CAR免疫療法的新細胞來源

嵌合抗原受體（CAR）是一種受體蛋白，它賦予免疫細

胞新的能力，以靶向特定的抗原蛋白。CAR?T細胞治療在血

液惡性腫瘤取得了巨大的成就。2017年，美國食品藥物監(jiān)督

管理局（FDA）首次批準了兩種CAR-T療法，即

tisagenlecleucel（Kymriah?）和Axicabatageneciloleucel

（Yescarta?），分別用于治療急性淋巴細胞白血病和彌漫性

大B細胞淋巴瘤。到目前為止，已有6種CAR-T療法得到

了批準。CAR-T細胞療法作為癌癥治療方面革命性的生物技

術(shù)產(chǎn)品，展現(xiàn)出未來征服癌癥的卓越潛力。

然而CAR-T細胞仍存在一些不足，例如副作用、毒性、

T細胞耗竭，并且在實體瘤的治療中顯示出很低的療效等。

目前，以CAR技術(shù)為核心的新型細胞療法，CAR-NK、

CAR-NKT,CAR-巨噬細胞（CAR-M）、CAR-Treg、CAR-

YST等異軍突起，在免疫治療中展現(xiàn)出廣闊的前景。

CAR-Treg

Treg是T細胞的一個子集，占CD4+T細胞總數(shù)的5-10%,

具有維持體內(nèi)平衡和預(yù)防自身免疫的功能，其特征是CD4、

CD25、FOXP3和低水平CD127的共同表達。高水平的FOXP3

和特異性去甲基化區(qū)域（TSDR）的去甲基化是Treg的顯著

特征，TSDR是FOXP3基因中的一個保守區(qū)域。

與TCR-Treg相比，CAR-Treg具有一些獨特的優(yōu)勢：這

些表達CARs的T細胞激活時繞過HLA限制，通過共受體

信號的激活增加了特異性，以及CARs的靶向靈活性（任何

可溶性或表面多價抗原都可以作為靶點）。

CAR-Treg細胞最直接的應(yīng)用是GvHD和器官移植排斥

反應(yīng)。與大多數(shù)自身免疫性疾病不同，移植中有非常明確的

靶點，即HLA分子。2016年，首次報道了HLA-A2CARTreg

細胞，研究證明，HLA-A2-CAR-Treg細胞抑制Teff細胞增

殖，并在免疫缺陷NSG小鼠模型中阻止了HLA-A2+PBMC

介導(dǎo)的GvHDo

通過鑒定合適的靶抗原，CAR-Treg的應(yīng)用可以擴展到

更多的自身免疫性疾病，如自身免疫性肝病（AILD）、I型

糖尿病、類風濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、炎癥性腸病等；

此外，CARTregs也已用于治療其他疾病，如血友病A、白

瘢風、哮喘、心血管疾病和衰老相關(guān)疾病。

CAR-Y8T

YST細胞是先天性T淋巴細胞的一個亞群，含有由Y

鏈和8鏈組成的TCR。它們占循環(huán)T細胞的0.5-5%,與a

BT細胞相比，它們表現(xiàn)出更少的克隆擴增和TCR多樣性。

人類外周血Y8T細胞主要表達V32鏈和VY9鏈，在識別

磷酸化抗原（PAG）時被激活，具有強大的抗腫瘤細胞溶解

活性。Y6T細胞通過不同的機制和受體發(fā)揮其強大的抗腫

瘤活性：它們分泌細胞毒性分子，如穿孔素和顆粒酶，或表

達凋亡誘導(dǎo)配體，如TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）和

Fas配體（FasL）,以直接殺死腫瘤細胞。

CAR?YST的臨床前研究發(fā)現(xiàn)，在體外與陰性的CAR-

Y5T細胞相比，帶有CD19特異性CAR-Y6T細胞增強了

對CD19+腫瘤細胞的殺傷，在小鼠模型中減少了CD19+白血

病異種移植物。目前，一些臨床研究正在進行中。CAR-Y8

T細胞有望成為一種新型的Y6T細胞免疫療法。

CAR-MAIT

粘膜相關(guān)不變T細胞（MAIT）是一種獨特的、進化上

保守的、先天樣T細胞亞群，在肝臟和粘膜組織中富集。

MAIT細胞表達力不變的ciBTCR,其識別由非多態(tài)性MHC

I類相關(guān)分子MR1呈遞的非肽抗原。作為一種非經(jīng)典的細胞

毒性T細胞亞群，MAIT細胞通過分泌穿孔素、顆粒酶B、

表達TRAIL和FasL或產(chǎn)生促炎細胞因子，如IFN-V、TNF、

GM-CSF和IL-17,與中性粒細胞、巨噬細胞和其他效應(yīng)T

細胞相互作用，顯示出強大的細胞毒性活性。

MAIT細胞具有一些有利的特性，使其成為CAR的優(yōu)秀

候選者。首先，它們在人體組織中含量豐富，占肝臟淋巴細

胞的45%。它們在人類成年血液中也有很多，占循環(huán)T細胞

的10%o其次，MAIT細胞具有內(nèi)在效應(yīng)記憶表型

（CD45RA-CD45RO+CD62LlowCD161+）,具有在激活時迅

速產(chǎn)生免疫反應(yīng)的能力。第三，由于組織歸巢標記物（CCR5、

CCR6、CCR9和CXCR6）的高表達，它們對外周組織具有

內(nèi)在的遷移能力。鑒于MAIT細胞主要存在于肝臟和粘膜相

關(guān)的外周組織中，如肺、胃腸道、結(jié)腸和宮頸，在這些組織

中發(fā)生的癌癥可能更適合基于MAIT細胞的治療。此外，由

于MAIT細胞是不受MHC限制的，它們不太可能誘導(dǎo)GvHD,

因此作為異基因免疫療法開發(fā)的平臺具有巨大潛力。

臨床前研究表明，靶向CD19和HER2的CAR-MAIT表

現(xiàn)出與其CAR-T對應(yīng)物相似的細胞毒性，在某些情況下具

有顯著更高的細胞毒性，同時具有更好的安全性。然而，目

前還沒有注冊的臨床試驗測試CAR-MAITo

CAR-NKT

NKT細胞是脂質(zhì)和糖脂反應(yīng)性T淋巴細胞的一個子集，

共表達與NK細胞相關(guān)的標記物(NKp46,NK1.1)。NKT

細胞在腫瘤免疫監(jiān)測和抗腫瘤免疫中起著重要作用。與MHC

I或II識別肽抗原的傳統(tǒng)T細胞不同，NKT細胞識別通過

MHCI樣分子CDld呈遞的內(nèi)源性和外源性糖脂。

iNKT細胞具有幾個有利的特性，包括通過直接細胞毒

性或aBT細胞交叉啟動發(fā)揮強大的抗腫瘤功能；有效運輸

到腫瘤部位的天然能力；以CDld依賴的方式破壞TAMs和

髓系衍生抑制細胞(MDSCs)的抑制活性；通過NKRs以獨

立于CDld的方式對TAMs的識別和細胞毒性殺傷；以及由

于缺乏MHC參與而沒有GvHD的風險。

目前，靶向CSPG4、GD2和CD19的CAR-NKT細胞已

經(jīng)開發(fā)出來，靶向GD2和CD19的CAR-NKT細胞正在進行

臨床試驗。一項I期臨床試驗(NCT03294954)已經(jīng)開始，

檢測難治性神經(jīng)母細胞瘤中的抗GD2CAR-NKT細胞的療效

和安全性。初步結(jié)果表明，10名入選患者的治療是安全的，

其中1名完全緩解，1名部分緩解，3名患者病情穩(wěn)定。CD19

CAR-NKT細胞正在進行一項I期臨床試驗(NCT03774654),

檢測復(fù)發(fā)和難治性B細胞惡性腫瘤中的安全性和有效性。

CAR-NK

CAR-NK與CAR-T相比，NK細胞通過另外兩個共刺激

分子，即NKG2D和CD244(2B4)增加其細胞毒性能力和

細胞因子的產(chǎn)生。因此，比CAR-T細胞具有更強的腫瘤特

異性靶向性和細胞毒性。CAR-NK細胞療法可能在未來成為

CAR-T療法的替代方案，因為CAR-NK細胞具有以下超越

CAR-T的幾個獨特特征。

首先，異基因NK細胞對于過繼性細胞治療(ACT)是

相當安全的，因為它們通常不介導(dǎo)發(fā)生GVHDo此外，NK

細胞僅分泌少量IFN-Y和GM-CSF,不產(chǎn)生啟動CRS的IL-1

和IL-6。其次，除了通過單鏈抗體識別腫瘤表面抗原來抑制

癌細胞外，NK細胞還可以通過多種受體識別各種配體來抑

制癌細胞，例如自然細胞毒性受體(NKp46、NKp44和

NKp30)、NKG2D和DNAM-1(CD226)。最后，NK細胞

在臨床樣本中非常豐富，可以從外周血(PB)、臍帶血(UCB)、

人類胚胎干細胞(HESC)、誘導(dǎo)多能干細胞(IPSC)甚至

NK-92細胞系中產(chǎn)生。

目前，在臨床研究方面，CD19-CAR-NK細胞對血液系

統(tǒng)腫瘤有很高的應(yīng)答率。除了CD19外，淋巴瘤和白血病的

CAR-NK細胞臨床研究也針對CD7(NCT02742727)和CD33

(NCT02944162)。目前，有幾種針對血液惡性腫瘤的

CAR-NK細胞臨床試驗正在進行中。

CAR-M

鑒于CAR-T細胞治療的成功和CAR-NK細胞的發(fā)展?jié)?/p>

力，研究人員對開發(fā)用于腫瘤免疫治療的CAR巨噬組胞

(CAR-M)產(chǎn)生了極大的興趣。CAR-M的出現(xiàn)為治療實體

瘤開辟了新的可能性：用特異性CARs修飾人巨噬細胞，以

提高巨噬細胞對腫瘤的吞噬活性和抗原呈遞。

CAR-T治療實體瘤無效的一個重要原因是T細胞難以

進入腫瘤組織。這是因為實體瘤細胞外基質(zhì)（ECM）形成的

物理屏障阻止了T細胞進入腫瘤組織。ECM由高度有序的

纖維分子、糖蛋白和其他大分子產(chǎn)生，其合成和降解主要受

基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）和金屬蛋白酶組織抑制劑（TIMPs）

的調(diào)控，而巨噬細胞就是MMP的重要來源。

目前，在臨床方面，兩個基于CAR-M策略的臨床試驗

已經(jīng)獲得FDA的批準。第一個是來自CARISMATherapeutics

的候選藥物CT-0508,它用抗HER2的CAR-M治療復(fù)發(fā)/難

治性HER2過度表達的腫瘤患者（I期臨床試驗）。另一個

是Maxyte的MCY-M11,它利用mRNA轉(zhuǎn)染PBMC表達靶

向間皮素的CAR（包括CAR-M）,治療復(fù)發(fā)/難治性卵巢癌

和腹膜間皮瘤患者，目前正在招募志愿者進行I期臨床試驗。

CAR-Neutrophils

中性粒細胞，以CDUb+CD16+CD66b+為特征，占至U了

循環(huán)中淋巴細胞的50-70%,在先天免疫反應(yīng)中發(fā)揮基礎(chǔ)作用。

中性粒細胞也積聚在許多類型的腫瘤中，構(gòu)成腫瘤浸潤細胞

的重要部分。考慮到中性粒細胞與巨噬細胞的相似性和共同

的先天抗腫瘤反應(yīng)，在CAR工程化后，中性粒細胞也可能

表現(xiàn)出增強的抑瘤活性。

已有的研究表明，經(jīng)改造表達含有CD31細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域

的HIV特異性嵌合免疫受體（CIR）的中性粒細胞對轉(zhuǎn)染HIV

包膜的腫瘤細胞顯示出改善的細胞毒性。然而，由于中性粒

細胞對基因修飾具有抗性，壽命短，目前還沒有注冊的臨床

試驗測試CAR特異性中性粒細胞。

CAR-HSPC

造血干/祖細胞(HSPCs),定義為CD34+細胞，通過自

我更新和分化為成熟血細胞系，對終身維持造血至關(guān)重要。

CAR對人HSPC的修飾為多個造血譜系的抗原特異性細胞提

供了長期維持。轉(zhuǎn)導(dǎo)的HSPCs將在1?2周內(nèi)產(chǎn)生粒細胞和單

核細胞，隨后在幾個月內(nèi)產(chǎn)生NK細胞，并可能在更長的時

間內(nèi)產(chǎn)生T淋巴細胞。這些細胞的CAR表達可能通過不斷

生成的效應(yīng)細胞類型的混合來實現(xiàn)持久的抗腫瘤免疫。

有研究用抗CD19CAR轉(zhuǎn)導(dǎo)CB衍生的HSPCs,然后將

其分化為髓系細胞或NK細胞。他們觀察到，由抗CD19CAR

修飾的HSPC產(chǎn)