Cancer Cell最新综述：CAR-T治疗实体瘤，任重道远，但未来可期！

作者及单位：邦耀生物联合华东师范大学刘明耀教授、杜冰教授

不同于血液肿瘤的成功，CART在实体瘤治疗中面临诸多挑战，包括肿瘤抗原的异质性、肿瘤微环境的免疫抑制性等。学习杜冰教授等前两天在Cancer Cell发表的一篇综述，里面详细讨论了CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中的临床研究进展、面临的挑战以及潜在的改进策略，强调了CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中的潜力，并提出了多种策略来克服当前的障碍。

主要内容

1、目前正在进行的嵌合抗原受体T细胞在实体瘤中的临床试验

jrhz.info

包括各个靶点在不同适应症的临床结果，如B7H3靶向CART:

小细胞肺癌（SCLC）：

疾病控制率（DCR）为85.0%，40例可评估患者中14例部分缓解（PR），9例SCLC患者中7例PR（NCT05276609，40例，I期）。

胶质母细胞瘤（GBM）：

dose1，12个月总生存率（OS）为83.3%，中位OS为20.3个月；

dose2，3例患者中2例PR和1例CR（NCT05241392，13例，I期）。

儿童实体瘤：

第二次CAR-T细胞输注后观察到部分缓解（NCT04483778，16例，I期）。

弥漫性内生型脑桥胶质瘤（DIPG）：

1例患者临床和影像学改善（NCT04185038，NA，I期）。

收藏，具体各GD2、Claudin18.2靶向等CART的临床疗效详见表格。

2、CART在实体瘤中的挑战

肿瘤抗原的异质性：

实体瘤细胞的抗原表达存在显著的异质性，这意味着即使在同一个肿瘤中，不同癌细胞也可能表达不同的抗原。这种异质性使得CAR-T细胞难以有效识别和攻击所有癌细胞，增加了治疗的复杂性。

靶向抗原的非肿瘤特异性：

CAR-T细胞的靶向抗原可能不仅存在于肿瘤细胞上，也可能在正常组织中表达。这种on-target, off-tumor toxicity可能导致严重的副作用，限制了CAR-T细胞疗法的安全性和有效性。

T细胞浸润不足和持久性差：

与血液系统恶性肿瘤不同，实体瘤的肿瘤微环境通常具有免疫抑制性，这会阻碍CAR-T细胞的浸润和持久性。T细胞需要能够有效地穿透肿瘤组织并在其中长期存活，才能发挥抗肿瘤作用。

免疫抑制性肿瘤微环境：

实体瘤的肿瘤微环境通常包含多种免疫抑制性细胞和分子，如调节性T细胞（Tregs）、髓源性抑制细胞（MDSCs）和免疫抑制性细胞因子（如TGF-β和IL-10）。这些因素共同作用，抑制了CAR-T细胞的活性和功能。

T细胞耗竭：

CAR-T细胞在持续暴露于肿瘤抗原后容易发生耗竭，表现为功能下降、增殖能力减弱和存活时间缩短。T细胞耗竭是CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中面临的一个重要问题，因为它显著削弱了CAR-T细胞的抗肿瘤效果。

3、克服实体瘤障碍的策略

1. 优化CAR结构

• 新型CAR设计：包括E-CAR、STAR-CAR和CAR-Toner等新一代CAR结构，这些设计旨在提高CAR-T细胞的疗效和安全性，特别是在实体瘤治疗中。
• 减少tonic signaling（持续信号）：通过修改CAR的胞外结构域、替换共刺激结构域或调节下游信号传导（如引入CD3ε细胞质结构域），减少因持续信号导致的T细胞耗竭。

2. 增强T细胞功能

• 过表达转录因子：如FOXO1和c-Jun，这些转录因子能够增强CAR-T细胞的记忆表型和抗耗竭能力，从而提高其在实体瘤中的持久性和抗肿瘤活性。
• 代谢重编程：通过过表达特定基因（如IL-4、IL-10、IL-15）或敲除抑制代谢的基因（如REGNASE-1、RASA2），增强CAR-T细胞的代谢适应性和功能。
• 免疫检查点抑制：通过敲除或阻断免疫检查点分子（如BTLA、A2AR），增强CAR-T细胞的活性和抗肿瘤能力。

3. 调控肿瘤微环境TME

• 趋化因子修饰：通过在CAR-T细胞中表达趋化因子（如CXCR2/4、IL-7、CCL19），增强CAR-T细胞向肿瘤组织的浸润能力。
• 基质降解：通过表达酶（如heparanase）降解肿瘤基质，改善CAR-T细胞在肿瘤组织中的渗透。
• 免疫检查点抑制剂联合使用：与PD-1/PD-L1抑制剂联合使用，增强CAR-T细胞在免疫抑制性肿瘤微环境中的活性。

4. 提高CAR-T细胞疗法的安全性

• 自杀开关：如诱导型caspase-9基因，用于控制CAR-T细胞的过度反应，减少副作用。
• 逻辑门控CAR-T细胞：通过设计AND门控CAR-T细胞，实现更高的肿瘤特异性和减少非肿瘤毒性。
• pH敏感CAR-T细胞：开发在酸性肿瘤微环境中特异性激活的CAR-T细胞，以减少对正常组织的毒性。

5. 创新的CAR-T细胞制造方法

• 非病毒基因编辑：利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术，精确地将CAR基因插入T细胞基因组的特定位置，提高CAR-T细胞的稳定性和安全性。
• 异体CAR-T细胞：开发“现成可用”的异体CAR-T细胞产品，减少制造成本和时间，同时提高治疗的可及性。

6. 联合治疗策略

• 与化疗、放疗和手术结合：通过与传统治疗方法联合使用，增强CAR-T细胞疗法的疗效。
• mRNA疫苗联合使用：通过mRNA疫苗激活和扩增CAR-T细胞，增强其抗肿瘤能力。

这些策略强调了通过多学科的整合和创新，可以显著提高CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中的效果和安全性。这些策略不仅针对CAR-T细胞本身的优化，还包括对肿瘤微环境的调控和联合治疗的探索，为未来CAR-T细胞疗法的发展提供了新的方向。

4、基因敲除或过表达增强CAR-T细胞功能的策略

基因敲除：NR4A、TOX、Osr2、TGFbR、CBLB、A2AR、RASA2等

基因过表达策略：IL-7、CCL19、IL-10、IL-15、LIGHT、GITRL、FOXO1等

小结

近年来CAR-T细胞疗法在实体瘤治疗中的临床成果取得了显著进展，但仍然需要不断探索解决目前存在的诸多挑战，虽任重道远，但未来可期！