CAR T細(xì)胞已被批準(zhǔn)用于B細(xì)胞惡性腫瘤或復(fù)發(fā)和/或難治性多發(fā)性骨髓瘤患者，但對(duì)大多數(shù)實(shí)體瘤的療效仍然難以確定。在這種情況下，來(lái)自臨床試驗(yàn)的有限患者畫(huà)像和活檢數(shù)據(jù)將進(jìn)一步阻礙研究者對(duì)CAR-T治療實(shí)體瘤的機(jī)制等理解，需要依賴(lài)不完善的臨床前模型。從這個(gè)角度來(lái)看，我重新評(píng)估了當(dāng)前的數(shù)據(jù)，并從為數(shù)不多的在實(shí)體瘤患者中測(cè)試CAR T細(xì)胞的成功試驗(yàn)和腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞的臨床經(jīng)驗(yàn)中吸取了教訓(xùn)，提出了取得更大成功的潛在途徑。最有前景的方法包括使用多能干細(xì)胞，共靶向多種免疫逃避機(jī)制，采用多種共刺激結(jié)構(gòu)域，以及CAR配體靶向疫苗。還應(yīng)考慮采用另一種策略，即給予多劑量的短效CAR T細(xì)胞，以防止衰竭并維持功能效應(yīng)。

Box1?用于實(shí)體瘤患者的CAR T細(xì)胞療法的關(guān)鍵特征

如果要描述一種理想的嵌合抗原受體（CAR）T細(xì)胞，它最有可能成功治療實(shí)體瘤患者，它將包括以下特征。

癌癥診斷后

所選擇的CAR構(gòu)建體優(yōu)選靶向高水平表達(dá)的且僅由所有腫瘤細(xì)胞表達(dá)的抗原。如果這種模式不可能，CAR應(yīng)靶向活性高低與表達(dá)量密切相關(guān)的抗原，即這種抗原在所有腫瘤細(xì)胞上高表達(dá)，在非惡性細(xì)胞上低表達(dá)，從而避免脫靶毒副效應(yīng)（on-target off-tumor effects）。理想的CAR將靶向不止一種腫瘤抗原，以避免抗原逃逸引起的耐藥性。理想情況下，該靶點(diǎn)還具有原癌性，以降低出現(xiàn)免疫編輯耐藥性變體的風(fēng)險(xiǎn)。CAR構(gòu)造的信號(hào)域應(yīng)確保活性CAR T細(xì)胞存在的持久性，不會(huì)觸發(fā) tonic signalling，進(jìn)而不會(huì)迅速衰竭。

注射到患者體內(nèi)之前

理想的CAR T細(xì)胞需要被成功制造。盡管新的改造正在評(píng)估中，但根據(jù)目前正在進(jìn)行的大多數(shù)方案，改造主要包括單采、活化、基因修飾、冷凍和儲(chǔ)存而不發(fā)生壞死、活化誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡、自相殘殺或者被污染。需要在快速周轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)從有限數(shù)量的自體T細(xì)胞中產(chǎn)生大量功能強(qiáng)的CAR T細(xì)胞。

注射進(jìn)患者體內(nèi)

靜脈注射進(jìn)入體內(nèi)后，成功的CAR T細(xì)胞必須首先避免殺死血管細(xì)胞，尤其是肺部的血管細(xì)胞，這樣才不會(huì)立即產(chǎn)生毒性。注射的細(xì)胞必須克服返回次級(jí)淋巴器官和骨髓的天然趨勢(shì)，而是通過(guò)腫瘤血管傳播、停滯和遷移。

到達(dá)腫瘤后

能夠與腫瘤血管結(jié)合并遷移的CAR T細(xì)胞必須通過(guò)腫瘤基質(zhì)進(jìn)行遷移，克服實(shí)質(zhì)性的物理屏障（包括血管周?chē)?xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)）。CAR T細(xì)胞還必須能夠在惡劣的免疫抑制腫瘤微環(huán)境中生存，并保持其細(xì)胞溶解能力。

優(yōu)選的候選者必須能夠直接與腫瘤細(xì)胞相互作用并殺死腫瘤細(xì)胞，最好是重復(fù)作用。這一目標(biāo)將需要CAR T細(xì)胞克服不利的趨化因子梯度、由于腫瘤細(xì)胞ICAM1表達(dá)水平低而導(dǎo)致的突觸形成受限以及任何內(nèi)在腫瘤細(xì)胞耐藥性的機(jī)制。除了靶向表達(dá)同源抗原的腫瘤細(xì)胞外，理想情況下，CAR T細(xì)胞還將通過(guò)分泌細(xì)胞毒性因子或刺激內(nèi)源性免疫系統(tǒng)殺死不表達(dá)抗原的任何腫瘤細(xì)胞來(lái)誘導(dǎo)

旁觀(guān)者效應(yīng)

。

最后，

CAR T細(xì)胞必須在腫瘤內(nèi)增殖，以產(chǎn)生額外的效應(yīng)CAR T淋巴細(xì)胞

，理想情況下，可以在低水平下維持腫瘤監(jiān)測(cè)。考慮到CAR T細(xì)胞需要克服的許多挑戰(zhàn)，迄今為止缺乏成功的產(chǎn)品并不令人驚訝。

表1|測(cè)試CAR T細(xì)胞的臨床前模型的比較

圖1.?靶向CAR T細(xì)胞活性的屏障

使用CAR T細(xì)胞靶向?qū)嶓w瘤的潛在屏障的示意圖。靜脈注射后，這些障礙包括：（1） T細(xì)胞向淋巴組織和遠(yuǎn)離腫瘤的方向遷移；（2） 腫瘤血管上粘附受體（選擇配體和ICAM1）表達(dá)缺少；（3） CAR T細(xì)胞上表達(dá)的趨化因子受體與實(shí)體瘤產(chǎn)生的趨化細(xì)胞因子之間的不匹配；以及（4）細(xì)胞外基質(zhì)屏障和基質(zhì)細(xì)胞（例如成纖維細(xì)胞）。

圖2.?與循環(huán)T細(xì)胞相比，注射的CAR T細(xì)胞在中央記憶T細(xì)胞中高度富集

The differentiation status of T cells is defined by expression of the lymph node homing receptors CD62L or CCR7 and CD45RO, which designate previous antigen experience (memory cells) (panel a).?Peripheral blood T cells (panel b) are primarily naive or effector cells with a small proportion of effector memory cells.?By contrast, CAR T cells used for injection (panel c) are primarily central memory cells.

圖3. CAR T細(xì)胞在選定試驗(yàn)中的持久性

該圖顯示了使用來(lái)自四項(xiàng)臨床試驗(yàn)的數(shù)據(jù)重新標(biāo)記的實(shí)體瘤中CAR T細(xì)胞的存在，在這些臨床試驗(yàn)中，在靜脈給藥后從至少一些患者獲得活檢樣本：間皮瘤、胰腺癌或卵巢癌患者的間皮素靶向CAR T細(xì)胞（圖a）；EGFRvIII靶向膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的CAR T細(xì)胞（圖b）；PSMA-targeted CAR T cells armoured with a dominant-negative?TGFβR2?allele?to patients with prostate cancer (panel?c)；淋巴瘤患者的CD19靶向CAR T細(xì)胞（圖d）。與B細(xì)胞白血病患者使用CAR T細(xì)胞的經(jīng)驗(yàn)相比，腫瘤內(nèi)CAR T淋巴細(xì)胞的數(shù)量相對(duì)較低，并且持久性有限。

圖4. 缺乏功能性腫瘤內(nèi)CAR?T細(xì)胞限制了抗腫瘤活性

該示意圖表示腫瘤內(nèi)存在的人（圖a）或小鼠（圖b）CAR T細(xì)胞的相對(duì)數(shù)量（左圖，黑線(xiàn)）和CAR T細(xì)胞的相對(duì)功能能力（左圖，紅線(xiàn)）。在早期，CAR T細(xì)胞具有很高的功能，但很少存在于腫瘤內(nèi)。隨著時(shí)間的推移，CAR T細(xì)胞的數(shù)量腫瘤內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量增加，盡管它們逐漸功能減退。這種模式導(dǎo)致腫瘤內(nèi)存在足夠數(shù)量的功能性CAR T細(xì)胞的時(shí)間窗口有限（右圖）。

圖5. 提高實(shí)體瘤患者CAR T細(xì)胞活性的可能策略

目前的方法導(dǎo)致有限的時(shí)間窗口（由曲線(xiàn)下面積（AUC）表示），其中腫瘤內(nèi)存在足夠數(shù)量的功能性CAR T細(xì)胞（上圖）。策略1旨在通過(guò)增加CAR T細(xì)胞的持久性和防止功能減退來(lái)增加AUC。策略2旨在通過(guò)不關(guān)注持久性，而是提供多劑量的高活性CAR T細(xì)胞來(lái)取代已經(jīng)變得功能低下的現(xiàn)有CAR T來(lái)增加AUC。

表2.?增強(qiáng)實(shí)體瘤患者CAR T細(xì)胞療效的方法

結(jié)論?

解決CAR T細(xì)胞療法在實(shí)體瘤患者中的應(yīng)用所面臨的眾多挑戰(zhàn)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。一些研究人員可能會(huì)失去希望，盡管CAR T細(xì)胞在B細(xì)胞惡性腫瘤、過(guò)繼性T細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)治療黑色素瘤患者、既往在實(shí)體瘤患者中測(cè)試的claudin18.2靶向和GD2靶向CAR T細(xì)胞的試驗(yàn)表明，在這一領(lǐng)域的持續(xù)努力將是有價(jià)值的，并有可能導(dǎo)致突破。根據(jù)迄今為止所做的大量工作，我的結(jié)論如下：

我們不完全理解為什么目前的治療方法對(duì)實(shí)體瘤患者基本無(wú)效，這仍然是一個(gè)主要問(wèn)題。初步數(shù)據(jù)表明腫瘤歸巢效率非常低。獲得更多更好的關(guān)于CAR T細(xì)胞在接受治療的患者中的轉(zhuǎn)運(yùn)、持久性和功能的信息，對(duì)于解決這些方面的問(wèn)題至關(guān)重要。更好的T細(xì)胞成像方法可能特別有助于提供關(guān)于CAR T細(xì)胞運(yùn)輸和持久性的信息。根據(jù)臨床前研究的數(shù)據(jù)，CAR T細(xì)胞在進(jìn)入腫瘤后可能會(huì)迅速失去功能。開(kāi)發(fā)測(cè)量T細(xì)胞功能的非侵入性方法是有必要的，盡管可能仍需要活檢樣本來(lái)詳細(xì)研究這一問(wèn)題。因此，今后的試驗(yàn)應(yīng)盡可能獲得此類(lèi)活檢樣本。

需要認(rèn)識(shí)到當(dāng)前臨床前模型的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，并應(yīng)適當(dāng)使用這些模型。

在免疫缺陷小鼠中測(cè)試人源性CAR T細(xì)胞的研究占據(jù)了文獻(xiàn)的主導(dǎo)地位，盡管在免疫系統(tǒng)完整的小鼠中使用鼠源性CART細(xì)胞的模型可能更能預(yù)測(cè)我們?cè)谂R床試驗(yàn)中看到的情況，并且應(yīng)該更經(jīng)常地使用。

人源化小鼠技術(shù)的進(jìn)步可能會(huì)有所幫助。

克服阻礙CAR T細(xì)胞治療成功的大量障礙可能需要靶向多種免疫逃避機(jī)制。這些策略將包括使用CAR工程的優(yōu)化（包括使用多個(gè)平行的細(xì)胞質(zhì)共刺激結(jié)構(gòu)域或與內(nèi)源性TCR更高水平的結(jié)合），在離體T細(xì)胞擴(kuò)增過(guò)程中優(yōu)化條件以促進(jìn)特定T細(xì)胞亞型的出現(xiàn)，以及操縱宿主以改變TME和/或刺激天然T細(xì)胞的形成?？赡苄枰褂盟羞@些方法來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果

由于這些多重挑戰(zhàn)，當(dāng)我們追求傳統(tǒng)的記憶細(xì)胞模式時(shí)，我相信最有希望的兩個(gè)領(lǐng)域?qū)⑹?/p>

完善iPSC的使用，使其能夠?qū)⒍喾N基因改變引入異基因CAR T細(xì)胞（翻譯到這里，才是我認(rèn)為CAR T細(xì)胞療法實(shí)現(xiàn)商業(yè)化及臨床應(yīng)用的最關(guān)鍵一點(diǎn)，由自體 CAR T到異體/異基因CAR T衍變，進(jìn)步迅速的iPSC是首選，既往也寫(xiě)過(guò)此類(lèi)方向

以及使用在

位于淋巴結(jié)的DC上表達(dá)靶抗原的“疫苗”，以最大限度地增殖，增強(qiáng)持久性并增強(qiáng)旁觀(guān)者效應(yīng)