7.1 CART细胞治疗的发展过程

CART细胞治疗的发展过程

简介

•细胞免疫治疗是继手术，放疗，化疗之后新兴的一种重要的肿瘤治疗手段，T细胞又是机体细胞免疫功能的主要效应细胞，一直是肿瘤治疗研究中的热点。

•T细胞免疫治疗的发展经历了以下几个阶段：

1、细胞因子激活的杀伤细胞(LAK)，肿瘤浸润细胞（TIL）。

2、细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）。

3、树突状抗原递呈细胞刺激细胞因子诱导的杀伤细胞（DC-CIK）

4、嵌合抗原受体的T细胞(CAR-T)

原理

•CAR-T是通过基因工程技术构建的一种表达嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor，CAR)的T细胞，使其在肿瘤免疫效应上具有靶向性、MHC非限制性、效应持久性等特点，一旦与靶细胞结合，胞内信号转导区将活化信号传入T

细胞，激活T细胞，分泌多种细胞因子，通过细胞毒性作用而发挥抗肿瘤细

胞效应。

CART细胞结构

CAR-T细胞结构

•1、胞外抗原结合域：即免疫球蛋白的单链可变区，可识别肿瘤相关抗原。重组ＣＡＲ与抗原的结合不需要依赖于ＭＨＣ的递呈，有效避免了肿瘤细胞ＭＨＣ表达下调这一免疫逃逸机制。

•2、跨膜区：连接胞外抗原结合域和胞内信号域，一般由二聚体膜蛋白组成，主要包括ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ２８等，能将ＣＡＲ结构锚定于Ｔ细胞膜上。

•3、胞内信号域：采用免疫受体酪氨酸活化基序（ＩＴＡＭ），当胞外区与其识别的抗原结合时，就会向胞内传导ＴＣＲ样信号。根据胞内信号域结构的差异，ＣＡＲ可划分为四代。

CAR-T细胞的发展历程

•第一代CAR-T:识别肿瘤相关抗原的单链可变区片段（scFv）同T细胞的胞内信号区结合(TCR/CD3和FCR)。

•第二代CAR-T:在第一代CAR分子基础上，在CAR分子胞内区增加了共刺激分子的胞内结构域，提高了T细胞的活化。

•第三代CAR-T:在CAR分子胞内区引入两个及以上的共刺激分子的胞内结构域，增强了T细胞抗肿瘤效应，并延长了CAR-T在体内的活性时间。

•第四代CAR-T：较三代CAR-T增加了细胞因子的分泌表达功能，从而招募和活化更多的免疫细胞，增强抗肿瘤效应。

今天Emma 2012

CAR-T的应用

•1、血液系统恶性肿瘤：B-急性淋巴细胞白血病，难治/复发慢性淋巴细胞白血病，非霍奇金淋巴瘤，霍奇金淋巴瘤，多发性骨髓瘤等。

•2、实体瘤：卵巢癌，间皮瘤，肺癌，胰腺癌，肝癌，乳腺癌，结肠癌等。

作用优势

•靶向作用：CAR-T通过特异性的结合肿瘤细胞表面抗原，发挥抗肿瘤作用，

作用更为精准。

•作用持久：CAR-T细胞具有免疫记忆功能，部分CAR-T可在患者体内长期存活。•细胞活性强：CAR-T细胞的体内增殖，活化，分泌细胞因子的作用都明显优

于其他免疫细胞。

•无主要组织相容性复合物（MHC）限制：CAR-T的效应不受MHC限制，从而

克服了MHC表达下调产生的肿瘤细胞免疫逃避机制。

作用流程

•将患者血液中分离得到的白细胞通过流式或者磁珠分选得到CD4+ 和CD8+ T 细胞，T 细胞在体外通过人工抗原呈递细胞（antigen-presenting cells，APC）进行激活和扩增，再采用不同的载体（质粒，病毒、转座子和mRNA）将改造好的CARs 转入T 细胞，经过改造的T细胞进行质量控制后再重新回输入患者体内以发挥抗肿瘤作用。

CAR-T治疗过程中的不良反应

•1、脱靶效应：脱靶效应是指CAR-T细胞不仅作用于表达靶向抗原的肿瘤细胞，也能够导致表达靶抗原的正常组织发生免疫介导的损伤。

•2、细胞因子释放综合征：CAR-T细胞进入机体后，大量活化，短时间内释

放IL-6、TNF-α和IFN-γ等，引起细胞因子释放综合征。细胞因子释放综合征的主要临床表现是发热、疲乏、头痛、癫痫、恶心、寒颤、呼吸困难、急性呼吸窘迫综合征、低血压、急性血管渗漏综合征、心动过速、肝功能损害和肾功能衰竭等症状。

•3、神经毒性：包括谵妄、言语障碍症、运动不能性缄默症、癫痫发作。这

些不良反应可能是自限性的，也可能留下永久性后遗症。

展望

•2017年7月，美国FDA批准通过了诺华公司的CAR-T药物CTL-019用于儿童复发/难治急性淋巴细胞白血病的治疗，这是全球第一个批准上市的CAR-T药物。到2017年底，全球目前注册的CAR-T临床研究项目一共有427个，美国以155项研究位列第一位，中国以145项位列第二。CAR-T技术的出现，为难治/复发的血液系统恶性肿瘤患者和实体瘤患者带来了希望。

•但是，我们也看到，在CAR-T治疗领域，仍存在很多风险和挑战。

1、有效控制CAR-T相关不良反应，减少致死性事件的发生。

2、寻找肿瘤特异性的抗原，减少脱靶效应。

3、在CAT-T细胞中引入“开始“”和“”终止”开关，从而更精确调控CAR-T 细胞的作用。

4、实体瘤中的CAR-T“归巢”问题。