CAR免疫疗法的新细胞来源

CAR免疫疗法的新细胞来源

嵌合抗原受体（CAR）是一种受体蛋白，它赋予免疫细

胞新的能力，以靶向特定的抗原蛋白。CAR・T细胞治疗在血

液恶性肿瘤取得了巨大的成就。2017年，美国食品药物监督

管理局（FDA）首次批准了两种CAR-T疗法，即

tisagenlecleucel（Kymriah®）和Axicabatageneciloleucel

（Yescarta®），分别用于治疗急性淋巴细胞白血病和弥漫性

大B细胞淋巴瘤。到目前为止，已有6种CAR-T疗法得到

了批准。CAR-T细胞疗法作为癌症治疗方面革命性的生物技

术产品，展现出未来征服癌症的卓越潜力。

然而CAR-T细胞仍存在一些不足，例如副作用、毒性、

T细胞耗竭，并且在实体瘤的治疗中显示出很低的疗效等。

目前，以CAR技术为核心的新型细胞疗法，CAR-NK、

CAR-NKT,CAR-巨噬细胞（CAR-M）、CAR-Treg、CAR-

YST等异军突起，在免疫治疗中展现出广阔的前景。

CAR-Treg

Treg是T细胞的一个子集，占CD4+T细胞总数的5-10%,

具有维持体内平衡和预防自身免疫的功能，其特征是CD4、

CD25、FOXP3和低水平CD127的共同表达。高水平的FOXP3

和特异性去甲基化区域（TSDR）的去甲基化是Treg的显著

特征，TSDR是FOXP3基因中的一个保守区域。

与TCR-Treg相比，CAR-Treg具有一些独特的优势：这

些表达CARs的T细胞激活时绕过HLA限制，通过共受体

信号的激活增加了特异性，以及CARs的靶向灵活性（任何

可溶性或表面多价抗原都可以作为靶点）。

CAR-Treg细胞最直接的应用是GvHD和器官移植排斥

反应。与大多数自身免疫性疾病不同，移植中有非常明确的

靶点，即HLA分子。2016年，首次报道了HLA-A2CARTreg

细胞，研究证明，HLA-A2-CAR-Treg细胞抑制Teff细胞增

殖，并在免疫缺陷NSG小鼠模型中阻止了HLA-A2+PBMC

介导的GvHDo

通过鉴定合适的靶抗原，CAR-Treg的应用可以扩展到

更多的自身免疫性疾病，如自身免疫性肝病（AILD）、I型

糖尿病、类风湿性关节炎、多发性硬化症、炎症性肠病等；

此外，CARTregs也已用于治疗其他疾病，如血友病A、白

瘢风、哮喘、心血管疾病和衰老相关疾病。

CAR-Y8T

YST细胞是先天性T淋巴细胞的一个亚群，含有由Y

链和8链组成的TCR。它们占循环T细胞的0.5-5%,与a

BT细胞相比，它们表现出更少的克隆扩增和TCR多样性。

人类外周血Y8T细胞主要表达V32链和VY9链，在识别

磷酸化抗原（PAG）时被激活，具有强大的抗肿瘤细胞溶解

活性。Y6T细胞通过不同的机制和受体发挥其强大的抗肿

瘤活性：它们分泌细胞毒性分子，如穿孔素和颗粒酶，或表

达凋亡诱导配体，如TNF相关凋亡诱导配体（TRAIL）和

Fas配体（FasL）,以直接杀死肿瘤细胞。

CAR・YST的临床前研究发现，在体外与阴性的CAR-

Y5T细胞相比，带有CD19特异性CAR-Y6T细胞增强了

对CD19+肿瘤细胞的杀伤，在小鼠模型中减少了CD19+白血

病异种移植物。目前，一些临床研究正在进行中。CAR-Y8

T细胞有望成为一种新型的Y6T细胞免疫疗法。

CAR-MAIT

粘膜相关不变T细胞（MAIT）是一种独特的、进化上

保守的、先天样T细胞亚群，在肝脏和粘膜组织中富集。

MAIT细胞表达力不变的ciBTCR,其识别由非多态性MHC

I类相关分子MR1呈递的非肽抗原。作为一种非经典的细胞

毒性T细胞亚群，MAIT细胞通过分泌穿孔素、颗粒酶B、

表达TRAIL和FasL或产生促炎细胞因子，如IFN-V、TNF、

GM-CSF和IL-17,与中性粒细胞、巨噬细胞和其他效应T

细胞相互作用，显示出强大的细胞毒性活性。

MAIT细胞具有一些有利的特性，使其成为CAR的优秀

候选者。首先，它们在人体组织中含量丰富，占肝脏淋巴细

胞的45%。它们在人类成年血液中也有很多，占循环T细胞

的10%o其次，MAIT细胞具有内在效应记忆表型

（CD45RA-CD45RO+CD62LlowCD161+）,具有在激活时迅

速产生免疫反应的能力。第三，由于组织归巢标记物（CCR5、

CCR6、CCR9和CXCR6）的高表达，它们对外周组织具有

内在的迁移能力。鉴于MAIT细胞主要存在于肝脏和粘膜相

关的外周组织中，如肺、胃肠道、结肠和宫颈，在这些组织

中发生的癌症可能更适合基于MAIT细胞的治疗。此外，由

于MAIT细胞是不受MHC限制的，它们不太可能诱导GvHD,

因此作为异基因免疫疗法开发的平台具有巨大潜力。

临床前研究表明，靶向CD19和HER2的CAR-MAIT表

现出与其CAR-T对应物相似的细胞毒性，在某些情况下具

有显著更高的细胞毒性，同时具有更好的安全性。然而，目

前还没有注册的临床试验测试CAR-MAITo

CAR-NKT

NKT细胞是脂质和糖脂反应性T淋巴细胞的一个子集，

共表达与NK细胞相关的标记物(NKp46,NK1.1)。NKT

细胞在肿瘤免疫监测和抗肿瘤免疫中起着重要作用。与MHC

I或II识别肽抗原的传统T细胞不同，NKT细胞识别通过

MHCI样分子CDld呈递的内源性和外源性糖脂。

iNKT细胞具有几个有利的特性，包括通过直接细胞毒

性或aBT细胞交叉启动发挥强大的抗肿瘤功能；有效运输

到肿瘤部位的天然能力；以CDld依赖的方式破坏TAMs和

髓系衍生抑制细胞(MDSCs)的抑制活性；通过NKRs以独

立于CDld的方式对TAMs的识别和细胞毒性杀伤；以及由

于缺乏MHC参与而没有GvHD的风险。

目前，靶向CSPG4、GD2和CD19的CAR-NKT细胞已

经开发出来，靶向GD2和CD19的CAR-NKT细胞正在进行

临床试验。一项I期临床试验(NCT03294954)已经开始，

检测难治性神经母细胞瘤中的抗GD2CAR-NKT细胞的疗效

和安全性。初步结果表明，10名入选患者的治疗是安全的，

其中1名完全缓解，1名部分缓解，3名患者病情稳定。CD19

CAR-NKT细胞正在进行一项I期临床试验(NCT03774654),

检测复发和难治性B细胞恶性肿瘤中的安全性和有效性。

CAR-NK

CAR-NK与CAR-T相比，NK细胞通过另外两个共刺激

分子，即NKG2D和CD244(2B4)增加其细胞毒性能力和

细胞因子的产生。因此，比CAR-T细胞具有更强的肿瘤特

异性靶向性和细胞毒性。CAR-NK细胞疗法可能在未来成为

CAR-T疗法的替代方案，因为CAR-NK细胞具有以下超越

CAR-T的几个独特特征。

首先，异基因NK细胞对于过继性细胞治疗(ACT)是

相当安全的，因为它们通常不介导发生GVHDo此外，NK

细胞仅分泌少量IFN-Y和GM-CSF,不产生启动CRS的IL-1

和IL-6。其次，除了通过单链抗体识别肿瘤表面抗原来抑制

癌细胞外，NK细胞还可以通过多种受体识别各种配体来抑

制癌细胞，例如自然细胞毒性受体(NKp46、NKp44和

NKp30)、NKG2D和DNAM-1(CD226)。最后，NK细胞

在临床样本中非常丰富，可以从外周血(PB)、脐带血(UCB)、

人类胚胎干细胞(HESC)、诱导多能干细胞(IPSC)甚至

NK-92细胞系中产生。

目前，在临床研究方面，CD19-CAR-NK细胞对血液系

统肿瘤有很高的应答率。除了CD19外，淋巴瘤和白血病的

CAR-NK细胞临床研究也针对CD7(NCT02742727)和CD33

(NCT02944162)。目前，有几种针对血液恶性肿瘤的

CAR-NK细胞临床试验正在进行中。

CAR-M

鉴于CAR-T细胞治疗的成功和CAR-NK细胞的发展潜

力，研究人员对开发用于肿瘤免疫治疗的CAR巨噬组胞

(CAR-M)产生了极大的兴趣。CAR-M的出现为治疗实体

瘤开辟了新的可能性：用特异性CARs修饰人巨噬细胞，以

提高巨噬细胞对肿瘤的吞噬活性和抗原呈递。

CAR-T治疗实体瘤无效的一个重要原因是T细胞难以

进入肿瘤组织。这是因为实体瘤细胞外基质（ECM）形成的

物理屏障阻止了T细胞进入肿瘤组织。ECM由高度有序的

纤维分子、糖蛋白和其他大分子产生，其合成和降解主要受

基质金属蛋白酶（MMPs）和金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）

的调控，而巨噬细胞就是MMP的重要来源。

目前，在临床方面，两个基于CAR-M策略的临床试验

已经获得FDA的批准。第一个是来自CARISMATherapeutics

的候选药物CT-0508,它用抗HER2的CAR-M治疗复发/难

治性HER2过度表达的肿瘤患者（I期临床试验）。另一个

是Maxyte的MCY-M11,它利用mRNA转染PBMC表达靶

向间皮素的CAR（包括CAR-M）,治疗复发/难治性卵巢癌

和腹膜间皮瘤患者，目前正在招募志愿者进行I期临床试验。

CAR-Neutrophils

中性粒细胞，以CDUb+CD16+CD66b+为特征，占至U了

循环中淋巴细胞的50-70%,在先天免疫反应中发挥基础作用。

中性粒细胞也积聚在许多类型的肿瘤中，构成肿瘤浸润细胞

的重要部分。考虑到中性粒细胞与巨噬细胞的相似性和共同

的先天抗肿瘤反应，在CAR工程化后，中性粒细胞也可能

表现出增强的抑瘤活性。

已有的研究表明，经改造表达含有CD31细胞内结构域

的HIV特异性嵌合免疫受体（CIR）的中性粒细胞对转染HIV

包膜的肿瘤细胞显示出改善的细胞毒性。然而，由于中性粒

细胞对基因修饰具有抗性，寿命短，目前还没有注册的临床

试验测试CAR特异性中性粒细胞。

CAR-HSPC

造血干/祖细胞(HSPCs),定义为CD34+细胞，通过自

我更新和分化为成熟血细胞系，对终身维持造血至关重要。

CAR对人HSPC的修饰为多个造血谱系的抗原特异性细胞提

供了长期维持。转导的HSPCs将在1・2周内产生粒细胞和单

核细胞，随后在几个月内产生NK细胞，并可能在更长的时

间内产生T淋巴细胞。这些细胞的CAR表达可能通过不断

生成的效应细胞类型的混合来实现持久的抗肿瘤免疫。

有研究用抗CD19CAR转导CB衍生的HSPCs,然后将

其分化为髓系细胞或NK细胞。他们观察到，由抗CD19CAR

修饰的HSPC产