楊林教授:CAR-T細胞技術在實體腫瘤應用上的挑戰及CAR-NK技術的崛起

2016（第七屆）細胞治療國際研討會在武漢歐亞國際交流酒店隆重召開，生物谷小編在現場有幸採訪到了蘇州大學唐仲英血液研究中心/博生吉醫藥科技有限公司的的楊林教授。

據統計，美國2015年新發腫瘤例數為166萬，死亡病例為59萬，平均5年生存率超過80%，歐洲和日本也達65%以上；而2015年中國癌症發病率和死亡率持續上升，根據《2015年中國癌症統計報告》，中國預計有429.2萬例新發腫瘤病例和281.4萬例死亡病例，平均5年生存率為36.9%，情況堪憂。

值得注意的是，我國癌症圖譜與西方國家迥異，最常見的四種癌症：肺癌、胃癌、肝癌、食管癌佔到總數的57%，對比美國只有18%，實體瘤領域治療方法亟待突破。

目前，癌症治療領域新星CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy)，即嵌合抗原受體T細胞免疫療法，基本原理就是利用病人自身的免疫細胞來清除癌細胞，在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療上有著顯著的療效，被認為是最有前景的腫瘤治療方式之一，小女孩Emily Whitehead的故事更是激勵了無數科研工作者投身到CAR-T研究中。

那麼在非實體瘤領域表現不俗的CAR-T在實體瘤領域會同樣有效嗎？實際上，由於實體腫瘤複雜的遺傳異質性、免疫抑制微環境的因素，CAR-T技術在應用到實體瘤治療時面臨諸多挑戰。但楊林教授認為，我國腫瘤實體瘤發病率高，5年平均生存率低，對實體瘤治療新技術的研發是剛性需求，實體瘤應成為我們關注研究重點，並對CAR-T細胞技術在實體腫瘤應用上的挑戰總結為四點：靶點難尋、安全性差、有效性不高、產業化很難。

楊教授對中外的實體腫瘤CAR-T靶點進行了小結。

國際上實體瘤CAR-T的申報臨床試驗的代表性的數據。

靶點為何難找？

由於正常細胞中也會表達TAA（Tumor-Associated Antigen），而這也成為脫靶毒性的關鍵因素，從而也造成了最佳有效劑量難以達到的難題，都面臨on target，off tumor。

針對解決脫靶的途徑有兩個：

1、scFv的親和力選擇（關鍵） ；

2、抗原高級修飾（突破口）；

如MUC1往往在腫瘤細胞呈現異常表達，最高可達到正常細胞的100倍以上，喪失極性分布，並出現異常糖基化及結構改變，而這一點也使MUC1分子成為CAR-T治療中具有臨床意義的治療靶點

如何提高CAR-T安全性？

CAR-T可以在人體內大量增殖並長期存在，同時也會產生致死性淋巴因子風暴，如同一個硬幣的兩面，雖然對腫瘤殺傷效果很好，但也使引發了科學家對其安全性的擔憂，目前在CAR-T安全性的改造措施常見有三種：引入自殺基因模式；CAR-RNA電轉模式；受體激活模式。

與之相對的CAR-NK的優點則在於不會產生致死性淋巴因子風暴，但CAR-NK不能在體內大量繁殖，因此需要長期回輸，從療效上講，CAR-NK可能不如CAR-T，但安全性可能更好。

如何提高CAR-T效率？

解決實體瘤治療的有效性，不是簡單重複CD19-CAR-T的故事就可以達到的，這裡面遇到的難題不僅包括靶點，還有很多比如腫瘤微環境、血管、淋巴結的影響。長期以來，T細胞如何歸巢，從而進入腫瘤內部，對癌細胞進行精準打擊一直是個難題。

楊教授認為，無論是CAR-T細胞還是T細胞，都是沿著血管內皮滾動，在滾動過程中，會激活歸巢信號分子，從而停留在某個部位，穿過血管內皮，遷移向腫瘤細胞。但讓人遺憾的是，即使進入了腫瘤內部，仍會受到很多限制，遇到很多挑戰：

1.一個以氧化應激，營養缺乏，酸性pH值以及缺氧為主特徵的腫瘤微環境。

2.腫瘤源的免疫抑制性的可溶性因子和細胞因子的存在。

3.免疫抑制性的免疫細胞，例如調節性T細胞(Tregs)，骨髓源的抑制性細胞(MDSC)，腫瘤相關的巨噬細胞(TAM-M2)或者其它抑制性的細胞因子。

4.T細胞固有的免疫檢驗點調節機制（比如腫瘤細胞表面PD-L1的表達上調）對T細胞的抑制。

面對這些挑戰，楊教授提出：低劑量的貝伐單抗有望改變腫瘤內部雜亂無章、通透、滲漏的新生血管，誘導腫瘤內部新生血管正常化的同時，CAR-T細胞就能趁機順利進入其內部，在腫瘤重新生長之前，將其消滅。

CAR-T能大量產業化嗎？

複雜的製備工藝和高昂的生產成本是CAR-T商業化的最大障礙，比如美國Dendreon公司是首家獲得FDA批准的細胞治療產品臨床應用的公司，它開發的Provenge最終失敗的原因之一就是其複雜的製備程序和質控。與Provenge只能新鮮製備和冷藏運輸相比，CAR-T細胞製備雖然更為複雜，但優勢是可以冷凍運輸。

同時，監管層對這一技術也有自己的憂慮，自體CAR-T細胞並不能保證在規定時間內100%製備成功，這有可能為將來批准上市後的市場應用帶來潛在的法律糾紛。

更讓人擔憂的是，一個療程50萬美金的CD19-CAR-T的治療收費雖然目前被普遍接受，但若CAR-T治療只是幹細胞移植前的過渡療法，那麼，這樣的收費會面臨失去支持的風險。

個性化的CAR-T製備技術導致高昂成本和龐大的質控要求，讓CAR-T技術產業化困難重重，然而，通過靶點的精心篩選、自殺開關的安裝、基因編輯技術的應用也使實體腫瘤的CAR-T細胞治療出現了曙光。與此同時，CAR-NK技術異軍突起。由於兼具安全性和細胞毒性強的特點，CAR-NK技術，特別是異體CAR-NK技術也受到越來越多的關注。

CAR-T和CAR-NK，細胞治療相輔相成，或能帶來更好的療效。（生物谷 Bioon.com）

註：貝伐單抗(BV)，商品名阿瓦斯汀(Avastin)，貝伐單抗是一種重組的人源化單克隆抗體，包含93％的人類片段和 7％的鼠源結構，人源化部分可以延長其半衰期，降低免疫原性。是一種阻礙血管生成的藥物，通過抑制抗血管內皮生長因子（VEGF，在腫瘤血管生成過程中起著關鍵作用，是腫瘤治療的重要靶點）的作用，阻斷對腫瘤的血液供應，抑制腫瘤在體內擴散，增強化療效果。