2011年,Carl June和他的團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一例使用自體抗CD19 CAR-T細(xì)胞(CART19)成功治愈的一名慢性淋巴細(xì)胞白血?。–LL)病患。該研究引發(fā)免疫腫瘤學(xué)研究領(lǐng)域的熱潮,自此以后,CAR-T細(xì)胞免疫療法為許多絕望白血病患者帶來(lái)了新的希望。
過(guò)繼性T細(xì)胞免疫療法已成為免疫學(xué)研究的最前沿。這里,我們回顧最近在CAR-T細(xì)胞研究領(lǐng)域里的一系列重要進(jìn)展,并探討從實(shí)驗(yàn)室到臨床采用T細(xì)胞療法的深遠(yuǎn)意義。
設(shè)計(jì)更好的T細(xì)胞
在用作臨床治療之前,CAR-T細(xì)胞是在實(shí)驗(yàn)室里研制的。從患者身上分離出來(lái)原代人T細(xì)胞,進(jìn)行激活、擴(kuò)增和遺傳修飾,以表達(dá)體外識(shí)別所選抗原的CARs。在這個(gè)階段,有許多因素需要加以考慮,其中包括靶點(diǎn)選擇和遺傳修飾的方法。
1、靶點(diǎn)選擇
CARs是合成的跨膜受體,其含有賦予抗原特異性的抗體的胞外scFv結(jié)構(gòu)域,和一種細(xì)胞內(nèi)組分,這種細(xì)胞內(nèi)組分通常包括CD3ζ和協(xié)同刺激(比如CD28、4-1BB、OX-40)信號(hào)域,以模擬T細(xì)胞信號(hào)(圖1)。在抗原識(shí)別后,CAR-T細(xì)胞被激活并啟動(dòng)它們的效應(yīng)子功能,比如細(xì)胞因子的產(chǎn)生和細(xì)胞毒性,其最終導(dǎo)致任何表達(dá)靶點(diǎn)抗原細(xì)胞的消除。由于腫瘤抗原通常也在非惡性細(xì)胞上表達(dá),因此,靶點(diǎn)選擇在CAR-T細(xì)胞設(shè)計(jì)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。
最基本的CAR-T細(xì)胞能靶向單一的腫瘤特異性抗原從而用于血癌治療。比如靶向在B細(xì)胞淋巴瘤和淋巴細(xì)胞白血病上表達(dá)的CD19的工程化T細(xì)胞,以及靶向在急性髓系白血?。ˋML)和其他血液系統(tǒng)惡性腫瘤上過(guò)度表達(dá)的CD123(IL3RA)的工程化T細(xì)胞。
2、遺傳修飾
通過(guò)對(duì)T細(xì)胞遺傳修飾表達(dá)CAR,其被重新定向至一特定的靶點(diǎn)。最常用的遺傳修飾T細(xì)胞的方法是使用病毒(比如γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒)的載體,這些工程化載體可以攜帶CAR構(gòu)建體。簡(jiǎn)言之,T細(xì)胞被激活,然后用可將其攜帶的物質(zhì)釋放進(jìn)細(xì)胞的病毒顆粒進(jìn)行轉(zhuǎn)導(dǎo),從而導(dǎo)致CAR構(gòu)建體插入轉(zhuǎn)導(dǎo)的T細(xì)胞基因組里(圖2)。
3、新概念
CAR-T細(xì)胞設(shè)計(jì)的前沿研究中不斷有各種令人興奮的新概念提出。特別令人感興趣的是遞送:如何有效地將T細(xì)胞遞送到腫瘤中,以及工程化的T細(xì)胞能夠在體內(nèi)傳送些什么物質(zhì)給腫瘤。
這些新的概念可以改進(jìn)治療效果,但有些也可能增加治療成本。由于T細(xì)胞療法已經(jīng)成本過(guò)高,因此需要進(jìn)行各項(xiàng)臨床試驗(yàn)來(lái)確定將這些新概念從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到臨床是否有意義。