肿瘤过继性细胞免疫治疗增效策略及研究进展_陶累累

Morgan 等[5]发现，1 例结肠癌患者在经第三代 CAR（CD28、4-1BB 和 CD3ζ）修饰的 T 细胞治疗 5
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《癌症进展》2014 年 11 月第 1R-T 在肺组织浸 润导致肺组织损伤引起急性呼吸衰竭。此外，Kochenderfer 等 [25] 发 现 ，机 体 内 大 量 炎 症 细 胞 因 子 （如 IFN-γ、TNF-α）的释放会造成“细胞因子风暴 （cytokine storm）”，也 会 引 起 多 器 官 功 能 衰 竭 （multiple organ dysfunction syndrome，MODS）。再 者，回输 CAR-T 可能会引起类似于异基因造血干 细 胞 移 植（hematopoietic stem cell transplantation， HSCT）出现移植物抗宿主病的反应[26]。如何保证 发挥 CAR-T 的疗效、避免其危害是恶性肿瘤临床 治疗中目前亟须解决的重要问题。 1.2.2 CAR-T 的临床改善策略 ①效应细胞群的 选 择 ：研 究 表 明 ，中 央 型 记 忆 T 淋 巴 细 胞（central memory T cell，TCM）在 体 内 更 具 持 久 性 且 具 有 更 高 的 抗 肿 瘤 活 性 ，同 时 具 备 建 立 免 疫 记 忆 的 潜 能 。 另 外 有 研 究 发 现 ，在 引 入 CD62L 表 面 分 子 后，初始 T 细胞（naive T cell，TN）表现出更强的体 内 扩 增 和 分 化 能 力 ，其 抗 肿 瘤 效 应 也 更 持 久 [27-28] 。 ②共刺激分子的选择：Hombach 等[29]的研究表明， 与 CD28 和 CD3 嵌 合 的 第 二 代 CAR- T 相 比 ， CD134 和 CD28、CD3ζ 链 嵌 合 的 第 三 代 CAR-T 具 有更强、更持久的抗肿瘤作用。此外，CD137 也是 一个重要的共刺激分子，能提高 T 细胞存活率和 抵抗激活诱导性的细胞凋亡[22]。③降低非人源化 抗体的免疫原性：CAR 靶向肿瘤抗原与 scFv 亲和 力 有 关 。 早 期 CAR 的 scFv 来 自 鼠 单 克 隆 抗 体 （mAbs）。 在 利 用 鼠 源 的 scFv 或 mAbs 的 CAR-T 进 行 临 床 试 验 中 ，研 究 者 发 现 机 体 可 大 量 产 生 人 抗鼠抗体（human anti-mouse antibody，HAMA），从 而限制研究的顺利进行[30]。抗体工程技术可以微 调 scFv 的亲和力以增强其与肿瘤的特异性结合， 通过人源化或全人抗体 scFv 结合抗原，可降低鼠 源 scFv 的免疫原性[31]。例如，神经生长因子（Her3 和 Her-4 的 受 体）、白 介 素 13、NKG2D 等 受 体 经 过 抗 体 工 程 改 装 后 ，已 被 成 功 运 用 于 CAR-T 治 疗，并有效避免 HAMA 的产生[32-34]。
信号传导肽（主要是 CD3ζ及 FcεIRγ）重组成的嵌 合性受体经载体转导入的 T 细胞；CAR 具备特异 性识别并杀伤肿瘤细胞的能力[16]。CAR 的主要优 势是既具有抗体结构又保留有 T 细胞活化信号传 递系统，使其既能特异性识别肿瘤相关抗原，又能 摆脱 TCRαβ链抗原识别过程中的 MHC 限制[17]。
摘要：肿瘤过继性细胞免疫治疗（adoptive cell immunotherapy，ACI）是治疗恶性肿瘤的重要手段，主要通过 体外大量扩增能够抑制肿瘤细胞活性的免疫细胞并将其回输到患者体内从而达到杀伤肿瘤细胞的目的。然 而，在肿瘤的治疗中，ACI 的疗效并不确切。近年有研究发现，免疫细胞的基因工程修饰和肿瘤局部微环境的 调节可提高 ACI 的疗效，为 ACI 治疗肿瘤带来了新希望。
# 通 信 作 者（corresponding author），e-mail ：dr.chenlb@
ONCOLGY PROGRESS, Nov 2014, Vol. 12, No. 6
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短暂的结肠炎），或为修饰后的 T 细胞亦作用于表 达 CEA 的正常肠上皮细胞所致。脱靶效应提示， TCR 基因治疗的最佳靶抗原应为仅在肿瘤细胞表 达的抗原。Robbins 等[7]的研究发现，NY-ESO-1 是 基因修饰 TCR 的 T 细胞治疗的理想靶抗原。研究 还 发 现 ，高 表 达 NY-ESO-1 抗 原 的 患 者 接 受 靶 向 NY-ESO-1 的 TCR 修饰的 T 细胞回输后，5 例/11 例 黑素瘤患者和 4 例/6 例滑膜肉瘤患者的症状均得 到明显改善，受试者无明显的脱靶效应。 1.1.2 TCR 改善策略 TCR 可以进行以下几个方 面 的 改 善 ：① TCR 基 因 载 体 选 择 以 MPSV 和 MSCE 载体为主的逆转录病毒。相较于传统的转 导 载 体 ，其 优 点 是 能 够 在 转 导 细 胞 内 保 持 修 饰 基 因 长 期 稳 定 的 整 合 [8]。 ② 减 少 内 源 性 和 外 源 性 TCR 的 错 配 。 IRES 和 2A 多 肽 基 因 载 体 法 通 过 α 链和β链基因的相连使其共表达，从而降低内源性 和外源性 TCR 错配概率，提高 TCR 在细胞表面的 表 达 水 平 ，且 有 更 好 的 抗 肿 瘤 效 应 [9] 。 另 外 ，利 用 WT1-siTC 或锌指核酸酶的方法可抑制或沉默内 源性 TCR 的表达，也为降低 TCR 的错配和提高外 源 性 TCR 表 达 提 供 了 新 途 径 。 [10- 11] ③ 提 高 转 导 TCR 的功能。联合转导 TCRαβ与 CD3ζ链可以克 服 CD3 缺失所致的 T 细胞活化缺陷，从而增强抗 原 亲 和 力 和 抗 肿 瘤 活 性 [12]。 Ahmadi 等 [13] 证 实 ，与 仅转导 TCRαβ链的 T 细胞相比，联合转导 TCRαβ 和 CD3 基 因 的 T 细 胞 不 仅 能 够 提 高 转 导 TCR 的 表 达 ，还 能 增 强 抗 原 亲 和 力 和 抗 肿 瘤 活 性 。 优 化 改造 TCR 密码子和恒定区提高其在 T 细胞表面的 表 达 水 平 也 在 不 同 的 研 究 中 得 到 证 实 [14-15] 。 ④ 增 强 TCR 受 体 对 肿 瘤 抗 原 的 亲 和 力 。 许 多 肿 瘤 相 关 抗 原 与 正 常 细 胞 表 面 抗 原 的 差 异 较 小 ，这 是 肿 瘤细胞避免自身免疫系统攻击的重要机制，因此， 提高 TCR 与肿瘤表面 MHC-抗原复合物的亲和力 是提高 TCR 修饰的 T 细胞疗效的有效策略。 1.2 嵌合抗原受体修 饰 的 T 细 胞
关键词：过继性细胞免疫治疗；增效策略；基因修饰；调节肿瘤微环境 中图分类号：R730.5 文献标志码：A doi：10.11877/j.issn.1672-1535.2014.12.06.02
过 继 性 细 胞 免 疫 治 疗（adoptive cell immunotherapy ，ACI）是 当 前 肿 瘤 免 疫 治 疗 中 最 有 发 展 前 景的一种治疗手段。该方法首先采集并分离自体 或 异 体 淋 巴 细 胞 ，然 后 于 体 外 经 各 种 细 胞 因 子 或 肿 瘤 特 异 性 抗 原 活 化 扩 增 后 再 回 输 至 体 内 ，起 到 直 接 或 间 接 杀 伤 肿 瘤 细 胞 的 作 用 ，同 时 调 动 机 体 的 免 疫 功 能 以 达 到 消 除 和 控 制 肿 瘤 的 目 的 [1] 。 然 而，ACI 在临床实际运用中的疗效并不确切，其主 要原因为：①免疫细胞的特异性不强；②免疫细胞 缺 乏 活 化 信 号 ；③ 免 疫 效 应 细 胞 在 肿 瘤 局 部 的 数 量 不 足 ；④ 肿 瘤 微 环 境 抑 制 了 免 疫 细 胞 的 杀 伤 效 应[2]。探究各种不利因素对 ACI 的限制并优化其 增 效 策 略 具 有 重 要 意 义 ，因 此 本 文 对 其 相 关 研 究 进展进行阐述。
嵌 合 抗 原 受 体（chimeric antigen receptor， CAR）修饰的 T 细胞（CAR-T）是指，利用基因工程 技 术 ，将 识 别 肿 瘤 相 关 抗 原 的 单 链 抗 体（singlechain antibody fragment，scFv）的可变区片段、共刺 激分子（costimulatory molecule，CM）和 T 细胞活化
*综
述*
《 癌 症 进 展 》 2014 年 11 月 第 12 卷 6 期 ONCOLOGY PROGRESS, Nov 2014, Vol. 12, No. 6
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肿瘤过继性细胞免疫治疗增效策略及研究进展
陶累累 黄桂春 陈龙邦#
南京大学医学院附属金陵医院 南京军区南京总医院肿瘤内科，南京 210002
1 基因工程修饰的 T 细胞
1.1 抗原特异性 T 细 胞 受 体 修 饰 的 T 细胞 T 细胞受体（T cell receptor，TCR）修饰的 T 细
胞 是 指 通 过 克 隆 肿 瘤 特 异 性 的 TCRα 链 和 β 链 基 因片段，构建含 TCR 的载体（病毒或非病毒）后，
运用不同的基因转导技术将含基因片段的载体转 导至 T 淋巴细胞中使其表达特异性的 TCR，通过 改变 T 细胞内源性 TCR 识别抗原模式来制备特异 性识别杀伤靶细胞的细胞毒性 T 淋巴细胞[3]。在 分离 TCR 后，这种 TCR 修饰的 T 细胞通过相关技 术 被 整 合 到 基 因 载 体 中 ，进 而 包 装 出 相 应 的 载 体 （如慢病毒感染患者外周血 T 细胞），然后大量扩 增；经基因修饰后的 T 细胞可更好地靶向肿瘤抗 原，并分泌相关细胞因子（如 IFN-γ、IL-2、GM-CSF 和 TNF-α）以增强其抗肿瘤效应[4]。 1.1.1 TCR 的 临 床 应 用 Morgan 等 [5] 首 次 运 用 Mart-1 基因 TCR 修饰的 T 细胞进行过继性免疫治 疗转移性黑色素瘤的患者，2 例/15 例患者获得部 分缓解。在治疗 1 年后，外周血中仍能检测出基 因 修 饰 的 TCR 的 表 达 且 仍 保 持 其 特 异 性 反 应 。 Parkhusrt 等 [6] 利 用 含 识 别 癌 胚 抗 原（carcinoembryonic antigenca，CEA）的 TCR 基因转导的 T 细胞治 疗 3 例 转 移 性 结 直 肠 癌 患 者 ，发 现 受 试 者 血 清 CEA 水平明显下降，其中 1 例患者的病情明显缓 解 。 但 受 试 者 也 出 现 了 明 显 的 脱 靶 效 应（ 即 出 现