综述:嵌合抗原受体(CAR)工程化非传统 T 细胞的临床应用前景

《TRENDS IN Cancer》:The clinical landscape of CAR-engineered unconventional T cells

【字体: 时间:2025年03月29日 来源:TRENDS IN Cancer 14.3

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  本文聚焦 CAR 工程化非传统 T 细胞在癌症治疗中的应用。详细阐述了其独特优势,如多肿瘤靶向机制、低移植物抗宿主病(GvHD)风险等。分析了临床试验进展、基因改造策略、制造工艺等,为癌症免疫治疗提供新思路,值得关注。

  ### 嵌合抗原受体(CAR)工程化非传统 T 细胞:癌症免疫治疗的新希望
在癌症治疗领域,免疫疗法正逐渐成为研究热点,其中嵌合抗原受体(CAR)工程化非传统 T 细胞展现出了巨大的潜力。非传统 T 细胞,包括不变自然杀伤 T(iNKT)细胞、γδ T 细胞和黏膜相关不变 T(MAIT)细胞,在连接先天免疫和适应性免疫中发挥着关键作用,它们能快速靶向肿瘤并有效调节肿瘤微环境(TME),这使它们成为癌症免疫治疗的理想候选者。随着 CAR 工程技术的进步,这些细胞的治疗潜力得到了进一步挖掘。

非传统 T 细胞的独特功能


非传统 T 细胞的一大特点是能够识别非肽抗原,这与传统的 αβ T 细胞截然不同。iNKT 细胞可识别由 CD1d 分子呈递的脂质抗原;γδ T 细胞通过丁酸蛋白(BTN)识别应激诱导配体或磷酸抗原;MAIT 细胞则能检测由 MR1 分子呈递的微生物来源的维生素 B 代谢物 。这些细胞具备强大的细胞毒性、细胞因子分泌和免疫调节功能,在免疫监视中扮演着重要角色,为癌症免疫治疗提供了新的方向。

CAR 工程化非传统 T 细胞的临床试验进展


  1. CAR-iNKT 细胞:iNKT 细胞用于癌症治疗的研究已有二十多年历史。早期临床试验主要采用激活和扩增内源性 iNKT 细胞或过继转移体外扩增的非基因修饰自体 iNKT 细胞的方法,但临床疗效有限。近年来,CAR 工程技术的发展为 iNKT 细胞治疗带来了新的契机。自 2018 年起,至少有 7 项注册临床试验评估了 CAR-iNKT 细胞在癌症治疗中的效果,涵盖了自体和异体疗法,治疗对象包括神经母细胞瘤、肾细胞癌、B 细胞淋巴瘤和白血病等多种癌症 。部分临床试验已取得了令人鼓舞的成果,如一项针对复发或难治性神经母细胞瘤的 1 期剂量递增研究,初步分析显示了细胞产品的安全性和可行性,更新的中期结果报告客观缓解率达到 25% 。
  2. CAR-γδ T 细胞:γδ T 细胞因其强大的细胞毒性和无 MHC 限制的特点,在癌症治疗和自身免疫性疾病治疗方面具有广阔的应用前景。目前,至少有 21 项注册临床试验正在评估 CAR-γδ T 细胞的疗效,其治疗靶点包括血液系统恶性肿瘤和实体瘤,如急性髓系白血病(AML)、非霍奇金淋巴瘤、乳腺癌、非小细胞肺癌等。此外,还有临床试验探索了其在自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮治疗中的潜力。一些研究表明,CAR-γδ T 细胞在治疗过程中展现出了良好的安全性和一定的疗效 。
  3. CAR-MAIT 细胞:MAIT 细胞是近年来新发现的具有治疗潜力的免疫细胞,在癌症、自身免疫性疾病、感染性疾病和代谢性疾病等方面都有应用前景。虽然目前尚无 CAR-MAIT 细胞治疗癌症的临床试验,但临床前研究已证明了其可行性和抗肿瘤活性。例如,针对间皮素的 CAR-MAIT 细胞对间皮素阳性的卵巢癌细胞具有强大的细胞毒性,还能通过 MR1/TCR 识别靶向肿瘤相关巨噬细胞(TAMs) 。不过,CAR-MAIT 细胞的临床转化还面临一些挑战,如细胞扩增和制备方法的优化等。

临床应用中的基因改造策略


  1. 细胞因子工程:为了提高 CAR 工程化非传统 T 细胞的体内持久性和抗肿瘤疗效,细胞因子工程被广泛应用。在 CAR-iNKT 细胞临床试验中,IL-15 被用于增强细胞功能,多项研究表明其能有效改善 CAR-iNKT 细胞的体内性能 。在 CAR-γδ T 细胞治疗中,IL-2 与 B7-H3 靶向 CAR 结合,增强了细胞对血液系统和实体瘤的抗肿瘤活性 。此外,还有多种细胞因子如 IL-12、IL-21 等在临床前研究中显示出对非传统 T 细胞功能的优化作用。
  2. 其他免疫增强分子:除细胞因子工程外,其他免疫增强策略也在临床试验中得到应用。例如,将局部分泌的双特异性 T 细胞衔接器(BiTE)整合到 CAR-γδ T 细胞平台中,可招募未转导的旁观者 T 细胞,增强抗肿瘤反应 。在临床前研究中,还发现了许多免疫增强分子,如敲低 BTG1 基因可增强 CAR-NKT 细胞的抗肿瘤能力,对 γδ T 细胞进行组合基因编辑可改善其持久性和细胞毒性 。
  3. 逃避同种异体排斥策略:非传统 T 细胞在同种异体环境中具有较低的诱导移植物抗宿主病(GvHD)风险,但仍面临被宿主免疫细胞排斥的问题。为解决这一挑战,研究人员采用了多种策略。在一项临床试验中,通过对 CAR-iNKT 细胞进行基因编辑,使其共表达 IL-15 和靶向 B2M 和 CD74 的短发夹 RNA(shRNA),下调 HLA I 类和 II 类分子的表达,有效降低了宿主免疫细胞的排斥 。此外,还有研究利用 CRISPR-Cas9 技术敲除相关基因,增强了细胞的逃避排斥能力。
  4. 安全开关:尽管非传统 T 细胞通常具有较低的毒性,但为了进一步确保治疗的安全性,安全开关的应用值得考虑。在 CAR-T 细胞和 CAR-NK 细胞治疗中,已经验证了一些安全开关策略的有效性。例如,在一项针对肝癌的临床试验中,为 IL-15 增强的 GPC3 靶向 CAR-T 细胞产品引入了诱导型半胱天冬酶 - 9(iC9)安全开关,当患者出现不良反应时,激活该开关可迅速缓解症状 。未来,在 CAR 工程化非传统 T 细胞治疗中,也可借鉴这些经验,根据需要引入安全开关。

临床试验中的预处理和给药策略


  1. 预处理策略:淋巴细胞清除是 CAR 细胞治疗的重要预处理手段,通过使用化疗药物或其他淋巴细胞清除剂,可以降低患者的基线淋巴细胞水平,为过继转移的 CAR 工程化细胞创造有利的植入和扩增环境 。在 CAR-iNKT 和 CAR-γδ T 细胞治疗的临床试验中,常用的淋巴细胞清除剂包括环磷酰胺和氟达拉滨。不过,淋巴细胞清除也会带来一些不良反应,如感染风险增加、免疫缺陷延长、血液学毒性和非血液学副作用等,因此需要对预处理方案进行谨慎监测和管理。
  2. 给药方案和策略:CAR 工程化非传统 T 细胞治疗的剂量和给药时间表因细胞类型和靶点而异。在治疗复发性或难治性神经母细胞瘤时,GD2 靶向 CAR-iNKT 细胞的剂量范围为 3×106 cells/m2至 1×108 cells/m2 。CAR-γδ T 细胞在治疗 B 细胞恶性肿瘤时,也采用了类似的剂量范围 。大多数临床试验在给药前需要进行淋巴细胞清除,给药后会密切监测不良反应和治疗反应,精心设计的给药时间表和监测方案有助于平衡治疗效果和患者安全性。

临床试验的安全性和有效性结果


从临床试验结果来看,CAR-iNKT 细胞和 CAR-γδ T 细胞治疗展现出了令人鼓舞的疗效和可控的安全性。在一项针对神经母细胞瘤患者的自体 GD2 靶向 CAR-iNKT 细胞临床试验中,部分患者出现了部分缓解、稳定疾病和疾病进展等不同结果,总体耐受性良好,未观察到急性毒性或剂量限制性毒性 。在一项针对 B 细胞恶性肿瘤患者的同种异体 CD19 靶向 CAR-iNKT 细胞临床试验中,部分患者实现了完全缓解或部分缓解,不良反应相对较轻 。CAR-γδ T 细胞治疗在多项临床试验中也取得了较好的效果,如针对复发性胶质母细胞瘤患者的治疗,部分患者实现了客观缓解,且未出现严重的移植物抗宿主病、剂量限制性毒性、细胞因子释放综合征(CRS)或免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS) 。

未来展望与挑战


尽管 CAR 工程化非传统 T 细胞治疗取得了一定进展,但仍面临诸多挑战。在制造工艺方面,需要进一步标准化和优化,以解决非传统 T 细胞数量少、难以满足治疗需求的问题,干细胞工程和诱导多能干细胞(iPSC)技术有望提供解决方案 。在疾病适应症匹配方面,需要根据非传统 T 细胞的生物分布和独特生物学特性,精准匹配特定的癌症类型,例如 CAR-MAIT 细胞可能更适合治疗肝癌 。此外,联合治疗策略的探索也至关重要,将 CAR 工程化非传统 T 细胞与免疫检查点抑制剂、癌症疫苗、双特异性抗体或溶瘤病毒等联合使用,可能进一步提高治疗效果 。
总之,CAR 工程化非传统 T 细胞治疗是癌症免疫治疗领域的新兴前沿,具有独特的疗效和安全性优势。随着研究的深入、技术的创新和临床试验的不断推进,有望为癌症患者带来更有效的治疗方案,成为下一代免疫治疗的重要策略。

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