嵌合抗原受體（CAR）和T細(xì)胞受體（TCR）修飾的T細(xì)胞是當(dāng)前過(guò)繼性細(xì)胞治療ACT技術(shù)中兩大最新的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)免疫學(xué)機(jī)制研究到臨床免疫治療應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。因其能夠表達(dá)人工合成受體并能特異性識(shí)別靶細(xì)胞，CAR-T和TCR-T正成為振奮人心的癌癥治療方法；對(duì)于慢性感染及自身免疫性疾病，它同樣具有廣泛的應(yīng)用前景。合成生物學(xué)原理，以及免疫學(xué)和基因工程的進(jìn)步，使得制備特異性功能增強(qiáng)型的人T細(xì)胞成為可能。在CD19特異性CAR-T細(xì)胞應(yīng)用于B細(xì)胞白血病及淋巴瘤的臨床試驗(yàn)中，成人和兒童患者均顯示出持續(xù)性緩解效果。近期制藥工業(yè)界的加入，使得工程化T細(xì)胞的應(yīng)用前景發(fā)生了巨大的變化。在此綜述中，愛(ài)康得生物編譯作者Paul Hsu將和大家一起分享國(guó)外臨床科研工作者對(duì)腫瘤過(guò)繼免疫治療中已面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)機(jī)遇的探討。

目前有三種使用效應(yīng)T細(xì)胞的過(guò)繼細(xì)胞療法正朝著注冊(cè)審批的方向行進(jìn)（圖1）。腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞（TILs）雖發(fā)展緩慢，但數(shù)十年來(lái)一直進(jìn)步，近期一項(xiàng)針對(duì)轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的國(guó)際III期隨機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)開(kāi)始。新近組建的Lion Biotechnologies公司正商業(yè)化應(yīng)用TILs治療黑色素瘤和其他有T細(xì)胞浸潤(rùn)的腫瘤。

與TILs相比，開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)基因的方法克服對(duì)腫瘤特異性T細(xì)胞免疫耐受。這種方法通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)嵌合抗原受體（融合抗原結(jié)合域及T細(xì)胞信號(hào)結(jié)構(gòu)域）或者TCR α/β異二聚體，使T細(xì)胞能夠重新高效的識(shí)別靶細(xì)胞。通過(guò)輸注能夠識(shí)別特異靶標(biāo)的基因修飾T細(xì)胞，賦予免疫系統(tǒng)以新的非自然免疫活性。這種方法除了能像細(xì)胞毒性化療和靶向治療快速殺滅腫瘤外，還避免了疫苗和T細(xì)胞檢查點(diǎn)療法的延遲效應(yīng)。

除了極個(gè)別情況外，細(xì)胞療法的個(gè)性化指的是自體的、源于患者的T細(xì)胞。正因如此，過(guò)繼細(xì)胞治療的開(kāi)發(fā)主要依賴于學(xué)術(shù)界與制藥行業(yè)的緊密合作。在這個(gè)模式中，學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共存，前者開(kāi)發(fā)和檢驗(yàn)細(xì)胞工程技術(shù)的新思路，后者擴(kuò)大和實(shí)現(xiàn)新方法在醫(yī)療健康領(lǐng)域中的影響力。這種學(xué)界和工業(yè)界的合作伙伴關(guān)系已經(jīng)在全球的許多機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)，包括賓夕法尼亞大學(xué)與諾華，貝勒醫(yī)學(xué)院與Bluebird Bio、Celgene公司，紀(jì)念斯隆-凱特林癌癥中心、哈欽森弗萊德癌癥研究中心與Juno Therapeutics公司，國(guó)立癌癥研究所與Kite Pharma，西比曼與中國(guó)解放軍總醫(yī)院。總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在有數(shù)十家細(xì)胞治療領(lǐng)域的企業(yè)總投資達(dá)數(shù)十億美元。

這種合作關(guān)系的影響力仍不明確，學(xué)術(shù)界的學(xué)術(shù)自由與大型企業(yè)專(zhuān)注于價(jià)值相遇必將產(chǎn)生沖突，尋求校外的項(xiàng)目資金支持和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歸屬問(wèn)題，將成為創(chuàng)造這個(gè)領(lǐng)域的學(xué)者與謀求獲得技術(shù)授權(quán)的制藥公司之間激烈爭(zhēng)論的話題。

過(guò)繼細(xì)胞治療在HIV-1和其他慢性感染中的潛在角色

從歷史角度來(lái)看，早在二十幾年前，就已應(yīng)用基因修飾T細(xì)胞對(duì)晚期艾滋病患者進(jìn)行過(guò)繼細(xì)胞治療，早期來(lái)源于HIV患者的臨床試驗(yàn)結(jié)果提供了目前應(yīng)用于腫瘤過(guò)繼細(xì)胞治療的理念，例如CAR-T細(xì)胞可以在HIV-1/AIDS患者體內(nèi)存活十余年。最初這些試驗(yàn)是為了控制HIV-1感染的耐藥性，然而，目前該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)是開(kāi)發(fā)細(xì)胞治療的潛力，用來(lái)清除寄宿的耐受抗病毒治療的HIV-1。Gero Hutter等人進(jìn)行的一項(xiàng)特別的試驗(yàn)使得該領(lǐng)域充滿活力，感染HIV-1的患者，在接受同種異體造血干細(xì)胞（HIV陰性CCR5 Delta32純合子）移植的過(guò)繼細(xì)胞治療后被治愈。有許多方法誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生對(duì)HIV-1感染的內(nèi)在抗性，以及通過(guò)基因修飾的過(guò)繼細(xì)胞輸注療法來(lái)靶向寄宿的HIV-1。最近研究表明，使用特異性CD8+CTLs進(jìn)行過(guò)繼細(xì)胞治療可以清除人源化小鼠體內(nèi)潛在的HIV-1病毒，為利用基因修飾的T細(xì)胞治療HIV-1感染和其他內(nèi)源性免疫系統(tǒng)不能控制的慢性感染提供了理論基礎(chǔ)。隨著構(gòu)建具備人體免疫系統(tǒng)小鼠技術(shù)的不斷提高，使用ACT治療HIV-1感染的進(jìn)程將得到非常大的推進(jìn)。

圖1：目前細(xì)胞治療的幾種途徑。通過(guò)修飾，使正常供體細(xì)胞的同種異體排異反應(yīng)失活，同時(shí)使用抗腫瘤的CAR或TCR武裝它；或利用抗腫瘤分子武裝患者自體細(xì)胞。在實(shí)體腫瘤中，活檢標(biāo)本可用來(lái)分離TILs并進(jìn)行擴(kuò)增。大多數(shù)情況下，病人在接受抗腫瘤淋巴細(xì)胞輸注前需要接受必要的預(yù)處理，并須謹(jǐn)慎處置治療引發(fā)的毒性。

改造調(diào)節(jié)性T細(xì)胞

利用調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）抑制有害的免疫應(yīng)答正引發(fā)越來(lái)越大的興趣。這一方法的有效性已經(jīng)在自身免疫性疾病和同種異體移植排斥反應(yīng)的臨床前模型中得到驗(yàn)證。在小鼠體內(nèi)過(guò)繼回輸調(diào)節(jié)性T細(xì)胞能防止致命性移植物抗宿主病和自身免疫性糖尿病。經(jīng)歷同種異體造血干細(xì)胞移植的患者，接受擴(kuò)增的臍帶血Treg細(xì)胞已被證明是安全和可行的。研究人員開(kāi)發(fā)了許多不同的細(xì)胞培養(yǎng)方法，以提高自然的和誘導(dǎo)的Treg細(xì)胞的擴(kuò)增和功能。愛(ài)康得生物編譯作者Paul Hsu認(rèn)為對(duì)不同細(xì)胞培養(yǎng)方案的需求差異，可能是由于Treg細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面的差異所致。合成生物學(xué)及生物工程原理已被用于Treg細(xì)胞，例如，CAR-Treg在自身免疫疾病的臨床前研究模型中嶄露頭角，將CAR應(yīng)用于Treg細(xì)胞的概念集中于通過(guò)CAR使Treg細(xì)胞聚集于易受攻擊的組織，用來(lái)抑制那里的自身免疫。利用CAR修飾小鼠Treg細(xì)胞靶向髓鞘堿性蛋白特異性T細(xì)胞，可以防止自身免疫性腦炎。基于此理念，分別尋找結(jié)腸和胰島的靶向抗原可防止結(jié)腸炎和糖尿病。

動(dòng)物模型在ACT應(yīng)用中的角色

動(dòng)物模型在細(xì)胞治療開(kāi)發(fā)中起著關(guān)鍵的作用。目前研究者主要使用兩種模型：一是同基因型小鼠模型，使用小鼠T細(xì)胞和小鼠抗原；二是異種移植瘤模型，使用免疫缺陷型小鼠和人源T細(xì)胞及人源腫瘤細(xì)胞。在細(xì)胞治療發(fā)展的幾十年里，使用這些模型經(jīng)常會(huì)得出矛盾和相沖突的結(jié)論。細(xì)胞治療中大量的可變因素是產(chǎn)生這些沖突的原因之一。CAR的結(jié)構(gòu)、T細(xì)胞的類(lèi)型構(gòu)成（CD4/CD8，或2者兼有）、共刺激分子的選擇、基因轉(zhuǎn)導(dǎo)的方法、細(xì)胞體外擴(kuò)增的時(shí)間和方法、宿主是否清髓、腫瘤類(lèi)型和腫瘤負(fù)荷量等都必須準(zhǔn)確掌控，才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)論。比如，在異種移植瘤模型中已發(fā)現(xiàn)，體外擴(kuò)增中不使用CD28刺激有益于使用CD28作為共刺激信號(hào)的CAR。

同基因型小鼠模型具有完整免疫系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，而異種移植模型具有能夠研究人類(lèi)細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn)。一些嵌合抗原受體的研究使用異種移植模型準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其有效性。這些系統(tǒng)未能成功預(yù)測(cè)到任何毒性，特別是接受抗CD19CAR-T細(xì)胞治療的小兒急性淋巴細(xì)胞白血病（ALL）產(chǎn)生的細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）（見(jiàn)下文）。盡管同基因型小鼠模型能預(yù)測(cè)療效，但是尚未能模擬CRS，一部分是由于鼠源和人源T細(xì)胞在體外激活和擴(kuò)增能力存在細(xì)微而重要的差別。作為臨床試驗(yàn)顯然專(zhuān)注于人源T細(xì)胞，研究人源T細(xì)胞共刺激信號(hào)的影響變得至關(guān)重要，且為使用異種移植瘤模型提供支持。更復(fù)雜的模型是使用人源化小鼠如 MISTRG strain（轉(zhuǎn)基因表達(dá)人細(xì)胞因子如的CSF， M-CSF， IL-3， 和促血小板生成素的免疫缺陷型小鼠）為人源細(xì)胞提供物種特異性細(xì)胞因子的支持，以便改善植入的這些細(xì)胞，并可能同時(shí)構(gòu)造人源細(xì)胞有效性和毒性模型。其他混合型模型，如在SCID/beige小鼠中使用人T細(xì)胞與小鼠單核細(xì)胞系相互作用，可能會(huì)提供更深入的理解。但是，與人源化的小鼠模型相比，從真正奏效的同基因型小鼠模型得到的數(shù)據(jù)更不易讓人迷惑。但目前異種移植模型所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的可操作性仍需提升。因此，同基因模型和人源化異種移植模型提供的信息可以互補(bǔ)，同源系統(tǒng)非常適合在完整的免疫細(xì)胞環(huán)境下研究鼠細(xì)胞生物學(xué)，而人源化系統(tǒng)可允許人體細(xì)胞的植入和人細(xì)胞與細(xì)胞之間在體內(nèi)的相互作用。

開(kāi)發(fā)最佳的CAR設(shè)計(jì)

過(guò)去的20年中CAR的設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展（圖2）。1991年有3個(gè)實(shí)驗(yàn)室報(bào)道了第一代CAR的設(shè)計(jì)。Kuwana等人最先構(gòu)造了嵌合受體，使T細(xì)胞不依賴于MHC-I類(lèi)分子識(shí)別靶細(xì)胞。Roberts、Finney和 Lawson 率先構(gòu)造了含有CD28或4-1BB共刺激分子的二代CAR。在臨床前模型中，使用基于CD28的體外擴(kuò)增體系，在異種移植瘤模型中 4-1BB比CD28對(duì)CAR的功效更有益。兩種CAR模型都顯示出臨床前和臨床療效。Long等人的最近研究表明，基于CD28構(gòu)造的CAR加強(qiáng)并加速T細(xì)胞衰竭，而基于4-1BB構(gòu)造的CAR減緩了T細(xì)胞衰竭。我們的研究結(jié)果與其結(jié)論一致，并且發(fā)現(xiàn)CD28內(nèi)切域能傳遞使效應(yīng)T細(xì)胞終末分化的信號(hào)。從這些研究中得出的周密的結(jié)論并不是說(shuō)某個(gè)人源內(nèi)切域必然比另一個(gè)好，而是說(shuō)CD28信號(hào)是生產(chǎn)有效的臨床T細(xì)胞制品的關(guān)鍵，而4-1BB提升了CAR-T細(xì)胞的持久性。

圖2：CAR-T細(xì)胞的設(shè)計(jì)。第一代CAR引入了CD3ζ鏈或類(lèi)似的信號(hào)域。基于抗體再定向的T細(xì)胞首先由Kuwana設(shè)計(jì)并由Eshhar完善。Roberts和Finney首先設(shè)計(jì)了整合CD28或CD137信號(hào)域的第二代CARs

透視ACT毒性

十多年來(lái)，許多ACT臨床試驗(yàn)表明各類(lèi)工程化的細(xì)胞產(chǎn)品相當(dāng)安全，但有效性相對(duì)缺乏。過(guò)去的4年里，ACT的療效發(fā)生了一場(chǎng)革命性變化，體現(xiàn)在工程化的T細(xì)胞可以在體內(nèi)大量擴(kuò)增，甚至在某些情況下可以持續(xù)性存活。這徹底的改變了ACT的療效，尤其體現(xiàn)在CAR-T細(xì)胞應(yīng)用于癌癥治療，但是在顯示出療效的同時(shí)，伴隨有毒性。

細(xì)胞因子釋放綜合征

CAR-T治療骨髓源腫瘤最顯著的毒性是CRS。高度增殖的T細(xì)胞能引起CRS，表現(xiàn)為高熱和肌痛，不穩(wěn)定的低血壓和呼吸衰竭。這是一個(gè)意想不到的結(jié)果，因?yàn)樵谂R床前動(dòng)物模型中沒(méi)有出現(xiàn)類(lèi)似癥狀。從CRS觀察中發(fā)現(xiàn)一個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn)，除了預(yù)期的效應(yīng)細(xì)胞因子INF-γ外，IL-6在CART治療的細(xì)胞指數(shù)級(jí)增殖期間也會(huì)迅速提升。CRS可能直接與另一個(gè)毒性相關(guān)聯(lián)，即巨噬細(xì)胞活化綜合征。幸運(yùn)的是，針對(duì)這些嚴(yán)重的CRS，尋找到了一種治療方法，應(yīng)用IL-6受體拮抗劑tocilizumab來(lái)阻斷IL-6的作用。采用高度增殖的CART治療ALL患者，確認(rèn)了IL-6的出現(xiàn)和tocilizumab對(duì)嚴(yán)重CRS的療效，并且我們觀察到了雙特異性T細(xì)胞銜接抗體blinatumomab引起的嚴(yán)重CRS具有類(lèi)似機(jī)制。另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是，嚴(yán)重的CRS幾乎發(fā)生在高疾病負(fù)荷病人身上。這意味著將CAR應(yīng)用于疾病早期患者身上，在疾病惡化之前使用CART來(lái)殺滅腫瘤，發(fā)生嚴(yán)重CRS風(fēng)險(xiǎn)將大大降低。

關(guān)于靶向毒性

T細(xì)胞增殖可直接導(dǎo)致CRS。它不依賴于改造的T細(xì)胞的抗原特異性，即使CAR是相同的，治療不同的疾病有可能CRS風(fēng)險(xiǎn)和癥狀也會(huì)有所不同。例如在治療CLL和彌漫大B時(shí)CRS較輕而治療ALL時(shí)CRS相對(duì)較重。除了CRS，還存在由工程改造的T細(xì)胞的抗原特異性導(dǎo)致的"靶向"毒性。例如溶瘤綜合征，它直接是由腫瘤細(xì)胞的裂解而導(dǎo)致的。當(dāng)CARs靶向于B細(xì)胞表面表達(dá)的靶點(diǎn)如CD19時(shí)，會(huì)引起B(yǎng)細(xì)胞發(fā)育不良，這就是一個(gè)"靶向"毒性，但卻錯(cuò)誤的攻擊了正常組織細(xì)胞的結(jié)果。只要CD19 CAR-T細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間存在，B細(xì)胞發(fā)育不良的情況就不會(huì)改善，因此，B細(xì)胞缺乏可作為CAR-T療效持續(xù)的標(biāo)志。B細(xì)胞發(fā)育不良與CD20特異性單抗治療一樣會(huì)造成嚴(yán)重的低丙種球蛋白血癥，需要靜脈注射免疫球蛋白。不像CD20 單抗 rituximab引起的相對(duì)較輕的低丙種球蛋白血癥，CAR引起的長(zhǎng)期B細(xì)胞發(fā)育不良，靜脈注射免疫球蛋白非常必要。最近報(bào)告了輸注改造的T細(xì)胞引發(fā)致命毒性的2個(gè)案例，有一例患者接受了HER2-CAR治療，兩例患者接受了靶向MAGE-A3的TCR-T細(xì)胞治療。在這2個(gè)案例中，均是因?yàn)檎＝M織表達(dá)這些靶點(diǎn)，導(dǎo)致急性不可逆的心肺毒性。所有的靶向毒性均是由于改造的T細(xì)胞無(wú)法區(qū)別表達(dá)靶向抗原的正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞所致。高親和力TCR改造的T細(xì)胞引起的毒性可能與親和力成熟過(guò)程有關(guān)，因?yàn)?非腫瘤靶向"的高親和力TCR的產(chǎn)生在生理?xiàng)l件下將受到限制。在設(shè)計(jì)TCR的過(guò)程中，小心篩選高親和力的TCRs，并研究其對(duì)靶蛋白之外的其他抗原表位的識(shí)別顯得十分必要。根據(jù)已有報(bào)道，輸注HLA-A2/MAGE-A3特異性的TCR-T細(xì)胞能夠產(chǎn)生神經(jīng)毒性。

神經(jīng)毒性

CAR-T治療白血病會(huì)引起神經(jīng)系統(tǒng)癥狀，這是一個(gè)預(yù)期之外且目前尚不清楚的現(xiàn)象。幾個(gè)研究小組報(bào)道，這些癥狀具有多樣性但可自行消退，如譫妄、語(yǔ)言障礙、運(yùn)動(dòng)障礙、緘默癥和癲癇發(fā)作。雖然與全身CRS的發(fā)生有些時(shí)間上的關(guān)聯(lián)，當(dāng)然也與CAR-T存在于腦脊液中相關(guān)，但是使用tocilizumab這些癥狀不會(huì)有改變。這些癥狀的機(jī)制與靶組織仍有待確認(rèn)。

其他毒性

輸注活化的T細(xì)胞存在引起自身免疫性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。靶向黑色素瘤的ACT治療可誘發(fā)白癜風(fēng)。輸注活化的T細(xì)胞產(chǎn)生如皮疹、結(jié)腸炎、垂體炎等毒性的報(bào)道較少。CAR修飾的T細(xì)胞尚未出現(xiàn)這些問(wèn)題。輸注同種異體T細(xì)胞存在抗宿主移植病的潛在風(fēng)險(xiǎn)。這可能會(huì)引起曾接受同種異體造血干細(xì)胞移植的患者的擔(dān)心。幸運(yùn)的是，從受體采集已耐受供體來(lái)源的T細(xì)胞（而不是捐獻(xiàn)者），抗移植物宿主病的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)非常低。當(dāng)然有一種方法是利用自殺系統(tǒng)來(lái)限制毒性，如經(jīng)典的caspase-9 誘導(dǎo)表達(dá)系統(tǒng)，或包含特定表面靶點(diǎn)如CD20。在含有caspase-9誘導(dǎo)系統(tǒng)下，一種水溶性活化劑可激活Caspase系統(tǒng)導(dǎo)致T細(xì)胞凋亡。包含CD20基因修飾的CAR-T細(xì)胞，可用單抗如rituximab來(lái)清除"違規(guī)"的細(xì)胞。

該領(lǐng)域面臨的問(wèn)題

近期實(shí)驗(yàn)室研究正在解決在科學(xué)與工程方面遇到許多挑戰(zhàn)。下面我們談一談當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)。

細(xì)胞制品的構(gòu)成

早期的細(xì)胞治療主要是輸注高分化的CD8+T細(xì)胞。這些CTL細(xì)胞具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，但是輸注后沒(méi)有足夠的復(fù)制能力，除了個(gè)別情況外，注入患者體內(nèi)的T細(xì)胞持久性較差。目前普遍同時(shí)輸注CD4+與CD8+T細(xì)胞，很可能是因?yàn)镃D4+T細(xì)胞提供生長(zhǎng)因子和其他信號(hào)以維持輸注的CTL的功能和活性。另外，在小鼠中的研究有時(shí)候會(huì)誤導(dǎo)處理人源T細(xì)胞的方法。例如，由于受到端粒退化的影響，人源T細(xì)胞的復(fù)制能力有限，在小鼠模型中卻沒(méi)有這個(gè)特點(diǎn)，而人CD4+細(xì)胞比小鼠CD4+細(xì)胞具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性。現(xiàn)在的問(wèn)題是是否需要利用流式細(xì)胞術(shù)或其他的方法分離細(xì)胞亞群并進(jìn)行獨(dú)立培養(yǎng)。CD4+和CD8+T細(xì)胞最佳細(xì)胞培養(yǎng)條件不同，這因?yàn)镃D4 +和CD8 + T細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑不一樣。此外，細(xì)胞分離法可去除對(duì)效應(yīng)T細(xì)胞療法存在潛在危害的Treg細(xì)胞。況且，需要從輸注的T細(xì)胞中去除腫瘤細(xì)胞，對(duì)白血病患者而言，這尤其具有挑戰(zhàn)性。然而，在GMP生產(chǎn)中有些技術(shù)使細(xì)胞制備成本大大增加，如通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)或磁珠分選細(xì)胞可使成本迅速增加10000美元甚至更多。

年齡問(wèn)題

與上述問(wèn)題相關(guān)，輸注處于什么分化階段的T細(xì)胞最佳？對(duì)小鼠和人類(lèi)的研究結(jié)果表明，naive或中心記憶細(xì)胞是最好的。對(duì)只有少量naive T細(xì)胞的老年人而言，如何獲取這類(lèi)細(xì)胞是個(gè)挑戰(zhàn)，且化療或其他疾病通常會(huì)進(jìn)一步放大難度。從我們采用CD19 特異性CAR-T治療白血病患者的數(shù)據(jù)中表明，擴(kuò)增能力是預(yù)測(cè)成功的最重要的生物學(xué)標(biāo)志。一種方法是在全血淋巴細(xì)胞中分離中心記憶或naive T細(xì)胞。與此相反，一個(gè)更簡(jiǎn)便粗放的方法是使用大量T細(xì)胞在特定培養(yǎng)條件下維持naive或中心型記憶細(xì)胞的擴(kuò)增。后一種方法基于特異性共刺激信號(hào)可以促使細(xì)胞定向分化的原理。如CD28的刺激可使CD4細(xì)胞保持中心記憶細(xì)胞狀態(tài)，4-1BB可以促使CD8中心記憶細(xì)胞的增殖。相反ICOS共刺激分子可以促使和穩(wěn)定Th17細(xì)胞的生長(zhǎng)。利用T細(xì)胞的干細(xì)胞樣特性是非常有希望的，Wnt信號(hào)通路的激活可以促進(jìn)記憶干細(xì)胞的增殖。

是否存在統(tǒng)一的最佳細(xì)胞制品配方？抑或針對(duì)不同的腫瘤需要不同的配方？

CD19 CAR-T治療B細(xì)胞惡性腫瘤顯示出的驚人且意想不到的療效能否出現(xiàn)在治療實(shí)體瘤患者身上還未可知。我們發(fā)現(xiàn)CAR-T在體外殺滅低分化腺癌細(xì)胞的效率類(lèi)似于白血病。然而，仍然有待進(jìn)一步確定是否需要修改細(xì)胞組成類(lèi)型或細(xì)胞培養(yǎng)條件，用來(lái)優(yōu)化實(shí)體瘤患者體內(nèi)改造的T細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)和持久性。與惡性血液疾病的散在分布不同，采用細(xì)胞工程的方法優(yōu)化T細(xì)胞向?qū)嶓w瘤塊轉(zhuǎn)運(yùn)，如成膠質(zhì)細(xì)胞瘤和胰腺癌，可能會(huì)有所不同。已提出一種方法是利用靶向策略，如采用基因工程的手段，使用各種趨化因子或趨化因子受體促使T細(xì)胞向腫瘤部位富集。其他方法包括對(duì)腫瘤或患者進(jìn)行預(yù)處理，如進(jìn)行放療，注射溶瘤載體以及在瘤內(nèi)直接注射T細(xì)胞。

最優(yōu)的共激活結(jié)構(gòu)域在CD4+和CD8+ T細(xì)胞內(nèi)是一樣的嗎？

以往研究表明不同亞群的T細(xì)胞培養(yǎng)條件是不同的。這就提出一個(gè)問(wèn)題，不同淋巴細(xì)胞亞群的T細(xì)胞是否需要不同的信號(hào)分子進(jìn)行武裝呢？為著手解決這個(gè)問(wèn)題我們對(duì)CD4+和CD8+T細(xì)胞胞內(nèi)區(qū)CD28， 4-1BB和ICOS進(jìn)行了評(píng)估。在異種移植腺癌的人源化小鼠中，我們發(fā)現(xiàn)采用ICOS信號(hào)域的CD4+ CAR-T細(xì)胞更為優(yōu)越，而CD8+T細(xì)胞常優(yōu)選4-1BB。如此增加細(xì)胞制備的復(fù)雜度是否能使臨床實(shí)驗(yàn)受益尚有待進(jìn)一步確定。此外，最佳的T細(xì)胞亞群比例和信號(hào)分子的構(gòu)造在不同的腫瘤微環(huán)境中很可能會(huì)有差異。比如在一些臨床前腫瘤模型中改造的Th17細(xì)胞比Th1細(xì)胞更優(yōu)越。

生存與毀滅：自殺結(jié)構(gòu)能否減弱非腫瘤靶向引起的毒性？

使用改造的T細(xì)胞最大的不確定性是利用生物合成技術(shù)誘導(dǎo)的新的、增強(qiáng)的細(xì)胞效應(yīng)是否會(huì)引發(fā)意外的脫靶毒性。CAR-T細(xì)胞的非腫瘤靶向毒性和TCR細(xì)胞的脫靶毒性被格外關(guān)注。有多種方法可以緩解這些問(wèn)題。我們發(fā)現(xiàn)利用編碼CAR的mRNA轉(zhuǎn)染T細(xì)胞，限制CAR僅在轉(zhuǎn)染T細(xì)胞中表達(dá)，對(duì)評(píng)估出現(xiàn)的直接毒性有幫助。當(dāng)出現(xiàn)毒性反應(yīng)，停止細(xì)胞輸注，毒性會(huì)迅速減弱。研究人員也提出了許多誘導(dǎo)基因修飾T細(xì)胞凋亡的方法。這些方法很可能都會(huì)被整合，以便按需清除T細(xì)胞，滿足嚴(yán)格的安全需求。

結(jié)論

基于正在進(jìn)行的試驗(yàn)，表達(dá)CARs和TCRs的T細(xì)胞已經(jīng)為廣泛的商業(yè)應(yīng)用準(zhǔn)備就緒。華爾街的資源正推動(dòng)這個(gè)曾因投資不足而被限制的領(lǐng)域的進(jìn)步。在輸注的T細(xì)胞中引入或刪除基因，提供了能克服腫瘤免疫抑制微環(huán)境的新細(xì)胞制品，并且最后可能不需要使用免疫檢查點(diǎn)封閉抗體。ACT先進(jìn)的基因工程技術(shù)的到來(lái)，將會(huì)使利用合成生物學(xué)原理進(jìn)行癌癥、慢性感染和自身免疫性疾病的治療取得顯著進(jìn)展。

轉(zhuǎn)自生物谷

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