两个月两篇顶刊，老热点又出新花样

一、研究背景

CAR-T（嵌合抗原受体修饰的T细胞）疗法，顾名思义，就是给T细胞装上靶向肿瘤抗原的单链抗体，让它有的放矢的去杀伤肿瘤细胞。比如，B细胞来源的恶性肿瘤，其恶变的细胞表面高表达CD19抗原，那我们就给T细胞装上一个anti-CD19的CAR，让他去将体内的叛徒们团灭了。它自问世以来，在治疗血液系统肿瘤方面，简直是大放异彩。前两年中国学者做的统计中，CAR-T的发文量大概是这么个走势(1)：

到2020年了，CAR-T的热度更是有增无减，血液学各个会议，比如Ash，EHA，它仍然都是热点。但是随着对CAR-T研究的深入，其局限性也展现出来了。一些学者就开始叨叨了，CAR-T这个同学虽然很不错，但是呢本质上是基于T细胞的基因修饰，T细胞又比较特别，它识别抗原有MHC限制性，只能抽取病人自身的T细胞进行改造。但是很多病人生了病，本来体内的T细胞就不够了，或者数量够但是都是滥竽充数的没啥功能的T细胞，让他们去打仗就很为难了。而且有些病人，本来就患了T细胞的肿瘤，自己的T细胞已经被策反了，更不要指望他们去杀敌人了。还有一个难点就是，CAR-T在治疗实体瘤方面一直比较受限，这跟T细胞的耗竭有关。此外CAR-T还有一些缺点，比如细胞因子释放综合征，移植物抗宿主反应等，就不细讲了。总之CAR-T现在的情况就是这么个情况，急需要找一些新的突破。

二、突破点1：CAR-NK

大家也发现了，CAR-T的缺点，很多情况下都是T细胞的缺点。那解决方式也很简单，我们换个细胞来改造就可以了嘛。体内免疫细胞那么多，总有其他细胞能够担当此重任。研究的比较深入的是自然杀伤细胞。原因首先是，它比较帅。奥不，说错了，原因当然不是因为它比较帅，而是因为它具有强大的杀伤功能。它是机体抗击肿瘤的第一道防线，不需要MHC限制就可以杀伤肿瘤细胞。这就可以不用从已经饱经沧桑的患者体内提取。MD Anderson的课题组，在18年的leukemia（IF 9.9）就发表了关于CAR-NK的文章了。他们给脐带血NK装上了靶向CD19的CAR，这还不够，因为NK细胞的增殖需要IL15因子，所以该实验室就给CD19 CAR后面还装上了IL15基因，让其分泌细胞因子，维持NK细胞的活性，以为这就完了？不，他们最后还给载体里面装上了自杀基因：诱导型的caspase９。所谓自杀基因，也就是让NK细胞在发挥杀伤靶细胞后，启动自杀程序，让其功成身退。

（图源：工作细胞）

说了这么多，这个CAR－NK效果怎么样呢，很简单，做个共培养实验就知道了。将NK细胞和肿瘤细胞按照效靶细比１：１共培养：可以看到，CAR-NK组与普通的没装CAR的NK细胞相比，对RAJI细胞系（CD19阳性的淋巴瘤细胞系）和慢淋病人的肿瘤细胞杀伤效果都十分明显，而对不表达CD19的K562细胞系则没有明显杀伤，这说明其能够靶向杀伤肿瘤细胞，而不会误伤正常细胞。而后的体内实验，实验组小鼠的生存期显著延长，也证明了CAR－NK的有效性。

值得一提的是，这篇文章的最后，作者云淡风轻地说了一句，Clinical trials of these CAR-NK cells have begun at our center.

果然，两年后，在刚刚过去的二月份，他们在新英格兰上发表了他们的Ⅰ／Ⅱ临床试验结果。一共入组了11位复发或难治性的非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病的病人，采取了他们设计的CAR－NK进行治疗。疗效十分显著，11例病人里面８例有应答，而且有７例是完全缓解，1例部分缓解。

三、突破点2：CAR-M

无独有偶，在CAR－NK已经崭露头角的同时，科学家们又将目光转向了巨噬细胞（macrophage）。最新的关于CAR-Macrophage的研究发表在３月份的Nature Biotechnology（IF 31.8）上。如前所述，CAR-T还有一个短板是治疗实体瘤，而先前的研究证实，巨噬细胞作为固有免疫系统的重要选手，能够广泛浸润入实体瘤中。因此也受到了科学家的青睐。基于巨噬细胞的特性，该团队没有选择常规的慢病毒方式进行转导，而是采用了腺病毒，这是因为巨噬细胞表面有CD46分子，它是B组腺病毒的停靠蛋白。就这样，他们给人巨噬细胞系THP1 装上了靶向间皮素和Her2 的一代CAR（没有共刺激分子），发现CAR-M的吞噬能力较未转导的巨噬细胞（UTD）大大上升。

同理，他们也做了体内实验进一步验证效果。一共构建了两种模型，分别是尾静脉注射和腹腔注射卵巢癌SKOV3细胞系于NSG小鼠，而后再用CAR-M进行治疗，监测NSG小鼠的肿瘤负荷和生存期限。两种模型中，CAR-M组都也取得了可观的治疗效果。

接下来他们进行了更加深入的研究，由于巨噬细胞存在着M1和M2两种表型，而这两种表型在不同的刺激下可以相互转化。M1巨噬细胞有较强的抗微生物和抗肿瘤活性，而M2巨噬细胞具有抗炎作用，能够抑制炎症反应。而作者假设腺病毒转导的方式可以激活炎症小体，导致巨噬细胞向M1型分化。他们首先将UTD和CAR-M的转录组进行了层次聚类分析，发现两者的转录谱很不一样。而后将未转导的CAR，CAR-M，vector-Ｍ（空载体）以及M1，M2型细胞的转录组进行主成分分析，结果都证明了CAR-M的表型是偏向于有抗肿瘤作用的M1巨噬细胞。

所以，嵌合抗原受体还有很多是未被开发的，接下来是否还会有其他免疫细胞被改造呢？

参考文献：

1. Wang M, Wang J, Xu Y.Recent advances in immunotherapy of acute leukemia via chimeric antigen receptor-engineered T cells. SCIENTIA SINICA Vitae. 2017;47(12):1336-52.

2. Liu E, Tong Y, Dotti G, Shaim H, Savoldo B, Mukherjee M, et al. Cord blood NK cells engineered to express IL-15 and a CD19-targeted CAR show long-term persistence and potent antitumor activity.Leukemia. 2017;32(2):520-31.

3. Liu E, Marin D, Banerjee P, Macapinlac HA, Thompson P, Basar R, et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. New England Journal of Medicine.2020;382(6):545-53.

4. Klichinsky M, Ruella M, Shestova O, Lu XM, Best A, Zeeman M, et al. Human chimeric antigen receptor macrophages for cancer immunotherapy. Nature Biotechnology. 2020.

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