CAR-T細胞免疫療法，即嵌合抗原受體T細胞免疫療法，是一種高效、先進細胞免疫療法。其原理就是通過對患者體內(nèi)的免疫細胞T細胞進行基因改造，使其可以殺死體內(nèi)的癌細胞。

　　CAR-T細胞免疫療法已在白血病、淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤的治療中展現(xiàn)出其驚人的效果。目前，已有兩個CAR-T療法由FDA批準上市，分別為諾華(Novartis)的Kymriah，用于治療25歲以下復發(fā)或難治性急性淋巴細胞白血病的患者，以及凱特(Kite)制藥的Yescarta，用于治療特定類型的大B細胞淋巴瘤成人患者。

　　一、CAR-T結(jié)構(gòu)及抗腫瘤的機制

　　CARs由T細胞受體(T cell receptor，TCR)的胞內(nèi)信號區(qū)(如CD3ζ和CD28)、跨膜區(qū)以及胞外抗原結(jié)合區(qū)組成，而這個胞外區(qū)具有抗體單鏈可變區(qū)片段功能即識別特定腫瘤抗原(tumor-associated antigen，TAA)的功能。CARs一旦與TAA結(jié)合，可通過由CD3或高親和性受體FcεRI的胞內(nèi)區(qū)使T細胞活化發(fā)揮效應功能。T細胞會活化增殖為CTL細胞。當CTL細胞再次遇到攜帶有同TAA的腫瘤細胞時，就會通過同樣的機制與之結(jié)合，并分泌穿孔蛋白、粒酶及細胞因子協(xié)同作用殺死腫瘤細胞。CTL具有十分強大的殺傷腫瘤細胞的能力，理論上講一個CTL可以殺死數(shù)十到上百個腫瘤細胞。

二、CAR-T基本結(jié)構(gòu)的演化

　　CAR-T是通過基因轉(zhuǎn)導技術(shù)，把識別腫瘤相關抗原的單鏈抗體和T細胞活化序列的融合蛋白表達到T細胞表面。從只攜帶有CD3ζ胞內(nèi)激活結(jié)構(gòu)域的一代CAR，逐漸演化到攜帶CD28/4-1BB/OX40/ICOS等胞內(nèi)共刺激結(jié)構(gòu)域和CD3ζ胞內(nèi)激活結(jié)構(gòu)域的二代CAR(攜帶一個共刺激結(jié)構(gòu)域)，三代CAR(攜帶兩個共刺激結(jié)構(gòu)域)。

　　面對實體瘤高異質(zhì)性、腫瘤相關抗原(TAA)特異性不高導致脫靶效應等方面問題，實驗室研究中的一些報道，采用了雙信號CAR結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用兩個獨立的CAR結(jié)構(gòu)，將提供T細胞激活的第一信號CD3ζ胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，和提供第二信號的共刺激受體CD28/4-1BB/OX40等的胞內(nèi)信號結(jié)構(gòu)域分開，分別連接至兩個獨立的CAR結(jié)構(gòu)胞內(nèi)，胞外采用兩個靶向不同TAA的單鏈抗體(ScFv)，取得了一定的針對實體瘤動物模型治療效果，并有效防止了脫靶效應。

　　在此結(jié)構(gòu)基礎上，一些團隊還進行了對胞外單鏈抗體的優(yōu)化，分別使兩個單鏈抗體擁有不同的針對TAA的親和力，如對提供第一信號的CAR使用低親和力，而對提供共刺激作用的CAR采用較高親和力，這樣能夠在一定程度上提高防脫靶作用。另外，也有團隊嘗試進行了稱為iCAR的設計，將提供免疫抑制信號的PD-1受體的胞內(nèi)段信號結(jié)構(gòu)域，連接到攜帶針對正常細胞抗原ScFv的CAR上，與靶向TAA的二代或三代CAR組成雙信號受體結(jié)構(gòu)，在動物模型中能夠有效避免對正常組織的副作用。

　　此外，尚在臨床前實驗階段的CAR結(jié)構(gòu)，有在二/三代CAR基礎上，在CAR的基因表達框內(nèi)同時攜帶獨立組成型表達或誘導型表達的免疫調(diào)控因子基因，如IL-12/IL15/anti-PD-1等，將其稱之為第四代CAR，這樣的結(jié)構(gòu)能夠在針對實體瘤時，面對其微環(huán)境的免疫抑制和實體瘤高異質(zhì)性方面發(fā)揮一定的促進殺傷作用。

　　而面對有些由于身體原因以及經(jīng)過多次放化療導致免疫細胞活性很差，從而不適宜進自體CAR-T治療的患者，通用型CAR-T(universal-CAR-T，uCAR-T)無疑是最佳選擇，業(yè)內(nèi)將其稱之為第五代CAR-T。

　　所以，CAR-T結(jié)構(gòu)的演化，逐漸在解決其面對的問題中前進，至今已經(jīng)演進至五代CAR結(jié)構(gòu)，而臨床試驗應用中多以二/三代CAR結(jié)構(gòu)為主，其他CAR結(jié)構(gòu)還需要進行更多的優(yōu)化和提高以應對臨床實際應用中對療效和安全性的要求。

三、CAR-T研發(fā)的靶點

　　目前，臨床中應用的靶點有EGFR、HER2、CD22、CD19、CD138、ROR1、BCMA、CD123、Mesothelin等等。

　　由于CAR-T使用其胞外單鏈抗體進行對腫瘤細胞表面相關抗原(TAA)或腫瘤特異性抗原(TSA)的靶向結(jié)合，進而通過其胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域激活T細胞進行對腫瘤細胞的靶向殺傷，所以靶標抗原的選擇對于這一特異性殺傷作用至關重要。而由于腫瘤細胞表面很難有TSA可供利用(CD19的特異性表達也是CAR-T在B系白血病和淋巴瘤等治療方面如此成功的一個因素)，導致一系列靶向TAA的CAR-T因為脫靶效應而出現(xiàn)嚴重副作用，典型的如靶向HER2的臨床實驗失敗案例。

而針對TSA/TAA的有效靶向問題，需要根據(jù)不同的抗原表達情況和癌種的不同，選擇不同的ScFv，例如，針對NY-ESO/CD19等特異性較高的抗原，可以采用高親和力ScFv實現(xiàn)對CAR提供較強的結(jié)合力從而使其更迅速地激活啟動的殺傷，而在正常組織中也會有微量表達的腫瘤特異性的TAA，適宜采用中等親和力的ScFv以實現(xiàn)降低脫靶作用等副作用的發(fā)生。另外，針對微環(huán)境形成較為緊密和“頑固”的實體瘤，采用特殊策略輔助ScFv提高靶向性和免疫突觸有效形成，將有助于CAR-T更好地發(fā)揮殺傷作用，與此同時，目前的雙信號獨立的CAR-T結(jié)構(gòu)或者雙特異性CAR-T結(jié)構(gòu)，都需要在這一方面做一定改進和考慮。