120万一针的抗癌神药，癌细胞清零？“CAR-T疗法”到底是什么？

2021年8月，弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）患者办理了出院手续。这是首位接受了CAR-T治疗后被评估症状完全缓解的患者。

CAR-T治疗法，一时间让网友们为之沸腾，而更引人瞩目的它的价格——120万/袋（约68ml）。

今天我们就来详细说说，这120万背后的CAR-T到底是什么？

1、CAR-T 的发展与构建

CAR-T 细胞在构建上经历了几次重大变革。
第1代：1993年完成，在T细胞中加入了嵌合体分子。但是，这种CAR-T细胞在体内生存期短，临床有效性也并不理想。
第2代：2002年，纪念斯隆凯特琳团队建成了第一个真正有效的，针对前列腺癌的CAR-T细胞。额外加入的共刺激区域，不仅使CAR-T存活性改善，还可以扩增及杀灭肿瘤细胞。这一突破性成就标志CAR-T治疗时代真正来临。之后，针对B细胞白血病/淋巴瘤(B-ALL)表面抗原CD19的CAR-T构建完成，在业内引起轰动及效仿。
第3代：将不同的共刺激区域组合在一起， 但是否能进一步提升治疗效应尚无定论。
第4代：也被称作armored CAR-T，在第3代的基础上，增加了分泌细胞因子，抗体等的功能， 能更好克服肿瘤微环境对治疗的影响。

目前FDA批准的CAR-T治疗是基于第二代CAR-T 技术，包括以下几个区域：
胞外抗原识别结构域：锚定在 T 细胞上， 特异性识别肿瘤细胞， 如CD19, BCMA
跨膜结构域：连接胞外及胞内的信号传导
胞内 T 细胞活化区域/共刺激区域：如41BB, CD28, OX40等。在识别肿瘤细胞后，可激活T细胞，使其发挥免疫活性。FDA批准的 CAR-T 细胞疗法适应症包括：淋巴瘤、白血病以及多发性骨髓瘤
Tisagenlecleucel (tisa-cel, Kymriah):Anti-CD19， 2017年获批治疗3-25岁的B-ALL，也是美国第一个获批的CAR-T治疗。2018年获批治疗成人难治复发型的弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）。
Axicabtagene ciloleucel(axi-cel, Yescarta)：Anti-CD19， 2017年获批治疗大B细胞淋巴瘤， 包括DLBCL， 高级别B细胞淋巴瘤，以及由滤泡性淋巴瘤发展而来的DLBCL。
Brexucabtagene autoleucel (Brexu, Tecartus): Anti-CD19，2020年获批治疗难治及复发性套细胞淋巴瘤。
Lisocabtagene maraleucel(liso-cell, Breyanzi)：Anti-CD19 ，2021年获批治疗大B细胞淋巴瘤， 包括DLBCL，原发性纵隔大 B 细胞淋巴瘤，高级别B细胞淋巴瘤，以及由滤泡性淋巴瘤3B级。•Idecabtagene vicleucel(ide-cel, Abecma):Anti-BCMA，2021年获批治疗骨髓瘤

尚在不同研究阶段的CAR T 治疗成人复发难治性T-ALL (CD7), B-ALL (CD22)，转移性乳腺癌, 消化道肿瘤神经胶质母细胞瘤，针对骨髓瘤的其它CAR-T， 如 CD19, CD38, CD138, CD319(SLAMF7), CD44V6, 免疫球蛋白轻链等。

2、什么时候用CAR-T 治疗

CAR-T 治疗通常用作白血病、淋巴瘤、骨髓瘤经典治疗， 如放化疗及骨髓移植失败后的选择；也可以用作骨髓移植前的过渡治疗。CAR-T应该在怎样的情况下给病人回输，是否需要淋巴细胞消减耗竭处理，应该在疾病的哪个时期使用，是否应该与其它治疗合并等都有很多需要注意的事项。因此，需要在经验丰富的医生指导下进行。

CAR-T治疗的目标是达到持续性临床缓解，并将毒性作用最小化。要达到这个目标，要求CAR-T 细胞扩增并持续， 那么持续多长时间呢？CAR-T 在体内的存活期不等， 最长的研究显示，经逆转录病毒载体修饰的T细胞可以在人体内安全存活达12年以上。分子生物学的方法可以通过检测CAR-T不同于正常细胞的构建组分来检测其的存活时间或程度。

3、CAR-T治疗的流程及机制

收集 T 细胞-基因工程技术-T细胞激活，武装-回输病人体内-识别、杀灭肿瘤细胞具体有以下7个步骤
评估：病人是否有CAR-T治疗的适应症
分离T细胞：用外周血血细胞分离机从肿瘤病人血液中分离出白细胞，进一步磁珠纯化T细胞。
改造T细胞：用基因工程技术及病毒载体，将含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体（CAR, 定位导航装置）转入T细胞，将其改造成改造成“抗癌超级战士”，CAR-T细胞。T细胞在胸腺的分化发育中被定向选择从而获得了MHC限制性，可以对含有MHC类分子的细胞进行消灭，而癌细胞的一个重要特征就是MHC类分子丢失，无法被T细胞特异性结合并消灭，这大大降低了以T细胞为主导的抗肿瘤细胞免疫。CAR-T 技术 可以克服正常T细胞对肿瘤识别的缺陷。
扩增：体外培养，大量扩增CAR-T细胞。
回输：扩增好的CAR-T细胞通过静脉回输到病人体内，利用其“定位导航装置”CAR，专门识别体内肿瘤细胞，并释放大量的多种效应因子，高效杀灭肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。
监控：细胞输入体内后一至两周内可能发生剧烈不良反应， 需要严密监控。
评估疗效：多在回输CAR-T细胞后第15天和第30天进行。整个疗程持续5周左右，其中上述第一步到第三步需要2周，花费时间较长。
CAR-T 细胞正在识别攻击肿瘤细胞 （绿色细胞为CAR-T， 浅蓝色为肿瘤细胞）

4、影响CAR-T治疗的因素

•病人自身情况：是否能收集足够的高质量T细胞。某些病人，由于前期化疗，或者严重疾病，体内T细胞数量和质量都无法满足CAR-T治疗的需求。另外，颅内肿瘤负荷大的病人，由于CAR-T 有脑水肿的不良反应，不适合立即用CAR-T疗法。

CAR-T的制造工艺和过程：涉及T细胞的筛选收集、基因改造、活化、培养、扩增、修饰等，每一步都需要精心的设计和质量控制。应该选择有GLP认证或其它资质的细胞治疗机构。
肿瘤微环境：包括肿瘤细胞抗原逃逸， 抑制性细胞因子的影响（TGF-B, IL-10）免疫节点PD-L1， 调节性CD4+ T 细胞， 髓系来源的抑制性细胞， 肿瘤相关的巨噬细胞及纤维母细胞等。
治疗的不良反应：有细胞因子释放风暴的不良反应，表明机体对治疗有反应，杀灭肿瘤有效果。但是严重不良反应往往需要提前采取措施中断CAR-T细胞在体内的杀灭作用。这是否会影响消灭肿瘤的最终效果，还有待进一步评估。
体内肿瘤负荷：最近纪念斯隆•凯特琳癌症研究中心（MSKCC）的研究显示，CAR-T细胞治疗前体内肿瘤负荷较轻（异常增生的原始细胞<5%）的患者，治疗效果更好，长期缓解率更高。
另外，有研究显示，CAR-T细胞治疗后完全缓解率与病人是否进行过骨髓移植、化疗种类、患者年龄、做过几种治疗以及CAR-T的剂量等因素基本上都没有关系。

5、CAR-T治疗失败的原因

靶向的表面抗原丢失或者表达降低
CAR-T 细胞在体内存活持续时间不够长

6、CAR-T治疗的不良反应

细胞因子释放综合征 (CRS)：随着 CAR-T 细胞的繁殖，大量细胞因子释放入血，可能产生严重副作用，包括高烧、发冷、呼吸困难、严重恶心、呕吐和/或腹泻、头晕/头痛、心跳过速、乏力疲惫，及肌肉和/或关节疼痛神经系统问题：意识变化、混乱或激动、癫痫发作、颤抖或抽搐（震颤）、说、语言及理解困难、失去平衡等其它严重副作用：输液期间的过敏反应、血液中矿物质含量异常，例如低钾、钠或磷水平、免疫系统减弱，严重感染的风险增加、血细胞计数低，疲劳、瘀伤或出血的风险

7、CAR-T 的未来机遇与挑战

CAR-T 是针对特定肿瘤细胞的靶向细胞治疗，在血液系统肿瘤中已经取得了显著疗效。但实体瘤由于异质性高，肿瘤表面抗原缺乏特异性或者在正常组织细胞表达较高，CAR-T治疗在实体瘤中的应用仍需要进一步技术改进及临床研究。CAR-T属于个性化的免疫治疗，目前获批的都是自体 (autologous, auto) CAR-T, 治疗成本高而可及性差。如果构建异体（allogenic, allo）CAR-T， 可以节省制备的时间，极大降低治疗的费用及成本；而使用健康的供体T细胞，也可以使治疗更为有效。但由于allo CAR-T可能会引起排斥及供体抗宿主反应，这就需要通过基因编辑技术，如CRISPP， 去除T细胞内源受体和组织相容抗原， 使得CAR-T在所有罹患相应肿瘤的病人中适用，输入体内不会被排斥，这将提升治疗可及性，造福更多患者。另外，这些 技术也可以用于改造免疫系统的其它细胞，如巨噬细胞，NK细胞， 更多免疫细胞协同作用，发挥更好的抗肿瘤效应。CAR-T治疗的规范化和监管也是值得考虑的问题。需要按照药物及生物制剂进行规范化管理及审批。对于可以进行CAR-T制备的医院或者生物医药公司都要有严格的质量要求及监管。CAR-T 作为一种利用免疫系统直接杀死肿瘤细胞的治疗手段，其发展经过了病人，免疫学家，临床医护人员等多方努力，未来将在全人类共同对抗癌症的战役中发挥更显著的作用。

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