CAR-T细胞疗法在白血病中的治疗潜力已经确立，但由于缺少已知的肿瘤特异性膜蛋白，它们在实体瘤中的应用受到限制。
尽管膜蛋白占蛋白质组的四分之一，但其中只有一小部分在肿瘤细胞上特异性表达，在正常组织上不表达。相反，大多数癌症驱动蛋白存在于细胞质或细胞核中，这种情况下，免疫系统只能通过主要组织相容性复合体（MHC）呈递的肽来捕获它们，传统的CAR-T无法靶向。然而，大多数癌症的突变负荷不大，使用基于新抗原的疗法也不足以产生应答。近期，来自宾夕法尼亚大学费城儿童医院（CHOP）的研究小组开发出一种新型CAR-T，可以通过靶向癌细胞内的蛋白质来对抗实体瘤，有望显著扩展CAR-T疗法可以治疗的癌症类型和患者群体。研究显示，这种“peptide-centric”CAR-T（PC CAR-T）疗法可以选择性地消除小鼠体内患者来源神经母细胞瘤。相关成果于11月3日发表在Nature上。该团队挑选了神经母细胞瘤作为研究对象，这是一种侵袭性的儿童癌症，几乎没有突变，而是由异常的基因表达网络驱动的。由于这类肿瘤的突变负荷和MHC表达较低，因此是基于MHC免疫治疗的一个具有挑战性的目标肿瘤，也是解决目前阻碍癌症免疫治疗更广泛进展的主要问题的理想模型。通过对神经母细胞瘤样本的大型基因组数据库进行调查，研究人员首先确定了7 608种T细胞可捕获的肽。他们进一步缩小肽库，筛选神经母细胞瘤特有的，在肿瘤生长中发挥重要作用并与MHC有很强结合能力的肽。一种来源于PHOX2B基因的未突变肽被认为是理想的候选治疗靶点。PHOX2B是神经母细胞瘤依赖性基因，也是神经母细胞瘤中最特异表达的基因之一。正常组织中未检测到PHOX2B表达，这与表现出显著正常组织表达的许多实体瘤免疫治疗靶点（包括HER2），以及神经母细胞瘤化疗靶点（如Top I）不同。也因此，PHOX2B的表达常被用于神经母细胞瘤的诊断。
由于自身抗原的免疫原性较低，在多个筛选中未发现高亲和力TCR后，研究小组继而开发PHOX2B的基于单链抗体的CAR。他们与澳大利亚抗体发现生物技术公司Myrio Therapeutics合作，挑选能够特异性结合相关肽MHC复合物的PHOX2B靶向PC-CAR。
PHOX2B–HLA-A*24:02晶体结构与10LH（挑选出的CAR）丙氨酸扫描组合，能够绘制肽-受体界面，揭示5个受体接触残基的空间构象（左：俯视图；右：肽MHC复合物侧视图）。来源：Nature
体外实验证明，PC CAR-T对不表达PHOX2B的 HLA-A*24:02癌细胞系未显示活性，能特异性杀伤PHOX2B过表达细胞（下图a–e）。在植入患者源性神经母细胞瘤的小鼠中，用PC CAR-T细胞治疗可导致完全的肿瘤应答（下图g）。更重要的是，PC CAR-T细胞能够靶向不同MHC类型的相同PHOX2B肽。PHOX2B特异性PC CAR-T细胞在体外和体内诱导了有效的肿瘤杀伤，并打破传统的HLA限制。文章通讯作者John M. Maris博士说：“我们对这项工作感到兴奋，它使我们能够靶向过去被认为‘不可成药’的基础癌症驱动因素。PC CAR有潜力极大地扩展免疫治疗的范围，并显著扩大可受惠患者的数量。”Myrio的首席执行官Pete Smith表示，除了将于2022年底或2023年初在CHOP进行PHOX2B PC-CAR临床试验外，Myrio和CHOP还计划使用同样的方法来治疗其他儿科癌症。
王恩秀博士，宾夕法尼亚大学医学院微生物系博士后、理学院生物系研究助理和医学院转化医学中心资深研究员。专注于针对实体肿瘤的CAR信号平台研究，并作为Carl June教授CAR-T项目团队的核心技术骨干，为CAR-T 项目取得突破性进展做出了重大贡献。
PC（peptide-centric） CAR-T打破了CAR-T只能靶向肿瘤细胞表面抗原的局限，综合利用了“Ag-Ab”与“TCR-pMHC”两种识别，集合了CAR-T和TCR-T两种产品的优势，可以实现CAR-T对于肿瘤胞内抗原的靶向，这无疑扩大了CAR-T的应用场景。期待早日取得临床数据。
不过，该方法建立在肿瘤细胞特异性peptide综合分析以及针对于选定peptide抗体筛选基础之上，因此需要在这两方面花足气力。此外，1）peptide需要MHC I的呈递，临床上需要考虑特定肿瘤细胞的MHC I表达水平，以期PC CAR-T有足够的靶可打。2）CAR-T治疗实体瘤“突破口”主要在于肿瘤微环境的克服。PC CAR-T是在CAR“识别端”的探索，并没有改变“激活端”的构造，因此PC CAR-T仍然同样面对肿瘤微环境的挑战。南京卡提医学构建了三代信号平台，都是对于CAR“激活端”构建：一代主要是对原型平台的持久性进行了升级；二代平台就功能上来说与一代接近，但是结构元件取材不同；三代平台是我们对于成熟技术的综合。实际上，我提倡一种“大CAR”的概念，即除了满足“抗原识别”与“细胞激活”这两个条件之外，CAR没有其他约束。近年来，一些融合CAR-T与TCR-T优点，相互取长补短的新技术陆续出现。除了PC CAR-T，还有如STAR-T和TAC-T，两者是利用内源性TCR信号的经典，通过Ag-Ab识别绕过TCR-pMHC识别。除了“识别端”的差异性设计外，理论上它们的信号系统与TCR-T类似。利用TCR、或者非TCR来激活T细胞是目前两大信号主流，各有优势，期待大家都在临床上取得理想的疗效。总的来说，CAR-T比较“灵活”，只要撬动了激活信号系统，克服了肿瘤微环境，T细胞治疗是值得信赖和期待的。1# John Maris, Cross-HLA targeting of intracellular oncoproteins with peptide-centric CARs, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-04061-6. www.nature.com/articles/s41586-021-04061-62# Researchers develop a new class of CAR-T cells that target previously untargetable cancer drivers（来源：Medicalpress）温馨提示
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