CAR-T细胞免疫疗法与PD-1抑制剂治疗，可谓是肿瘤免疫中并驾齐驱的两辆“马车”，各有千秋，而CAR-T细胞治疗以其“个体化定制”最为特异。

上一篇文章中，我们介绍了CAR的结构以及CAR-T细胞免疫疗法的起源，CAR-T细胞根据其CAR的胞内段组成不同，主要可分为1-4代。值得注意的是，近期又出现了第5代CAR-T细胞——现货型CAR，主要应用于因身体原因以及经过多次放化疗导致免疫细胞活性很差，从而不适宜进自体CAR-T治疗的患者。然而，现货型CAR-T细胞目前尚处于实验前阶段，实现“现货”这一概念困难重重，学术界多不看好。

CAR- T细胞免疗治疗是肿瘤细胞疗法中的一种，目前还有多种细胞治疗在肿瘤治疗中获得了成功，然而CAR-T细胞治疗相较于其他的细胞疗法存在什么样的优势和劣势？且看下文分解。

细胞治疗的主要类型

细胞治疗是一种利用免疫细胞来消除癌症的治疗形式。根据肿瘤抗原的表达情况进行分析，通过对患者自身的（自源）或者捐献者（异源）免疫细胞进行扩增及基因工程改造提高其抗肿瘤活性进行肿瘤治疗。根据治疗细胞的来源，我们大致可以分为自体型细胞和现货型细胞，如图1所示。

图1：细胞治疗主要类型

现阶段的细胞免疫疗法，主要以肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）疗法、嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法、基因工程T细胞受体（TCR）T细胞疗法为主，且都在不同的肿瘤类型中获得了成功。各类细胞免疫疗法都遵循相似的治疗过程，如图2所示。

图2: 细胞治疗的基本流程[1]

TIL细胞疗法

作为能够特异性杀伤肿瘤细胞的细胞，T细胞的过继回输治疗开创了免疫细胞治疗肿瘤的先河。早在1985年， 有学者就发现体内注射 IL-2和 LAK 细胞可以使某些转移性黑素瘤维持长久地消退，提示有特异性的T细胞扩增。但由于全身性的毒性反应及Treg的扩增导致疗效不佳，最终无法全身使用IL-2进行肿瘤治疗[2]。进一步的体外实验发现，从黑素瘤中提取出来的淋巴细胞 (TILs) 含有能识别自身肿瘤的特异性细胞。随后临床试验结果发现，自身TILs可以介导转移性黑素瘤的客观消退[3]。

TIL是主要是存在于肿瘤组织的T淋巴细胞群，也包括白细胞、巨噬细胞、树突状细胞和肥大细胞等，具有与很强的识别TAA的能力，回输后能够准确迁移回到肿瘤原位。由于TIL能够识别非特定多种癌细胞，因此与其它免疫疗法相比，TIL可靶向多种癌症抗原，另外TIL细胞群间的协同相互作用能提高TIL对肿瘤细胞的清除能力，在实体瘤治疗中有先天优势。

目前，只有少数医疗机构将TIL疗法作为一种渐进的晚期黑色素瘤治疗方法。

表1: TIL疗法的临床应用现状

需要注意的是，一系列原因阻止了 TIL 疗法的广泛应用：一是早期分离步骤需要新鲜的肿瘤组织；二是 TILs 扩增有难度；三是扩增后的 TIL 细胞功能受损；四是来自于肿瘤微环境的负向调节 (如PDL1的表达以及 Treg 的活化 ) 等。如何解决这些问题将成为日后研究的重点。

TCR-T细胞疗法

TCR是一种T细胞的特异性受体，由α和β（90%以上的T细胞）或γ和δ链（1-10%的T细胞）组成的异二聚体，用于天然T细胞的抗原识别，只能够识别MHC分子呈递到细胞表面的肽段。但是，TCR的识别具有高度的简并性，这意味着一个TCR可以识别多个抗原，一个抗原可以被多个具有广泛亲和力的TCR识别。

TCR-T细胞是指通过转导嵌合抗原受体（融合抗原结合域及T细胞信号结构域）或者TCRα/β异二聚体，从而增强T细胞对肿瘤细胞的特异性识别和亲和力，使得原来无肿瘤识别能力的T细胞能够有效地识别并杀伤肿瘤细胞。

图3: TCR-T结构解析[4]

TCR-T细胞的主要特点包括：肿瘤特异性靶点范围广，可以靶向大部分的肿瘤特异性抗原，尤其是能识别那些肿瘤细胞内抗原；TCR-T可针对胞内抗原（占全部抗原的90%），不局限在表面抗原（仅占10%），所以理论上讲，在治疗实体瘤方面TCRs与CARs相比有着明显的优势。

现阶段研发的靶点包括CEA，Her-2，CD19，gp100, MART-1, MAGA-A3, NY-ESO-1等。实际上，TCR-T细胞在临床上都还处于1、2期的研究状态，但是它的适应症主要以实体瘤为主。

表2: 主要在研的TCR-T细胞

但是，TCR-T细胞还面临着存在MHC限制性、疗效与毒性反应之间难以权衡等问题，这些问题大大限制了TCR-T细胞等应用。

CAR-T细胞疗法

CAR-T疗法至今已有30余年的发展历程，是目前过继性 T 细胞治疗中发展最为成熟的技术之一，其主要的来源与结构，可详见文章人人都能学懂CAR-T（一）丨CAR的前世今生。

CAR-T细胞同样也是一类基因工程化细胞，将能识别肿瘤特异性抗原的 scFv 片段融合在由 CD28､4-1BB 和 CD3-ζ 等一系列参与 T 细胞激活的分子组成的跨膜链上，使 T 细胞能够直接与肿瘤细胞表面的特异性抗原相结合而被激活，从而直接杀伤肿瘤细胞，CD19 是CAR-T细胞目前疗效最明确治疗靶点。市场上对 CAR-T 主要在于其靶点较少（多集中于 CD19、BCMA）且适应症较少（多集中在血液肿瘤疾病）。

1989年，第一代基于免疫球蛋白样scFv和FcεRI受体(γ链)或CD3复合物(ζ链)胞内结构域融合的CAR-T细胞被发展出来。该CAR-T细胞虽然具有激活T细胞的能力， 但是只含有激活受体CD3-ζ，无法完全激活其活性。大多数试验在细胞扩增、体内存活时间、细胞因子分泌等方面存在不足，治疗效果不明显。

2010年，在第一代的基础上，第二代CAR引入一个共刺激受体结构域(包括CD28、4-1BB、DAP10等)，CD28对提高初始T细胞获得持久的体外增殖和较强的细胞因子分泌非常重要，在临床试验中显着改善了CAR-T免疫活性激活的问题，并提高了其作用持久性。

2012年，以逆转录病毒为载体构建了第三代CAR-T细胞，第三代CAR则包含两个共刺激结构域，一个为CD28或4-1BB，另一个为OX40、CD28或4-1BB。相比于二代CAR，虽然在一些前临床试验数据中表现出更强更持久的作用活性，但也有报道指出，三代CAR可能会造成T细胞刺激阈值的降低，引起信号泄露，可能诱发细胞因子过量释放。

第二代CAR-T细胞对于血液恶性肿瘤具有很好的疗效，是CAR-T细胞治疗领域的主流；有少量的三代已进入临床，与二代相比的优越性有待评估。

各类细胞疗法优劣势大比拼

长期以来，细胞治疗策略主要集中在应用自体T淋巴细胞进行免疫治疗的技术上。如果能消除异体来源细胞等“MHC限制性”这一障碍，那么异体来源或者“通用型”T淋巴细胞将成为新的T淋巴细胞来源，更加容易获得和制备，从而可以为许多自身T淋巴细胞数量不能满足ACT需要的患者带来新的希望。CAR-T细胞疗法相较于TCR-T细胞以及TIL细胞免疫疗法最大的优势在于——CAR-T细胞识别靶细胞不存在MHC限制性，且CAR的结构改造更为容易。因此，目前在研的CAR-T细胞可适用于各期的癌症患者，范围更广。

表3: TIL细胞、TCR-T细胞、CAR-T细胞、免疫检查点抑制剂比较

参考文献：

1. Leslie, M., New cancer-fighting cells enter trials. Science, 2018. 361(6407): p. 1056-1057.

2. Kaartinen, T., et al., Low interleukin-2 concentration favors generation of early memory T cells over effector phenotypes during chimeric antigen receptor T-cell expansion. Cytotherapy, 2017. 19(6): p. 689-702.

3. Bridgeman, J.S., et al., The optimal antigen response of chimeric antigen receptors harboring the CD3zeta transmembrane domain is dependent upon incorporation of the receptor into the endogenous TCR/CD3 complex. J Immunol, 2010. 184(12): p. 6938-49.

4. Chruściel, E., et al., Adoptive Cell Therapy-Harnessing Antigen-Specific T Cells to Target Solid Tumours. Cancers (Basel), 2020. 12(3).