發布時間:2022-06-09 瀏覽量:0

什么是CAR?
CAR是一種合成的細胞表面受體與靶細胞表面抗原結合,不依賴于MHC并將細胞毒性免疫細胞重定向至表達該抗原的目標細胞。其主要功能是更換TCR-CD3復合物并傳輸T細胞激活的主要信號,如第一代CAR所示,或在胞內區增加1個(第二代CAR)或者2個(第三代CAR)共刺激信號(圖1)。

圖1 :CAR T、CAR-NK和CAR-M的CAR結構
CAR通常由四個結構域組成:胞外抗原結合域、間隔區或鉸鏈區、跨膜域和細胞內信號域。抗原結合域通常由抗體重(VH)和輕(VL)可變區鏈通過一個靈活的鏈接器連接,形成一個鏈片段變量(scFv),用于識別特定抗原。與TCR識別通過MHC呈現的抗原不同,單鏈抗體識別并與細胞表面表位結合并決定其靶特異性。
CAR-T的榮耀及與隱痛
近年來,嵌合抗原受體(CAR)過繼細胞療法取得了巨大進展,全球已經有8款CAR-T產品上市,集中在CD19靶點和BCMA靶點,用于血液惡性腫瘤的治療(表1)。

表1:全球CAR-T上市產品
然而,實體腫瘤的CAR-T治療的效果還不盡如人意。還沒有上市的實體腫瘤CAR-T產品。走的比較前面的靶點,如CLDN18.2、GPC3靶點已經獲批臨床。
多種因素影響了CAR-T在實體腫瘤中的療效。這些障礙包括CAR T細胞的制造、缺乏腫瘤特異性抗原、CAR T細胞的低效轉運和浸潤到腫瘤部位、免疫抑制性腫瘤微環境(TME)(圖2)、治療相關毒性和抗原逃逸。

圖2:實體瘤微環境示意圖
CAR-NK的頭角初露
目前,NK 細胞相關的臨床研究正在全球廣泛開展中,其主要被用于治療造血系統惡性腫瘤(如白血病、淋巴瘤和多發性骨髓瘤等)和實體瘤(如黑色素瘤、卵巢癌和肺癌等)。由于NK細胞在一線免疫應答中承擔關鍵作用,因此越來越多的研究集中在以 NK 細胞為基礎的細胞免疫治療上。
其中,CAR-NK細胞療法既運用了 CAR-T 細胞療法的研發思路,又發揮了 NK細胞的生物學特性。通過基因編輯在 NK 細胞內加入 CAR(嵌合抗原受體),從而形成 CAR-NK 細胞,之后向腫瘤患者回輸體外誘導培養的 CAR-NK,在機體內直接或間接殺傷腫瘤,達到治療目的。
#1、NK無HLA限制性,可以異體使用,可生產“現貨”(off-the-shelf product) 產品;
#2、更好的安全性。CAR-NK細胞在臨床上沒有細胞因子釋放綜合征(CRS)和神經毒性,異體來源的CAR-NK不會誘發移植物抗宿主病(GVHD),這可能是由于活化的CAR-T細胞分泌與CRS 和神經毒性高度相關的細胞因子,而活化的NK 細胞通常分泌的是IFN-γ和GM-CSF;
#3、CAR-NK細胞具有廣譜高效的殺瘤活性。除了以CAR依賴性方式殺死腫瘤靶細胞外,CAR-NK細胞具有天然的細胞毒活性,可通過非CAR依賴的機制激活,例如NCR、NKG2D、共刺激受體DNAM-1(CD226)和KIR(KIR2DS1、KIR2DS4和KIR2DL4)。此外,NK細胞可通過CD16介導的ADCC殺傷腫瘤細胞。
而科學家對于CAR-NK的探索從未停止,目前 CAR-NK 的 CAR 結構前后經歷了 6 次迭代(圖3),并向更加多元化的方向發展。CAR-NK的轉染效率及凍融等問題也亟待解決。CAR-NK能否克服現有的挑戰,迎來真正的技術突破,讓我們拭目以待。

圖3:CAR-NK結構的演變
除了CAR-T,CAR-NK之外,CAR-M,,CAR-DNT,CAR-γδT等細胞類型的研發也如火如荼的進行當中,針對實體腫瘤的細胞治療產品正在以堅定的腳步向我們走來。

1. Kevin Pan, Hizra Farrukh.CAR race to cancer immunotherapy: from CAR T, CAR NK to CAR macrophage therapy. J Exp Clin Cancer Res . 2022, 41:119.doi: 10.1186/s13046-022-02327-z.
2. Guangna Liu , Wei Rui , Xueqiang Zhao.Enhancing CAR-T cell efficacy in solid tumors by targeting the tumor microenvironment. Cell Mol Immunol,2021 ,18(5):1085-1095. doi: 10.1038 /s41423- 021-00655-2.
3. Alexander Biederst?dt , Katayoun Rezvani.Engineering the next generation of CAR-NK immunotherapies. Int J Hematol. 2021,114(5):554-571.doi: 10.1007/s12185-021-03209-4.