CAR-T细胞疗法简史（一）
2021年无疑是CAR-T细胞疗法最受国人瞩目的一年。先是2月份，3位肿瘤免疫学先驱Steven A. Rosenberg教授、Zelig Eshhar教授和Carl H. June教授获得了以色列丹-大卫奖，他们的获奖是因为开启了CAR-T细胞在治疗人类肿瘤的成功应用。然后是6月份，中国批准第一个CAR-T细胞治疗类产品——阿基仑赛注射液，用于治疗接受过二线或以上系统性治疗后仍复发或难治性大B细胞淋巴瘤成人患者。
一时间，120万一针的“神药”治愈肿瘤的新闻引爆全网，CAR-T成为街头巷尾热议的话题，CAR-T细胞疗法更成为无数肿瘤患者希翼能抓住的最后一根救命稻草。
CAR-T细胞疗法的诞生，经历了几十年的曲折过程。
第一位CAR-T细胞疗法的开创者，是世界著名的癌症学和免疫学专家Steven A. Rosenberg教授。现年82岁的他，仍在美国癌症研究院担任外科主任。
Rosenberg在肿瘤免疫的探索开始于一个罕见病例。1968年，他还只是一名住院医师，正在VA医院接受培训。有一天，他接诊一名63岁的退伍老兵，需要为老兵进行胆囊切除手术。查看患者病历的时候，Rosenberg坐不住了。
12年前，老兵因为晚期胃癌，在VA医院切除了他大约60%的胃，其中包括一个拳头大小的肿瘤，手术记录显示，至少还有3个肿瘤扩散到肝脏和淋巴结，且无法摘除。手术后没有进一步的治疗，不久后患者回医院复诊，手术恢复正常。5个月后，患者体重增加了，并重新开始工作。12年过去了，在Rosenberg进行胆囊切除手术的时候，他发现老兵肝脏的肿瘤完全消退，癌症没有在老兵身上留下任何痕迹。
难道从一开始，这个晚期癌症患者就是被误诊的，并进行了一次毫无必要的手术？
带着疑问，Rosenberg找出了当年的原始病理报告和组织切片，进行了仔细的阅读比对，发现老兵确实是晚期胃癌，并没有误诊。
排除了误诊的可能，唯一的解释就是——老兵遭遇了医学史上最罕见的奇迹——癌症在完全没有治疗的情况下自行消退了。癌症自愈？可能吗？可能，只是概率极低极低。直到Rosenberg遇到这名患者，全世界的医学文献仅仅记载过170例，只有3例涉及胃癌，其中2例最终被证实为癌症自行消退。原因是什么呢？尚不清楚。Rosenberg后来将这个病例发表在《癌症》杂志上。
一个念头划过Rosenberg的脑际：肿瘤的消退应该是患者的免疫系统将癌细胞识别为外来的入侵者并将其杀灭。也许，患者的血液里存在某种未知的抗肿瘤因子，如果把老兵的血液输给其他癌症患者，或许也能帮助他们抗击肿瘤。
说干就干，Rosenberg找到了一名愿意尝试且血型与老兵相匹配的晚期胃癌患者。Rosenberg获准将老兵的血液输给这名患者。结果却令人失望，老兵的血液并没有缓解患者的癌症，在之后的几个月里，患者因为癌症进展去世了。
实验虽然失败了，但是，利用患者自身免疫淋巴细胞进行治疗的种子已经种下。他后来写道：“有些东西开始在我心中燃烧，一种从未消失的东西。”早在大学期间，他就知道他需要发展新的治疗方法，才能帮助更多的患者。他意识到创新研究需要更深层次的基础科学背景。他在哈佛大学攻读生物物理学博士期间，有2年花在物理、高等数学、物理化学和遗传性课程上，另外两年在实验室研究人类细胞膜的蛋白质结构。他希望自己能够利用不同领域的科学知识去解决问题，而不是被自己所不知道的东西吓倒。
CAR-T细胞疗法研究进展（2）
编者按：随着CAR-T细胞疗法的蓬勃发展，每月都会出现新的CAR-T理念和技术。我尝试把其中一些编录于此，以鼓励我们的患者——抗癌路上，有无数的科学家、医务工作者和我们并肩作战，并且不断取得新的胜利。
1、靶向肿瘤内皮细胞的CAR
要杀灭实体瘤中的肿瘤细胞，CAR-T细胞必须穿过血管屏障，才能进入实体瘤内部。然而，肿瘤细胞分泌的促血管生成分子，会破坏内皮粘附因子的表达，导致T细胞无法浸润到实体瘤内部。为了解决这个问题，研究者改变CAR-T细胞的靶向，使CAR-T细胞从靶向肿瘤抗原改为靶向肿瘤内皮细胞。这样做的好处是，CAR-T细胞不用进入到实体瘤内部，就能直接杀伤肿瘤内皮细胞，并由于每个肿瘤内皮细胞支持着50-100个肿瘤细胞的生存，因此肿瘤内皮细胞的死亡会引发一连串的肿瘤细胞死亡，这是“擒贼先擒王”的意思。格拉达等人创造了一种靶向治疗内皮细胞的CAR，具有两个不同的单链抗体结构域，通过一个串联的间隔物连接在一起，提高了CAR-T细胞在体内的持久性和抗肿瘤效果。
2、快速制造CAR-T细胞
CAR-T细胞的制造，通常需要5天以上的时间，具体步骤包括激活、病毒转导和体外扩增。这个过程会导致CAR-T细胞的渐进性分化和相关抗白血病活性的丧失。Ghassemi等人研发出了CAR-T细胞的快速制造方法，不需要T细胞的激活或体外扩增，可以在24小时内从外周血中获得功能性CAR-T细胞。在人类白血病的小鼠异种移植模型中，运用该方法制造的CAR-T细胞在体内的抗白血病活性高于使用标准方案生产的激活的CAR-T细胞。CAR-T细胞的快速制造可以降低生产成本，拓宽其适用性。
3. GD2-CAR-T细胞治疗儿童脑胶质瘤
弥漫性固有桥脑胶质瘤(DIPG)和其他H3K27M突变的弥漫性中线胶质瘤(DMG)是儿童中枢神经系统常见的致死性肿瘤。确诊后的平均预期寿命为10个月，5年存活率不到1%。目前，姑息放疗是唯一确定的治疗方法。
Majzner等采用靶向H3K27M突变的CAR-T细胞来治疗脑胶质瘤。1期临床试验有4位患者参加，剂量水平为1(1e6 GD2-CAR T细胞/kg静脉注射)。4名患者中有3名获得临床和放射学益处。这项临床试验将继续使用GD2-CAR-T细胞疗法治疗H3K27M+DIPG和脊髓DMG患者，以确定最佳剂量、路线和计划，并确定疗效。
4. 获得缓解的基因组特征
针对CD19的CAR-T细胞免疫治疗中，复发和缺乏反应是一些患者面临的困境。Shao等人应用综合的生物信息学方法，研究临床中获得缓解的相关基因组特征。结果显示：1、完全应答者骨髓微环境中的趋化因子、白细胞介素相关途径活性较高，而未完全应答者细胞周期检查点相关途径活性较高。2、当CD19-CAR-T细胞表达较不成熟的T细胞表型时，如Tscm表型，有较好的临床结果。当CD19-CAR-T细胞表型成熟，且表达免疫检查点/耗竭标物，如PD-1、TIMP-3和LAG-3时，临床疗效较差。3、血液生物标记物与CAR-T细胞临床结果相关。治疗前后循环髓系来源抑制细胞(MDSC)水平低的患者有较好的临床反应。具有Th1型免疫反应标记物的患者也有较好的临床结果。乳酸脱氢酶(LDH)水平升高与不良结局相关，LDH水平高、血小板计数低的患者预后较差。
5. 逆转CAR-T细胞治疗后的T细胞耗竭
Elise等发现，抗PD-1免疫检查点抑制剂帕博利珠单抗（派姆单抗）可以逆转CAR-T细胞治疗后的T细胞耗竭。对12例难治性/复发B细胞淋巴瘤进行每3周静脉注射帕博利珠单抗200毫克治疗。从CAR-T细胞输注到第一次注射帕博利珠单抗的中位时间为3.3个月(0.4-42.8个月)，治疗后12名患者中有4名（33%）临床受益：1例完全缓解，2例部分缓解，1名患者病情稳定。使用CyTOF的深度免疫分析显示，临床应答者的CAR-T细胞活化和增殖增加，T细胞耗竭减少。
6. CAR-T治疗胃癌的尝试
Claudin 18.2是蛋白质的一部分，其作用是调节分子在细胞间的运动，仅在胃中有特异表达，被证明是一个很有前途的靶点。因为它不仅在癌症中高表达，而且由于它嵌入在胃粘膜中，使得治疗时不会误伤健康组织。以Claudin 18.2为靶点的CAR-T治疗刚刚起步。CARsgen公司提供的临床前数据表明，他们的CAR-T细胞疗法能有效地针对claudin18.2阳性患者来源的异种胃癌模型，且没有毒性。这种疗法已经进入1期临床试验，目前正在中国(NCT04581473)和美国(NCT04404595)的胃癌和胰腺癌患者身上进行测试。
参考文献 ：
1、Parvin Akbari, Afroditi Katsarou, Roxanna Daghighian, Lotte W.H.G. van Mil, Elisabeth J.M. Huijbers, Arjan W. Griffioen, Judy R. van Beijnum, Directing CAR T cells towards the tumor vasculature for the treatment of solid tumors, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer, 2022, 188701, ISSN 0304-419X, https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2022.188701.
2、Ghassemi, S., Durgin, J.S., Nunez-Cruz, S. et al. Rapid manufacturing of non-activated potent CAR T cells. Nat Biomed Eng 6, 118–128 (2022). https://doi.org/10.1038/s41551-021-00842-6
3、Majzner, R.G., Ramakrishna, S., Yeom, K.W. et al. GD2-CAR T cell therapy for H3K27M-mutated diffuse midline gliomas. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04489-4
4、Shao, L., Iyer, A., Zhao, Y. et al. Identification of genomic signatures in bone marrow associated with clinical response of CD19 CAR T-cell therapy. Sci Rep 12, 2830 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-06830-3
5、Elise A. Chong, Cécile Alanio, Jakub Svoboda, Sunita D. Nasta, Daniel J. Landsburg, Simon F. Lacey, Marco Ruella, Siddharth Bhattacharyya, E. John Wherry, Stephen J. Schuster. Pembrolizumbab for B-cell lymphomas relapsing after or refractory to CD19-directed CAR T-cell therapy, Bolld (2022) 139 (7): 1026–1038. https://doi.org/10.1182/blood.2021012634
6、Ross E Staudt a, Robert D Carlson a, and Adam E Snook，Targeting gastrointestinal cancers with chimeric antigen receptor (CAR)-T cell therapy，CANCER BIOLOGY & THERAPY，2022, VOL. 23, NO. 1, 127–133. https://doi.org/10.1080/15384047.2022.2033057
