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
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！
