June和Sadelain发表NEJM综述：CAR-T治疗成就和展望

作者：黄河，张鸿声来源：NEJM医学前沿

嵌合抗原受体治疗（chimeric antigenreceptor T cell，CAR-T）已于2017年被美国FDA批准，针对CD19靶标治疗复发、难治性急淋和弥漫大B淋巴瘤。因其常规治疗无法比拟的疗效和临床前景，CAR-T疗法近5年成为目前全球肿瘤治疗研发和转化的热点。2018年7月5日《新英格兰医学杂志》发表了这一领域的最新综述[1]。该综述罕见地由两位在美国不同研究机构的CAR-T治疗研发和临床转化先驱联合撰写。其中纪念斯隆·凯特琳癌症研究中心的Michel Sadelain对CAR-T治疗的早期研发做出过重要贡献，是首位发展出携带CD28共刺激信号第二代CAR的科学家[2]，并一直引导着这一领域的科研前沿。最近，Sadelain实验室又发现了CAR-T治疗中发生细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome, CRS)的新机制[3]。虽然Carl June团队发展出携带4-1BB共刺激信号第二代CAR的早期技术来源于另外一个研究机构[4,5]，但他们针对B细胞白血病的治疗最早在临床上获得成功[6]，经他们治疗的女孩Emily已成为CAR-T治疗白血病成功的里程碑。

在此，《NEJM医学前沿》邀请了曾在Sadelain实验室从事基因及细胞治疗研究的张鸿声教授以及浙江大学医学院及其附属第一医院的血液病专家黄河教授撰写述评。

这篇综述在肿瘤的过继性细胞治疗乃至于免疫治疗的大范畴之内，针对CAR-T治疗的基本原理，临床研究结果和发展方向进行了概括性的总结。首先，作者认为过继性细胞治疗之所以在癌症治疗上获得成功，主要是因为这一治疗无需调动患者的主动免疫，因而对已有免疫缺失的癌症患者具有疗效。2017年10月被美国FDA批准的CAR-T治疗是采用基因修饰T细胞构成的、最有希望治愈肿瘤的新型治疗手段。

CAR-T来龙去脉

过继性细胞治疗是指回输淋巴细胞以治疗肿瘤，其最早的临床应用是在上世纪八十年代采用自体肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor-infiltrating lymphocytes，TILs）治疗转移性黑色素瘤患者，及其采用异体供者淋巴细胞回输治疗复发性白血病患者[7,8]。上世纪九十年代发展出的基因转导技术使基因修饰T细胞表达特异性T细胞受体及其CAR成为可能[9]。与传统的小分子和抗体类抗肿瘤药物不同，CAR-T细胞是活的细胞药物，回输后可在体内扩增并长期持续生存。

最近被美国FDA批准的两个CAR-T细胞治疗是属于含有CD28或4-1BB共刺激信号的第二代CAR技术，并且都是针对CD19这一B细胞特异性靶标。这主要是因为CD19在B细胞白血病和淋巴瘤都具有广泛的表达，并且因为CD19局限于B细胞的表达，这一治疗造成的B细胞缺乏症也可以通过免疫球蛋白进行有效的治疗。在白血病和淋巴瘤的小鼠动物实验上，单次回输CD19特异性CAR-T细胞就可以有效地清除肿瘤细胞。在临床试验方面，仅在美国就有超过上千位病人接受过靶向CD19的CAR-T细胞治疗，主要针对复发难治性B细胞恶性肿瘤，包括急淋，慢淋和非霍基金淋巴瘤，并取得优异的疗效。

图释：CAR和T细胞受体的结构。

除目前最成功的靶向CD19 CAR-T细胞治疗之外，针对CD19阴性复发的问题，靶向CD20和CD22的CAR-T细胞治疗及联合其中两个靶标的双特异CAR-T细胞治疗也在多个临床研究中进行。最近，由本述评作者之一参与的研究由北京博仁医院潘静主任在欧洲血液年会上口头报道。该研究采用人源化CD22 CAR-T细胞治疗15例难治复发B-ALL患者，获得了80%完全缓解率，其中大部分患者接受过CD19 CAR-T细胞治疗[10]。

在多发性骨髓瘤治疗上，针对BCMA靶标的CAR-T细胞治疗是下一个热点，目前有多个临床试验正在进行。在急性髓性白血病的治疗上，针对包括Lewis Y antigen, CD123和 folate receptor β等3个靶标的临床试验已经开始。

对CAR T细胞疗法的应答。*

*ND表示未测定。**表中所示参考文献为原文序号。

CAR-T相关不良事件

与其他癌症治疗相同，CAR-T细胞治疗也伴随着副作用，包括B细胞缺乏症这一靶标正确、非肿瘤杀伤的副作用，及其细胞因子释放综合征。目前看来，细胞因子释放综合征的严重程度与在治疗时骨髓里的肿瘤负荷相关[11,12]。与靶向CD19的CAR-T细胞治疗相同，针对多发性骨髓瘤B细胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA或CD269）的CAR-T细胞治疗也同样有细胞因子释放综合征，并且两者都可以发生神经毒性症状[11-13]，严重时可发生脑水肿[14,15]。细胞因子释放综合征的发生与T细胞激活和包括IL6和INFγ等细胞因子的大量释放相关。最新研究表明，患者体内的单核和巨噬细胞可能也参与了这一综合征的发生[3,16]。目前，严重细胞因子释放综合征的临床处理主要有IL6受体拮抗剂托珠单抗（tocilizumab）和糖皮质激素。由于这一治疗采用了整合型病毒载体，其安全性一直都是临床治疗关心的问题。在这一点上，上千例病人已经回输过T细胞受体或者CAR修饰的T细胞，至今为止尚无一例发生基因插入引起的癌变问题。

已报道的CAR-T细胞毒性作用。

合成生物学助力CAR-T

细胞基因工程和合成生物学的结合给增强T细胞功能提供了广阔的空间，从而可以增强这一治疗的长期有效性和安全性。例如，联合靶向或可逻辑调控CAR-T细胞治疗可以通过只识别两个靶标之一或只有双靶标同时存在才能有效地杀伤肿瘤[9,17]。T细胞可以通过表达共刺激配体或分泌细胞因子进入肿瘤微环境[18-20]。T细胞的安全性还可以通过可调控自杀基因如可诱导半胱氨酸蛋白酶9（caspase 9）和表达部分表皮生长因子受体得到增强。随着基因编辑技术的发展，特别是CRISPR/Cas9技术的出现使CAR可以从T细胞受体位点表达，并通过延缓T细胞耗竭起到增强肿瘤杀伤的作用[21]。

中国CAR-T有望超越美国

作为第一个获得美国FDA商业许可的基因治疗，CD19 CAR-T细胞治疗的成功有非常重要的历史意义。如何增强这一治疗的疗效使患者获得长期完全缓解，以及减轻这一治疗的副作用，特别是严重细胞因子风暴，是目前急需解决的问题。同时，CAR-T细胞治疗有望在其他血液肿瘤特别是多发性骨髓瘤的临床研究中获得成功。在治疗实质性肿瘤上，CAR-T细胞治疗如能解决靶标的选择和肿瘤的进入问题，也有希望在不久的将来有所突破。

目前，全球在ClinicalTrials.gov上登记的CAR-T细胞治疗临床试验已达250多个，正在进行的临床试验主要在中国和美国。由于多年经济持续发展和对创新创业的大力支持，在CAR-T细胞治疗这一国际前沿领域上，中国的临床试验数目已经超过美国（中国：150；美国：79）。可以展望，CAR-T细胞治疗这一领域刚刚开始，以CAR-T细胞治疗为代表的肿瘤免疫治疗会在癌症治疗中起到越来越重要的作用。

张鸿声教授

上海雅科生物科技有限公司创始人，同济大学医学院兼职教授。上海市浦江人才，中国研究型医院学会生物治疗学专业委员会常务委员、CAR-T19细胞免疫生物治疗学学组组长。曾在知名杂志Nature Biotechnology，Nature Medicine，Molecular Therapy， Leukemia上发表过数篇关于基因及细胞治疗的文章和综述。张教授早年曾参与过本文作者Sadelain实验室的基因及细胞治疗研究。

黄河教授

浙江大学求是特聘教授, 现任浙江大学医学院党委书记、副院长，浙江大学血液病研究所所长，浙江大学医学院附属第一医院血液骨髓移植中心主任。中华医学会血液学分会造血干细胞移植学组副组长，中华骨髓库专家委员会副主任委员，浙江省医学会血液学专业委员会主任委员，浙江省抗癌协会血液学专业委员会主任委员，亚太血液造血干细胞移植学会常委。黄河教授长期从事血液学、造血干细胞移植和干细胞基础与转化研究, 是973项目首席科学家，并以项目第一人获国家科技进步奖二等奖2项，教育部高等学校科学技术进步奖一等奖1项。

参考文献

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