引言：
2021年，中國藥監(jiān)局批準(zhǔn)了2款CAR-T細胞療法，用于治療CD19陽性難治性B細胞淋巴瘤患者，價格分別高達120萬元和129萬元。
隨著CAR-T技術(shù)不斷更新迭代，CAR-T療法未來必然會應(yīng)用于更多惡性腫瘤的治療，包括肝癌、肺癌等發(fā)病率高的實體腫瘤。
系統(tǒng)了解CAR-T療法，將會讓你對醫(yī)療新技術(shù)的現(xiàn)在和未來有更加深入的理解。
正文：
CAR-T，即嵌合抗原受體T細胞（Chimeric antigen receptor T-cell），是對T細胞進行基因改造，使其能夠識別腫瘤抗原并大量增殖，進而高效殺滅腫瘤細胞，治療疾病。
CAR-T技術(shù)正在徹底改變血液惡性腫瘤的治療。
截至2021年，美國食品和藥物管理局（FDA）已經(jīng)批準(zhǔn)5款，中國藥監(jiān)局（NMPA）批準(zhǔn)2款CAR-T療法，用于治療急性白血病、非霍奇金淋巴瘤和多發(fā)性骨髓瘤的特定亞型。
數(shù)以百計的臨床試驗正在研究血液和實體惡性腫瘤的CAR-T療法。
1. CAR結(jié)構(gòu)長什么樣？
CAR結(jié)構(gòu)分為三個關(guān)鍵部分：
細胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，如下圖：
(1) 細胞外結(jié)構(gòu)域
CAR的細胞外結(jié)構(gòu)域可以識別和結(jié)合腫瘤抗原，幫助精準(zhǔn)殺滅腫瘤細胞。
目前，美國和中國已批準(zhǔn)，或處于后期開發(fā)階段的CAR-T產(chǎn)品，均針對CD19或B細胞成熟抗原（BCMA）陽性的惡性血液腫瘤。
通常，抗原識別結(jié)構(gòu)域來自鼠類或人類抗體的單鏈可變片段（scFv）。有趣的是，南京傳奇生物開發(fā)的CAR-T產(chǎn)品（cilta-cel）的CAR源自駱駝，針對BCMA分子的兩個不同表位。
(2) 跨膜結(jié)構(gòu)域
CAR的跨膜結(jié)構(gòu)域?qū)⒓毎鈙cFv區(qū)域固定在CAR-T細胞上。
跨膜結(jié)構(gòu)域和間隔區(qū)（也稱為鉸鏈區(qū)）會影響CAR-T細胞表面CAR的密度，以及下游信號傳導(dǎo)的難易程度。
(3) 細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域
CAR的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域包括共刺激結(jié)構(gòu)域和信號相關(guān)分子。
CAR-T技術(shù)的升級迭代，主要是細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的改進。目前，已開發(fā)出4代CSR-T技術(shù)，具體見下圖。
一旦CAR識別和結(jié)合腫瘤抗原，CAR-T細胞就會激活，大量增值，并攻擊腫瘤細胞。
CAR-T使用的共刺激分子主要有CD28（如Yescarta）和4-1BB（如Kymriah或Breyanzi）?；贑D28的CAR在CAR-T擴增和毒性方面比基于4-1BB的CAR可能更"憤怒"。
這些同樣以CD19為導(dǎo)向，但共刺激分子不同的CAR-T療法，其療效和安全性的差異，還沒有在隨機試驗中進行過正面比較。
2. CAR-T細胞的生產(chǎn)和應(yīng)用
（1）T細胞采集
用于制備CAR-T細胞的T細胞來自患者本人。
這類似于自體造血干細胞移植前的外周血干細胞采集，但涉及選擇CD3（T細胞標(biāo)記分子）而不是CD34（干細胞標(biāo)記分子）。
由于大量T細胞存在于我們的血液循環(huán)中，因此不需要 "動員"藥物，如粒細胞集落刺激因子（G-CSF）或Plerixafor，來采集T細胞。
然而，收集足夠數(shù)量的T細胞對淋巴細胞計數(shù)低的患者或接受過苯達莫司汀的患者來說是一個挑戰(zhàn)（苯達莫司汀可能導(dǎo)致的淋巴細胞耗竭）。
（2） CAR基因的轉(zhuǎn)導(dǎo)
制備CAR-T細胞的第一步，是使用逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒載體，將CAR基因轉(zhuǎn)導(dǎo)并整合到T細胞的DNA中。
除了病毒，也有使用基于轉(zhuǎn)座子的技術(shù)進行CAR基因轉(zhuǎn)染，如piggyBac7或SleepingBeauty。
（3） CAR-T細胞的擴增和冷凍保存
CAR-T細胞在體外擴增（刺激生長），冷凍保存，最后運回病房，輸注到患者體內(nèi)。
這一過程一般需要2-4個星期，具體時長取決于產(chǎn)品的生產(chǎn)情況。
（4） 產(chǎn)品放行測試和管理
CAR-T細胞回輸給病人之前，必須對其進行放行檢測。
放行檢測包括確認產(chǎn)品的無菌性以及有活力CAR-T細胞的數(shù)量。
CAR-T的給藥日是 "第1天"（化療的記錄方式），而不是 "第0天"（造血干細胞移植的記錄方式）。
（5） 橋接治療
從T細胞采集到CAR-T治療，有一個4-8周的間隔期。在這個間隔期，可以為患者開展橋接治療。
橋接治療，即控制惡性腫瘤的化療或放療。
橋接治療幫助患者度過幾周的空白期，直到他們可以接受自體CAR-T細胞。
橋接治療不是必須的。但對于疾病快速進展的患者，橋接治療可以為患者爭取等待CAR-T治療的時間。
（6）清淋（淋巴細胞清除）
橋接治療不是必須的，但清琳是必須的操作。
清林的作用是為CAR-T細胞騰出 "免疫空間"。
清淋的用藥通常是氟達拉濱和環(huán)磷酰胺。
淋巴細胞清除能改變體內(nèi)的細胞因子和免疫狀態(tài)（例如，減少調(diào)節(jié)性T細胞的數(shù)量和免疫抑制性細胞因子的水平），有利于進入體內(nèi)CAR-T細胞的擴增。
3. CAR-T治療的毒副作用
CAR-T治療需要住院進行，以密切監(jiān)測與CAR-T有關(guān)的毒副作用。
CAR-T治療的主要毒副作用如下：
（1）CRS（cytokine release syndrome，細胞因子釋放綜合征）
CRS是由單核細胞系細胞（如巨噬細胞、樹突狀細胞）釋放的促炎癥細胞因子（特別是IL-6）導(dǎo)致的，而不是CAR-T細胞本身。
發(fā)燒是CRS必然伴隨的癥狀。在更嚴(yán)重的情況下，會發(fā)生低血壓或缺氧。
托珠單抗作為IL-6受體拮抗劑，是CRS最重要的治療藥物。根據(jù)CRS嚴(yán)重程度的不同，其他治療手段包括降溫、升壓、激素、吸氧、肺機械通氣、支持治療等。
（2）免疫效應(yīng)細胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征（ICANS）
ICANS又被稱為神經(jīng)毒性。ICANS是由進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的促炎癥細胞因子驅(qū)動的，CAR-T細胞本身并不一定直接參與。
與ICANS相關(guān)的腦病表現(xiàn)為失語、意識水平改變、認知功能損傷、運動無力等，也可發(fā)展為腦水腫或癲癇發(fā)作。
皮質(zhì)類固醇激素是ICANS治療的主要手段，有時也使用左乙拉西坦進行預(yù)防。
（3）嗜血細胞性淋巴組織細胞增多癥（HLH）
HLH的表現(xiàn)可能看起來像CRS（細胞因子釋放綜合征），但更可能出現(xiàn)高鐵蛋白血癥、凝血功能障礙和轉(zhuǎn)氨酶升高。
阿那白滯素（Anakinra，一種IL-1拮抗劑）優(yōu)先用于治療HLH，同時使用大劑量皮質(zhì)激素。
（4）全血細胞減少癥
在CAR-T治療后的幾周內(nèi)，全血細胞計數(shù)降低和頻繁輸血非常常見。其原因有很多：大劑量化療預(yù)處理對骨髓的抑制、原發(fā)疾病、清淋性化療、骨髓內(nèi)CRS等。
然而，生長因子，特別是G-CSF（粒細胞集落刺激因子），在CAR-T治療后的頭1-2周內(nèi)最好避免使用，以免增加CRS的風(fēng)險。
（5）感染
接受CAR-T治療的患者極易發(fā)生感染，一個重要原因是全血細胞減少伴隨的免疫細胞減少。
低免疫球蛋白血癥（靶向CD19和BCMA的CAR-T產(chǎn)品均會導(dǎo)致B細胞數(shù)量減少，進而導(dǎo)致免疫球蛋白的合成減少），以及使用托珠單抗和皮質(zhì)類固醇激素，都會增加患者發(fā)生感染的風(fēng)險。
為了預(yù)防感染，患者在CAR-T治療后的幾個月內(nèi)往往要進行預(yù)防性抗菌治療（包括對高?；颊呤褂每拐婢幬铮部赡苄枰o脈注射免疫球蛋白。
4. "下一代 "CAR-T：未來的CAR-T長什么樣子？
CAR-T相關(guān)的科學(xué)技術(shù)仍在快速更新迭代， "下一代 "CAR-T技術(shù)和產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)，具體如下：
（1）"裝甲車” 型CAR-T
裝甲車型CAR-T細胞就像是汽車安裝了盔甲，可以增強在惡劣腫瘤微環(huán)境中的存活和增殖能力。
例如，"裝甲車” 型CAR-T細胞能夠分泌IL-12，增強CAR-T細胞在遭遇腫瘤細胞后的自我增殖能力。
（2） "旁觀者"效應(yīng) CAR-T
這是基于"TRUCKs"技術(shù)（T cells redirected for antigen-unrestricted cytokine-initiated killing），即“非抗原限制的細胞因子啟動的T細胞殺傷”。
基于這一技術(shù)，CAR-T細胞能夠釋放轉(zhuǎn)基因合成的細胞因子，使其他免疫細胞產(chǎn)生 "旁觀者"效應(yīng)，殺死腫瘤細胞。例如，巨噬細胞的 "旁觀者"效應(yīng)。
裝甲車CAR-T和TRUCK技術(shù)正在用于實體腫瘤的治療研究。
（3）"Tandem CARs"（串聯(lián)車）、"Dual CARs "（并聯(lián)車）和 "CAR-Pools"（多車聯(lián)合）
這些都是汽車雙關(guān)語。汽車的英文單詞CAR，與CAR-T治療的CAR拼寫完全相同。
這些CAR-T技術(shù)均能做到同時針對一個以上腫瘤抗原。
例如，淋巴瘤中的CD19和CD22，或多發(fā)性骨髓瘤中的BCMA和CS1/SLAMF7。
串聯(lián)車CAR-T（Tandem CARs），是在一個CAR分子上同時靶向一個以上的腫瘤抗原。
并聯(lián)車CAR-T（Dual CARs），指一個CAR-T細胞上有兩個獨立CAR結(jié)構(gòu)，每個CAR分子靶向不同的抗原。
多車聯(lián)合CAR-T（CAR-Pools），是將采集到的免疫T細胞分為不同的批次，分別制備針對不同腫瘤抗原的不同克隆CAR-T細胞。制備完成后將這些不同克隆的CAR-T細胞一起注入病人體內(nèi)，殺滅腫瘤細胞。
（4）"現(xiàn)貨型" CAR-T
"現(xiàn)貨型" CAR-T，又稱為通用型CAR-T，即提前制備好的異體CAR-T，可以在患者需要的時候隨時進行注射。
也就是說，你隨時可以 "從貨架上 "拿起"現(xiàn)貨型" CAR-T為患者輸注，而不用等待2-4周的生產(chǎn)期。
由于可以批量生產(chǎn)，"現(xiàn)貨型" CAR-T成本也更低。
"現(xiàn)貨型" CAR-T的原材料T細胞不是來自患者自身，而是來自健康供者。
輸注異體T細胞的最大問題是移植物抗宿主疾病和免疫排斥反應(yīng)。
其解決途徑，是利用基因編輯技術(shù)，從CAR-T細胞中去除T細胞受體（TCR）和MHC-I類分子。有些CAR-T產(chǎn)品將CD52從異體CAR-T細胞敲除，以便在不影響CAR-T功能的情況下，可以用阿侖珠單抗（靶向CD52的藥物）進行淋巴細胞清除。
（5）攜帶"安全開關(guān)"的CAR-T
科學(xué)家設(shè)計了一個分子"安全開關(guān)"，可以暫停CAR-T殺傷信號的傳遞，甚至可以在接收到外部信號（如藥物）后啟動CAR-T細胞凋亡。
這項技術(shù)的目標(biāo)是，在CAR-T細胞的毒副作用威脅患者生命時，啟動“分子開關(guān)“，迅速“關(guān)閉”CAR-T細胞。
總結(jié)
CAR-T療法在惡性血液病領(lǐng)域正迅速得到推廣。目前，世界上只有針對CD19或BCMA的自體CAR-Ts獲批上市。未來幾年的持續(xù)研究和創(chuàng)新將擴大CAR-T療法的范圍，尤其是實體腫瘤的治療，為難治性惡性疾病的治療發(fā)揮越來越大的作用。
此外，還有許多其他先進的細胞療法（CAR-NK細胞、CAR-NKT細胞、γδ CAR-T細胞等等），也都在研發(fā)之中。
ps: 本篇文章整理至美國血液學(xué)協(xié)會發(fā)布的一篇醫(yī)學(xué)教育文章“Chimeric Antigen Receptor T-cell Therapy”，我將其翻譯并做了刪減和調(diào)整。
