怎么提升CAR-T细胞治疗疗效?

上一期我们提到，嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法在治疗表达CD19的复发/难治性B细胞恶性肿瘤方面已经非常成功，但在临床应用中仍存在多种毒性作用，如细胞因子释放综合征（CRS）、免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）等。毒副作用是目前限制CAR-T疗效的重要因素，通过增加剂量或提高效应活性以增强抗肿瘤作用的方法受到阻碍。

那么，应该如何打破困局？有什么提升治疗效果的应用策略呢？我们可以从工程化CAR-T细胞、改变CAR分子结构、降低CAR免疫原性、“关闭开关”这几个方面入手，共同探讨CAR-T细胞相关毒性问题的解决策略。

为了获得有效的治疗反应，CAR-T细胞抗原结合结构域必须结合其靶表位并达到诱导CAR-T细胞活化和细胞因子分泌的最低阈值水平，但也不能超过最高阈值时，否则会产生毒性水平的细胞因子和免疫系统激活。CAR-T细胞活化和活化动力学的程度受多种因素的影响，包括但不限于肿瘤细胞上抗原表达水平、肿瘤负荷、抗原结合结构域与其靶表位的亲和力以及CAR的共刺激结构域。因此，有必要优化CAR模块化结构，以改善治疗效果和限制毒性。

降低CAR-T细胞抗原结合域的亲和力是降低毒性的一种重要途径，这将导致对肿瘤细胞上更高抗原密度的需求增加，以实现高水平的活化，能规避对抗原含量相对较低的健康组织的影响。通过修饰铰链和跨膜区来改变活化的CAR-T细胞调节细胞因子分泌，也可以达到降低毒性的目的。

另外，共刺激结构域在CAR设计中提供了另一个可修饰的结构区域，可以根据肿瘤类型、肿瘤负荷、抗原密度、靶抗原-抗原结合结构域进行定制。具体而言，含有4-1BB结构域的CAR-细胞具有较低的毒性风险、较高的T细胞耐力和较低的T细胞扩增峰值水平，而含有CD28的则体现为活化速度更快、强度更高，但其衰竭速度也更快，持久性不足。

在细胞因子相关毒性的产生中，宿主免疫系统对CAR的识别可能有重要作用，因此，可以利用人或人源化抗体片段而不是鼠源性抗体片段来降低CAR免疫原性。此外，也可以通过优化铰链/跨膜结构域以降低CAR的免疫原性，并且有趣的是，CAR-T细胞持久性也可能得到改善。

改善CAR-T细胞毒性的另一个潜在途径是通过实施“关闭开关”或自杀基因策略。这将有助于通过二级诱导剂，在不良事件发生时选择性降低CAR-T细胞的功能。基于该理念，目前已经开发了可以调控CAR-T细胞功能的方法，如诱导型Casp9，在一项临床试验中，它在30分钟内消除了超90%的CAR-T细胞。

自杀策略或其他类似方法的最大限制是，它们的使用会突然停止对快速进展的疾病的治疗。一种具有潜力的解决方法是使用达沙替尼（一种酪氨酸激酶抑制剂），其功能是通过抑制近端TCR信号激酶来抑制T细胞的活化。在临床前模型中，达沙替尼能快速且可逆地阻止CAR-T细胞的活化，并且在CAR-T细胞输注后，早期给予达沙替尼可显著降低其他致命CRS小鼠的死亡率。这种方法可暂时抑制了CAR-T细胞功能，并且在毒性消退后挽救CAR-T细胞疗法。

尽管当前CAR-T细胞治疗在毒副作用、耐药性等方面存在诸多挑战，药物安全性面临考验，但随着CAR分子设计的不断优化，以及联合疗法开发，相信CAR-T细胞治疗的应用会到达一个更为高效安全的水平。

基于多年在肿瘤免疫领域的研究经验，赛业生物可为CAR-T/其它细胞治疗研究者提供研发的全方位支持，从抗体开发、CAR病毒制备、免疫细胞制备和表型检测，到细胞模型与动物模型的构建、体外/体内药效评价一应俱全。