局部治疗效果优于全身治疗。

以癌胚抗原（CEA）为靶点的CAR-T细胞在治疗中不需消除淋巴细胞即可到达治疗位点，且不会引发自身免疫。即使可溶性CEA存在，T细胞仍可靶定肿瘤细胞。其潜在的肺毒性限制其研究进程。

CD24作为一种肿瘤干细胞标记在针对该细胞的治疗中扮演重要角色。

人类表皮生长因子受体2（HER2）在胰腺癌是否表达存在争议。

90%的胰腺癌超量表达附膜蛋白（MUC1）。临床前研究显示经附膜蛋白CAR治疗的小鼠全部存活。

前列腺干细胞抗原在60-80%的PDAC肿瘤中表达。在胰腺癌发展早期表达上调。

自然杀伤细胞直接杀伤肿瘤细胞。

基质靶位

胰腺癌基质可促进肿瘤生长，阻碍有效的抗原呈递，是重要的治疗靶位。肿瘤基质包含成纤维细胞、内皮细胞、免疫细胞、成肌纤维细胞等。成纤维细胞活化蛋白（FAP）是肿瘤相关基质细胞标记。FAPCAR可减少细胞间基质蛋白、降低肿瘤血管密度、抑制肿瘤生长。在研究中发现，FAPCAR识别骨髓源基质细胞，导致致命性骨毒性和恶病质。

毒性

CAR-T细胞毒性在实体瘤与血癌中表现不同。在实体瘤的副作用集中在靶向/非肿瘤毒性和对鼠源CAR的免疫反应。细胞因子释放综合征（CRS）也有发现。内源性骨髓细胞和CAR-T释放大量炎性因子是引发副作用的潜在原因。

为消除CAR-T毒性，在CAR-T细胞引入自杀基因系统是途径之一，但不被临床试验所允许。较安全的途径是采用相分离的不同的两个靶位。两个靶位可以是两个不同的肿瘤抗原，也可以是包含有一个正常组织抗原阻断CAR活性。也可以通过空间位阻效应限制肿瘤细胞结合鼠源scFv片段。

胰腺癌的低反应性影响CAR-T治疗。免疫组化结果显示PDAC标本有大量T细胞浸润，表明PDAC高密度的纤维性基质没有影响浸润的自然发生。高水平的CD4、CD8细胞可有效提高存活率，但更多的免疫细胞浸润不能进一步提高免疫应答。由于非共刺激性活性和抑制性受体的分泌使T细胞失去活性。外界因素如调节性T细胞或骨髓来源的抑制性细胞产生的细胞因子也可导致T细胞失能。

展望

与血癌相比，CAR-T细胞疗法在实体肿瘤的应用面临更为复杂的因素。尤其在针对PDAC治疗上仍处于起步阶段。患者自身免疫抑制细胞、肿瘤细胞或机体细胞分泌的免疫抑制类因子、调节性免疫细胞、肿瘤物理屏障和对营养、氧气的争夺等，都是CAR-T细胞疗法必须应对的的挑战，也是诸多研究人员的攻克的方向，并对这一疗法持乐观态度。

参考文献：

DeSelmCJ,TanoZE,VargheseAM,AdusumilliPS.CART-celltherapyforpancreaticcancer.JSurgOncol.Mar27.

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