CAR-T细胞B-ALL治疗发展简介
恶性肿瘤是危害人类健康最严重的疾病之一，《科学》（Sicence）杂志将肿瘤免疫治疗列为十大科学突破的首位。近20余年来发展起来的嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）修饰的T细胞免疫治疗，是迄今真正成功的细胞免疫治疗，全球第一款上市的CAR-T细胞产品（tisagenlecleucel）是靶向于CD19的二代CAR-T，于9月获得美国食品与药物管理局（FDA）批准上市，其适应证为复发/难治B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）。
为何CD19 CAR-T细胞治疗复发/难治B-ALL能首先获得突破？这源于CD19是一个理想的靶点，90%以上的前B和成熟B-ALL表达CD19，而造血干、祖细胞不表达CD19抗原，大部分人体其他重要的正常组织也不表达CD19，这种高度特异性可以使抗CD19的CAR-T细胞靶向识别、并杀死B-ALL白血病细胞，同时尽量减少患者其他正常组织的损害。
CAR-T细胞T-ALL治疗发展现状
同样为急性白血病的急性髓系白血病（AML）和T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）在CAR-T细胞免疫治疗的进展上相对较慢。
AML缺乏理想的靶点，AML白血病细胞表达的抗原，大部分也在正常的造血干、祖细胞上表达，CAR-T细胞在杀伤AML白血病细胞的同时也会损伤正常的造血干、祖细胞，有可能导致严重的骨髓抑制。T-ALL作为T细胞的血液系统恶性肿瘤，很难获得患者体内正常的T细胞去制备CAR-T细胞，同时也缺乏能将T-ALL白血病细胞和其他T细胞（包括CAR-T细胞）区分开来的理想靶点。
尽管关于AML和T-ALL细胞免疫治疗的探索一直在继续，例如CLL1-CD33双靶点CAR-T治疗复发难治AML、CD5 CAR-T或CD7 CAR-T细胞治疗T-ALL等，但无论是基础研究还是临床试验，均明显少于B-ALL和其他血液系统恶性肿瘤（如淋巴瘤、多发性骨髓瘤）。
CAR-T细胞治疗的副作用探讨
理想的治疗手段应该是高效、低毒、便于使用的方法。CD19 CAR-T细胞免疫治疗在大多数复发/难治B-ALL的临床试验中都获得了90%左右的完全缓解（CR）率，但仍有30%~60%左右的复发率。
CAR-T细胞免疫治疗的成功也伴随着特征性的毒副作用，细胞因子释放综合征（CRS）和中枢神经系统毒性是CAR-T治疗中最常见的两种不良反应，过强的炎症反应会导致患者的死亡。目前的CAR-T细胞是提取每位患者自体的T细胞进行制备，制备工艺复杂，存在制备失败的风险，部分患者的病情也不允许其等待3~4周的制备及质检的时间，个体化的细胞产品导致成本高、规模化生产困难，最终导致可及性低且价格高昂。
CAR-T细胞治疗手段的优化
结合前述理想治疗手段的目标，CAR-T细胞治疗优化的方向可以很明确，即提高疗效、减低毒性、提升可及性，各国的研究者们也一直在朝这些方向努力。
结构优化
在谈及CAR-T细胞治疗的优化之前，以二代CAR-T为例，简单介绍一下CAR的结构。CAR是一种融合分子，基础设计组成包括抗原结合区、跨膜区和胞内信号转导区。抗原结合区由单链抗体（scFv）与铰链区连接而成，单链抗体由轻链可变区（VL）、重链可变区（VH）组成，抗原结合区对特定肿瘤相关抗原有特异识别功能。跨膜区主要起连接抗原结合区域胞内信号区进行信号转导的作用。胞内信号转导区主要由TCR/CD3ζ链结构域串联了一个共刺激分子结构域组成，负责信号转导、CAR-T细胞的活化增殖。当CD19 CAR-T细胞与表达CD19的细胞结合后，CAR-T细胞激活，分泌穿孔素、颗粒酶、干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等发挥杀伤肿瘤细胞的作用。
提高疗效
在提高疗效方面，研究发现CD19 CAR-T治疗缓解后复发的患者中存在CD19阴性的复发，这让我们认识到存在抗原免疫逃逸的问题，希望通过双靶点甚至多靶点加以克服。以下是相关研究举例。
① CD22是B-ALL另一个较为理想的治疗靶点，有研究团队采用CD19 CAR-T和CD22 CAR-T细胞序贯输注；制备CD19-CD22双靶点的CAR-T细胞,均取得了良好的效果，近来更有CD19-CD20-CD22三靶点CAR-T细胞完成动物实验。
② 研究者发现肿瘤细胞表面抗原表达密度低影响CAR-T疗效，通过改进CAR结构来提高疗效，例如将CAR结构中的CD3ζ增加为两个，由经典的CD19-4-1BB-ζ变为CD19-4-1BB-ζζ，动物实验证实可提高对CD19抗原密度低表达的肿瘤细胞的杀伤作用。
③ CAR-T细胞在体内逐渐耗竭是复发的另一原因。研究者尝试改进制备工艺，使用半自动化封闭式制备流程，获得的CAR-T细胞产品中初始T细胞（Tnaive）和中心记忆T细胞（Tcm）比例更高；有的尝试在CAR-T细胞输注后定期给予PD-1单抗以减少CAR-T细胞耗竭。
降低毒性
减低毒性方面，除了已知IL-6是CRS发生发展中重要的细胞因子，粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）也被认识到与3级以上严重的CRS和中枢神经系统毒性密切相关。CAR-T细胞治疗同时使用GM-CSF单抗，或者制备GM-CSF 敲出的CAR-T细胞，均在动物模型中证实，在不降低CAR-T细胞疗效的同时减轻了CRS。另一个思路就是通过改进CAR的结构来减低毒性，将经典CD19 CAR-T的胞外段单链抗体换为低亲和力抗体后，在动物实验及临床试验中均证实明显减轻了CRS和中枢神经系统毒性，并获得和经典CD19 CAR-T治疗复发/难治B-ALL同样的疗效。
提升可及性
在提升可及性方面，研究者尝试FAST CAR-T产品（体外生产仅1天），大大缩短了患者等待治疗的时间，但是自体CAR-T无论制备工艺如何改进都不可能做到开架产品的可及性，因此关于通用型CAR-T的研发一直在进行，但异基因T细胞制备的CAR-T存在产生移植物抗宿主病的风险。
