研究称自身t细胞可杀死癌细胞,或成抗癌新方法

癌症一直是人类的梦魇，攻克癌症也成为无数科学家和医学人士殚精竭虑、孜孜以求的“圣杯”。各种抗癌方法层出不穷，但大多都在癌症强大的防御面前溃不成军。不过，这种情况有望获得改善。据英国《独立报》网站近日报道，现在，英国科学家另辟蹊径，提出了一种抗癌新方法：使用人体血液内的t细胞来杀死恶性肿瘤。这一技术目前还处于临床试验的第一阶段，结果如何？可能需要5年到10年时间，答案才能揭晓。

另辟蹊径：t细胞杀死癌细胞

在过去20年内，创办immunocore公司的科研机构一直希望能实现自己的梦想――研发出一种全新的方法来治疗癌症。现在，诸多努力似乎有了回报。在过去3周内，该公司同全球两大生物制药企业瑞士巨头罗氏制药公司和英国葛兰素史克公司签署了合同，这些合同有望给公司带来大约5亿英镑的资金，用于其独特的癌症免疫疗法――利用身体自身的免疫系统来对抗肿瘤细胞的研究。

immunocore可能是全球唯一一家找到方法利用免疫系统天生的杀手细胞――血液内t细胞的力量来治疗癌症的公司。在数百万年的进化过程中，t细胞的主要功能就是“揪出”并杀死入侵的病原体，诸如病毒和细菌等，它并不擅长发现和杀死癌细胞，但immunocore公司的高官们并不甘心，在这方面进行了多年不屈不挠的研究。该公司的首席执行官认为，现在，他们已经找到了解决方法，未来，病人有望用自己的免疫系统来抵御癌症。

该公司的首席科学官本特・雅各布森表示：“免疫疗法非常不同。”雅各布森已经研究t细胞20多年了，而且，他也在剑桥大学医药研究院的分子生物实验室从事研究工作。他说：“t细胞并不会让其他癌症疗法下岗，只是锦上添花，将自己的独特属性加诸其上，它或许有潜力真正治愈癌症。”正是这一潜能吸引了美国基因工程技术公司的注意，该公司由罗氏制药公司和葛兰素史克共同拥有。

目前，这一疗法第一阶段的临床试验正在英国和美国几名罹患恶性黑色素瘤的病患身上进行。这些临床试验已经证明，人们能够比较好地接受这些药物，而且也出现了“早期抗肿瘤活动的信号”。雅克布森表示，immunocore公司的t细胞药物测试以及未来的测试，从本质上来说都是安全的，因为对病人使用的药物剂量是逐渐增加的。诸多临床迹象表明，人们有望获得期待中的抗癌突破。

CAR-T可以治小细胞癌吗？

Carl June研究的CAR-T细胞疗法是首次通过改造细胞和基因的成功疗法，尤其针对晚期白血病，是一个非常有效的疗法。作为一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法，这一技术目前对血液恶性肿瘤已取得突破性的疗效。癌症患者在接受CAR-T细胞治疗后，临床实验结果表明，癌症复发消除率达90%。以下内容引用自2019腾讯科学WE大会 Carl June 演讲 今天我想和大家讲述背后的故事。CAR-T细胞实际上是嵌合抗原受体T细胞的缩写。T细胞是人体内的一种细胞，可以针对病毒产生免疫反应。英文中的“嵌合”（Chimeric）源于希腊语，是一个希腊神话中的怪物，拥有狮头、羊身、蛇尾。这里指B细胞和T细胞的一个结合，人体内是有B细胞的，它会产生抗体，从而保护你不受细菌的感染，T细胞会保护人体免受病毒的感染，而CAR-T细胞是B细胞和T细胞的嵌合。 开始我并没有想到会进行癌症研究。1971年，我被斯坦福大学录取，当时正值越南战争，所以我参加了海军学院，没去斯坦福大学。在1975年的时候我又去了医学院，在海军的这20年我一直在做艾滋病方面的工作，在海军这20年的工作对我非常有帮助。

1999年我去了宾夕法尼亚大学，现在我依然在那里教学，在那里我开始了CAR-T细胞的研究。这就是我的背景，其中发生了很多不同寻常的事情。

有一个非常知名的棒球运动员叫做尤吉贝拉，他说如果你遇到一些好的机会，请把握住，一般来讲，一个人在路上遇到分岔口时，会犹豫不决，但你只管向前走就好。我想传递给大家的信号就是，往往在你职业生涯中发生的一些你没有想到的变化，可能会是一个好的机会，所以你要抓住这个机会。 我从来没有想过我会进行医疗研究。因为之前发生了越南战争，我进入了医学院，这是我人生道路中的转折点。一开始我专攻骨髓移植，因为当时我在海军，海军希望对那些因福岛、切尔诺贝利事故受到辐射的人进行治疗，当时有很多潜水艇里面也有这种核反应堆辐射，所以很多病人需要进行骨髓移植。这就是我职业生涯的起点，也是我后来对白血病进行研究的一个起点。

我在海军的时候不能够对癌症进行研究，只能研究感染性疾病，所以20年来我一直治疗艾滋病还有疟疾，结果发现这对我来讲是很宝贵的经历，因为我知道了怎样利用艾滋病病毒，这对生成CAR-T细胞很重要，我们对T细胞进行改造的方法之一就是使用艾滋病病毒进行改造。因为我在海军部队工作过，所以我对艾滋病病毒有非常多的了解，这些经验可以为癌症的治疗带来借鉴，我后来在宾大开始了癌症的治疗研究。

对于癌症我有着深入的了解，我的第一任太太41岁时罹患癌症去世。后来我再婚，发现其实做癌症相关的研究和新的实验是非常困难的，这些都是我人生的一些转折点。

CAR-T的生成过程首先就是取血，在实验室通过HIV病毒进行改造，就产生了一个经过改造的细胞，然后再进行冷冻，之后再放回病人体内。

整个过程，我们称之为静脉对静脉。从最初细胞生成，到最后植入到病人体内，大约需要两周的时间。CAR-T细胞在体内可以存活很多年，埃米莉2012年接受了治疗，现在她的体内还有CAR-T细胞，所以只要注入一次CAR-T细胞，就可以在人体内存活终生，它在人体内的半衰期是70年。我们认为患者之所以会持续出现特殊反应，甚至有些很严重，是因为细胞在体内与癌细胞作斗争。 埃米莉6岁时接受治疗，现在她已经14岁了，非常健康，她体内还有CAR-T细胞，她现在能够过上正常的生活了。

CAR-T是首次通过改造细胞和基因的成功疗法。埃米莉是在2012年接受治疗的，当时诺华就开始对CAR-T细胞的疗法进行许可，当时是在我们的实验室做的研究。临床实验结果表明，癌症复发消除率达90%，所以我们发现这个疗法是非常有效的，尤其是针对晚期白血病，于是CAR-T就成为第一个非常有效的改造细胞和基因的疗法。2017年的8月由美国FDA批准，明年中国药监局可能也会批准其进入中国市场。有一家南京传奇公司，正在针对骨髓瘤研究生产这样的T细胞，目前已经与美国强生公司合作。强生是美国的一个制药公司，现在这个疗法在中国和美国很快会得到批准，这非常令人振奋。 CAR-T细胞治疗有一个副作用叫做细胞因子释放综合征（CRS）。埃米莉当时发高烧非常严重，也是因为这个原因，在注入细胞3天后，她的体温持续达到40多度。其实她没有感染，而是因为癌症细胞被T细胞杀死，产生了副作用，然后她就出现了这样强烈的反应。

我们发现这种情况只发生在病情开始好转的患者身上，如果效果不好就不会出现发烧，当然很遗憾这样的病人最后还是会因为白血病而死亡，但是如果出现了CRS，就意味着T细胞正在对癌症细胞进行攻击，所以反而是好事。托珠单抗是一种药物，我们用它治疗埃米莉，抑制了副作用。很幸运埃米莉的治疗效果非常好。

我的女儿6岁时得了GRA，即青少年类风湿性关节炎。当时治疗GRA的药是日本的一位教授发明的。我在2010年的时候是免疫学会主席，我就请日本的这个教授来美国，给他颁了奖，就是因为他发明了这种药。这种药可以阻止细胞因子释放综合症，也就是刚才埃米莉所出现的综合症，在她出现症状之后，我们用了托珠单抗，副作用马上就消失了，非常成功。

现在托珠单抗和CAR-T疗法都通过了美国食品药品监督管理局审批，如果病人注射了CAR-T细胞，就要用托珠单抗，这是有史以来第一次两种药同时被食品药品监督管理局审批的原因。很幸运我们在机缘凑巧下发现了二者结合产生的效果。当事情进展正常的时候，接下来会怎么样呢？有的时候事情又可能不是那么如意，有的时候可能会发生一些很奇怪的事情，找不出原因。
例如在我们治疗的第十个病人时发生的事，这也是我们得到的教训。右边的这张图上的一些曲线，是CAR-T细胞的值，我们可以据此对病人的T细胞值进行测量。埃米莉体内的CAR-T细胞数量在治疗后的第7天达到峰值，然后又降到一个较低水平，9年之后体内依然有CAR-T细胞。

大家通过红线可以看到，病人体内CAR-T细胞在达到巅峰的50天后就放缓了增长速度，我们发现CAR-T细胞来自于一个母体，也就是说CAR-T细胞具有可再生性。这令人震惊，换句话说，效果是显而易见的。我们只需要对一个病人用一个CAR-T细胞进行治疗就可以了。
这是我们对所谓的异常值进行研究发现的结果，我们只需要把这个CAR-T细胞做好了，而不需要讲究量。当然我们还得到了很多类似的经验，CAR-T细胞现在已经是一个全球使用的疗法了，我们对埃米莉治疗的时候，全球只有3例临床实验，且都在美国，但是现在大家去网上搜索叫做一个临床实验的网站，你可以看到所有临床实验。现在已经有400多个遍布全世界的临床实验，其中大多数是在中国和美国进行的，很少在欧洲。除了澳大利亚，南半球一个都没有，研究最活跃的地方就是中国，第二活跃的是美国。所以，我希望在未来几年里CAR-T细胞可以获批治疗各种癌症。
但是，还有一些社会挑战我们必须要解决，其中之一就是CAR-T细胞非常贵，因为一个细胞只能治疗一个病人（量身定制的疗法），中国现在有许多工作可以通过机器人或者是自动化生产，而不是使用人的劳动力来降低成本。

另一个方法就是利用第三方CAR-T细胞，也就是说不再从病人自己血液当中提取，也许我们可以找到一个万能的方法，就像处理红细胞一样。这样的话如果我们能够进行集中的生产，然后供多个病人使用，就会降低成本。还有一个问题也是关于成本的，总体来讲癌症治疗就非常贵，以前癌症病人很快就去世了，所以说对社会的成本不是很高。但是现在有很多癌症药物，人们虽然不能得到治愈，但能延长生命，为了治疗患者人们一直在花钱，年复一年。 我们需要的癌症药物，是能够对病人进行治愈的。在美国，一个新的癌症药物2017年的平均成本是15万一年，我们不能持续这样，我们必须要找到新的办法，让病人能够被治愈，而且要一次性的，就像疫苗那样。
2015年，副总统拜登参观了我的实验室，他创立了一个癌症登月项目，这个癌症登月项目是为了让不同的实验室合作。我现在也开始和上海的一些实验室进行合作，我们通过合作来取得更快的进展。副总统拜登的儿子因脑癌去世，所以他非常重视癌症的治疗。

怎么才能让人体自身的免疫t细胞复活

体外改造培养。

T细胞免疫疗法简单来说就是采取患者着自身免疫t细胞来进行体外改造培养，改造好以后再重新输回患者体内。改造后的t细胞进入人体后，就会迅速扩张，大量产生细胞因子，从而来抵制癌细胞或直接杀死癌细胞，通过自身免疫的方式来治疗自身的疾病，是一种比较新型的生物治疗技术，治好了不少肿瘤患者。

扩展资料：

注意事项：

体外人为增生免疫细胞，如果实验室环节操控不好，会增加感染和细胞变异的风险。体外培养的细胞有污染病毒、支原体等病原微生物的可能性，会增加食道癌患者感染的风险。

食道癌生物免疫疗法还会造成食道癌患者出现低热、寒战、皮肤潮红、肌痛、关节痛、皮疹等不良反应。

体外培养的免疫细胞，在回输人体之后，容易遭到自身免疫细胞的排斥。

-免疫细胞

-T-细胞

人民网-人体健康免疫细胞可长期储存与复苏

CAR-T免疫疗法，是否预示着癌症将被彻底攻克？

CART全称是：Chimeric Antigen Receptor T-cell Immunotherapy。没错，也是一种细胞免疫治疗。其大概原理是首先从患者体内提取T细胞－然后应用特殊的技术改造为CART细胞－扩增－最后回输体内治疗。这里特别指出，之前的魏则西事件导致了全国的免疫治疗研究的停滞，但业内人士都知道，其原因1、使用的是CIK,DC－CIK技术，方法也是提取－扩增－回输，但并没有对淋巴细胞做针对性的处理，因此疗效不佳。而且因为是血液回输问题，国内的安全性实在有限，这个技术十几年前已经被欧美所淘汰；2、其后的TIL疗法是在切除的肿瘤组织中提取淋巴细胞，挑选其中杀伤能力强的，扩增后回输。这个方法主要针对于恶性黑色素瘤，效果有限。最新获批的CART这种技术可以说是第3代免疫治疗，目前在进行的研究有300多项。各项临床数据采集观察中。

那是不是说它将是攻破肿瘤这个世界难题的利器呢？有这个可能，但过程会很艰难。首先这只是一个2期试验，单中心，数据少；其次目前仅仅是针对B细胞淋巴细胞白血病，而没有扩展到其它的实体瘤，如肺癌，乳腺癌等；最后选择这个治疗的患者面临两大风险：1、脱靶效应－即治疗中误伤好的细胞。因为它针对的是某一种表达靶标抗原的细胞，如果正常细胞液表达，那么将会被一并杀伤。2、细胞因子释放综合征，包括发热、乏力、头痛、癫痫、恶心、低血压等副作用，这些反应虽然严重但已经有了相应的处理办法。

总之，随着时间的推进，我们将看到新的疗法更多的数据。总的来说现在下结论还为时过早。

手术、放疗、化疗是目前肿瘤治疗的三大常规方法，它们都对肿瘤治疗做出了巨大的贡献，而且目前也取得了很大的进步，但不可否认的是它们都会对人体正常组织造成一定的损伤，而术后并发症和放化疗副反应也是广大肿瘤患者不得不面对的现实问题。

2013年，全球顶尖的《科学》杂志评出肿瘤治疗方面的十大 科技 突破，其中免疫治疗高居榜首， 而CAR-T细胞治疗作为目前过继性细胞免疫治疗的杰出代表在血液肿瘤等恶性肿瘤的治疗中取得了令人振奋的临床疗效，更是成为目前肿瘤免疫治疗的研究热点。 2017年，被称为“CAR-T代言人”的美国宾夕法尼亚大学的Carl June教授获授也因此荣获了本年度美国临床肿瘤学会(ASCO)最重要的Karnofsky大奖。

T细胞是人体抗肿瘤免疫的主力军

CAR-T，全称Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，即嵌合抗原受体的T细胞免疫治疗。

要想弄清CAR-T的来龙去脉和理解其如何发挥抗肿瘤作用，首先需要了解T淋巴细胞（简称T细胞，因其在胸腺（Thymus）中分化成熟而得名）是如何活化并杀伤肿瘤细胞的。

人体特异性免疫可分为体液免液和细胞免疫两大类 ，目前一般认为细胞免疫在抗肿瘤免疫中占主要地位，而T细胞作为细胞免疫中的主力军，是功能最强大的免疫细胞，也是杀伤肿瘤细胞最有力的武器。

T细胞通过T细胞受体（T cell receptor，TCR）识别肿瘤抗原，TCR常和另一种细胞分子CD3以TCR-CD3复合物形式存在于T细胞表面，TCR的功能主要是识别抗原，而CD3的功能主要是将TCR识别的抗原信号由T细胞表面由外向内传递以引起T细胞的活化。

但是TCR不能直接识别肿瘤抗原，而是必须先由肿瘤细胞将肿瘤抗原加工成抗原肽片段，然后再由肿瘤细胞自身的MHC分子将此抗原肽片段提呈给T细胞。

MHC（Major Histocompatibility Complex）即主要组织相容复合体，在人类称为人类白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen，HLA ），是绝大多数细胞表面上都存在的一种分子，它们就像细胞的“身份证”一样，向T细胞展示细胞内部的抗原肽片段，而这个过程就叫做抗原提呈。任何个体的T细胞都只能识别由自身MHC分子提呈的抗原肽，而这种T细胞抗原识别的的特征也被称为自身MHC限制性。简言之，T细胞犹如九五之尊的皇帝，没有他信任的自己人的引荐，一般人是不可能随便接近他的。

长期以来，人们一直梦想着通过人体自身的免疫系统，让T细胞对肿瘤细胞进行特异性杀伤，从而实现彻底杀灭肿瘤而又不伤正常细胞的远大目标。

但是，正所谓“理想很丰满，现实很骨感”。虽然理论上T细胞在抗肿瘤免疫中有着得天独厚的巨大优势，但天然的、未经修饰的T细胞在杀伤肿瘤细胞方面也存在三大缺陷，从而一直制约其发展而无法在临床得以真正有效应用。

（一）因为T细胞受体所具有的独特结构和识别机制，使得T细胞不能直接识别肿瘤抗 原，而具有MHC限制性；

（二）识别了肿瘤抗原的初始T细胞必须依靠共刺激分子激活才能最终转化为能够特异性杀伤肿瘤细胞的效应T细胞；

（三）在没有外界干预的情况下，人体内可以特异性识别肿瘤细胞的T细胞数目微乎其微，而且杀伤活性也很低。

CAR-T细胞治疗诞生的神奇之旅

在洞悉T细胞杀伤肿瘤细胞的自然途径之后，科学家们不禁自问，如果采用某种方法对T细胞进行改造，使之可以直接识别肿瘤抗原且外源性加入共刺激分子，那是否意味着可以克服以上T细胞的三大缺陷进而真正用于临床呢？

问题一：如何让T细胞可以直接识别肿瘤抗原？

解决方案：将合成生物学、肿瘤免疫学、基因重组技术及遗传改造技术等相关知识技能融合在一起而造出一个人造受体（CAR）

对于第一个关键问题的解决，即怎么才能使T细胞可以直接识别肿瘤抗原，应归功于被称为“CAR-T之父”的以色列教授Zelig Eshhar。

其实很早以前人们就发现，B淋巴细胞（简称B细胞，因其在骨髓（Bone）中分化成熟而得名）可以通过其B细胞受体直接识别肿瘤抗原。

进一步研究发现，因为它在生物功能上属于抗体，所以才能直接识别抗原，而这也是B细胞抗瘤最大的优势所在，可惜B细胞在抗肿瘤免疫中只居于辅助地位，而T细胞才是杀灭肿瘤细胞的最有力的武器。

于是有人就想，如果将二者联合起来，那岂不是既可直接识别肿瘤抗原，又可最强杀灭肿瘤细胞，从而达到最佳的抗癌疗效吗？

而这种原本近乎天方夜谭的想法，直到天才Zelig Eshhar开创性地将合成生物学、肿瘤免疫学、基因重组技术及遗传改造技术等相关知识技能融合在一起而造出第一个人造受体（CAR），才最终将想象变成了现实，而这也从真正意义上宣告了第一代CAR-T时代的到来。

这是第一代CAR-T的一个结构示意图，从图中可以看出这种人造受体（CAR）一般由三大要件组成：

第一要件是胞外抗原结合区，可以直接识别肿瘤抗原。

第二要件是跨膜区，可以起到固定CAR的作用。

第三要件是胞内信号转导区，可以将识别的肿瘤抗原信号由外向内传递从而引起T细胞的活化。

因为这种人造受体是用T细胞受体改装的，而且在其胞外段嵌合上了能够直接识别肿瘤抗原的结构，因此也被称为嵌合抗原受体（Chimeric Antigen Receptor, CAR） ，顾名思义， 可以简单地理解为是一种嵌合了能够直接识别肿瘤抗原结构的人造受体。

但是，经过人工改造的CAR-T细胞虽然可以直接识别肿瘤抗原，并将识别的肿瘤抗原信号由外向内转导给T细胞，但如果没有共刺激分子的激活，初始T细胞就难以最终转化为能够特异性杀伤肿瘤细胞的效应T细胞。

而这正是第一代CAR的最大缺点所在，由于T细胞无法完全活化和增殖，体内存活时间不超过1周而无法持续抗肿瘤，因此临床效果不理想而逐渐被人们淡忘。

问题二：如何引入共刺激分子激活T细胞？

解决方案：在第一代CAR的基础上再引入一个共刺激分子。

这个问题的解决主要归功于前述的“CAR-T代言人”——美国宾夕法尼亚大学的Carl H. June教授。

因为第一个问题已经解决，所以这个问题相对就好解决多了，只需要在第一代CAR的基础上再引入一个共刺激分子即可，而此升级的二代CAR可以使T细胞充分活化、增殖而最终分化为可以杀灭肿瘤细胞的效应T细胞。

问题三：如何增加效应T细胞的数量和杀瘤活性？

解决方案：二代CAR“一键激活”、高效反应的特点可以完美解决。

第二代CAR-T技术 最大优势在于不仅T细胞可以直接识别抗原，而且由于同时具有“识别-共刺激-激活”三大功能区，所以具有“一键激活”、高效反应的特点。

实践证明，用第二代CAR-T技术获得的效应T细胞的数量、靶向性、杀伤活性和持久性均可大大提高，在临床中也获得了很好的疗效。目前临床上广泛采用的也正是第二代CAR-T技术。

第三代CAR 在第二代CAR的基础上再加上了一个共刺激分子，与第二代CAR 相比，T 细胞活化、增殖、分泌细胞因子及细胞毒素作用更强，但靶向识别特异性降低，低亲和分子亦可促进 T 细胞活化，从而更容易产生“细胞因子风暴”等不良反应。

第四代CAR 在第三代CAR的基础上，通过联合细胞因子，如IL-12等，进一步强化免疫应答，或者装入一个自杀基因，当不良反应过强或者未来体内的CAR-T细胞成为麻烦的时候用药物让CAR-T细胞自我毁灭。

CAR-T细胞治疗的基本流程

从肿瘤患者自身血液收集T细胞，通过基因重组技术获得CAR结构，再在体外通过转染技术（目前一般采用病毒转染）将CAR基因定向转入T细胞的基因组中，T细胞就可以表达相应的CAR 结构。将转染后经过纯化和大规模扩增的CAR-T细胞再注入到肿瘤患者体内，便会在肿瘤患者体内增殖并杀死具有相应特异性抗原的肿瘤细胞。

以靶向CD19治疗B细胞淋巴瘤为例，CAR-T的临床应用过程大致是这样的：

1

采集外周血 。即从CD19（+）的B细胞淋巴瘤患者外周血采集T细胞。因为CAR-T是用自体的T细胞转染而成的产品，所以要从外周血中分离出所需要的T细胞，然后送到生产车间去培养和转染，这个过程大约一到两周。

2

化疗预处理 。预处理的目的是清除体内的淋巴细胞，为即将回输的CAR-T细胞腾出空间，因为我们预期CAR-T细胞回输后会有一个显著的体内扩增的过程，需要为其创造一个适合生存的环境。做法是在CAR-T回输倒计时的第七至第四天，采用小剂量的的环磷酰胺和氟达拉滨化疗。

3

CAR-T回输。 不同的研究中有不同的做法，如可以连续三天分三次回输，第一天10%，第二天30%，第三天60%，回输的CAR-T细胞数量大约是1x106/kg左右，可根据患者肿瘤负荷大小进行适当调整，以期取得更好地疗效。

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处理不良反应，如“细胞因子释放综合征”等。 肿瘤患者回输CAR-T后至少要在医院观察七天，之后的四周内要做好随时返回医院处理紧急情况的准备。这会是一个令人焦虑的阶段，既怕风暴不出现，又怕风暴太猛烈，是很难过的一关。

CAR-T细胞治疗的优势特点

CAR-T利用基因工程技术给T细胞加入一个能直接识别肿瘤细胞抗原，并且同时激活T细胞杀死肿瘤细胞的嵌合抗体，靶向杀灭肿瘤细胞。其优势主要体现在：

精准杀灭肿瘤，治疗效果极佳。 由于CAR-T细胞是应用基因修饰肿瘤患者自体的T细胞，不需抗原提呈，也无MHC（即主要组织相容复合体，在人类称为人类白细胞抗原）限制性，而是通过抗原抗体结合机制直接识别特异性肿瘤抗原，这是CAR-T细胞的最大优势，因此T细胞尤其是 CD8+T能绕过抗原提呈细胞并克服了肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原递呈等免疫逃逸机制直接杀伤肿瘤细胞，让肿瘤细胞无所逃遁。

多靶向杀伤，杀瘤范围广。 生理性的TCR只能识别蛋白抗原，而CAR既可识别肿瘤蛋白质抗原，又可识别糖脂类等非蛋白质抗原，扩大了靶点的选择范围。而且鉴于很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原，针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成，便可以被广泛利用到多种肿瘤中。

抗瘤效应更强，杀瘤效果更持久。 活化后的CAR-T细胞能够分泌很多细胞因子来对抗免疫抑制的肿瘤微环境，提高T细胞的抗肿瘤效应。而新一代CAR结构中加入了促进T细胞增殖与活化的基因序列，能保证T细胞在进入人体后还可以增殖，使得CAR-T细胞具有了免疫记忆功能，可以相当长时间在体内存活，可以持久攻击癌细胞。抗体通常在数天或数周内失去效力，然而CAR-T细胞则有望在体内循环数年，抑制肿瘤的复发。

CAR-T细胞治疗的临床应用

2012年，最早接受CAR-T细胞治疗的一批人中，有30位白血病病人，他们不是普通的白血病病人，而是已经历了各种可能的治疗方法，包括化疗，靶向治疗及骨髓移植等，但不幸都失败了的复发难治性病人。

通常情况下，他们的生存时间不可能超过半年。就像俗话说的“死马当活马医”一样，他们成了第一个吃CAR-T这个螃蟹的人。结果这批吃螃蟹的人震惊了世界：27位病人的癌细胞治疗后完全消失！而20位病人在半年后复查，仍然没有发现任何癌细胞！

6岁的Emily是第一位接受CAR-T细胞治疗的儿童，尽管治疗期间出现了严重的副作用——高热、血压下降、肺充血，但她奇迹般地恢复了 健康 ，获得了完全缓解，迄今已有5年。活泼可爱的Emily也因此成为了CAR-T细胞治疗的小代言人，而她的故事也激励着更多的科学家们投身到CAR-T细胞治疗的研究中。

2017年8月30日，美国FDA官网宣布批准诺华CAR-T细胞治疗正式上市，用于治疗复发性或难治性儿童、青少年B-细胞急性淋巴细胞白血病(ALL)，商品名为Kymriah，价格47.5万美元/次疗程。

同年10月18日，FDA再次批准KitePharma的CAR-T细胞治疗上市，用于治疗在接受至少两种其它治疗方案后无响应或复发的成人大B细胞淋巴瘤患者及特定类型非霍奇金淋巴瘤患者，商品名为Yescarta，定价37.3万美元/次疗程。

国外天价的治疗费用也让我们国内CAR-T的临床研究显得更为迫切，目前在北京、上海、武汉、南京等地相继开展了多项CAR-T临床研究，希望这项先进技术能够早日造福于更多的肿瘤患者。

CAR-T细胞治疗的不足与缺陷

CAR-T细胞治疗为包括血液肿瘤在内的多种晚期肿瘤患者带来了治愈的希望，但同时也带来诸多不良反应，甚至有一些是致命的，需要引起临床足够的重视。

脱靶效应（on - target toxicity）

脱靶效应常见于应用CAR-T细胞免疫治疗实体肿瘤的患者中，主要由于CAR 定向的靶抗原多为肿瘤相关抗原，其并非肿瘤细胞所特有，且在正常组织中存在不同程度的表达，因此对靶抗原亲和力强、杀伤能力强的CAR-T细胞在清除肿瘤的同时也会攻击正常组织。

细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）

第二、三代 CAR 中引入了共刺激分子，使 T 细胞的活化、增殖、杀伤能力大幅度增强，在治疗过程中产生大量细胞因子并释放入血，引起患者恶心、头痛、心动过速、低血压、胸闷、气促等临床症状，严重者可导致急性呼吸窘迫综合征或多器官功能衰竭。 CRS是CAR-T细胞免疫治疗过程中常见的致死性并发症，需要高度警惕并进行有效防治。

理性看待CAR-T细胞治疗

时至今日，CAR-T治疗已由第1代发展到第5代，在多种恶性肿瘤（特别是B细胞血液肿瘤）的治疗中取得了令人欣喜的疗效，成为当今肿瘤免疫治疗的热点，在治疗恶性肿瘤方面具有无可取代的应用前景。

然而，在提升CAR-T细胞抗肿瘤能力的同时减少其不良反应等问题仍存在诸多挑战。此外，CAR-T细胞治疗与其它免疫治疗、传统放化疗及造血干细胞移植等治疗方式的结合，CAR-T细胞具体回输的时机、剂量、次数等问题均需要大量的临床前研究及多中心大样本临床试验来进行进一步研究。

在CAR-T治疗带来兴奋的同时我们也应该看到，肿瘤免疫治疗目前仍就处于发展阶段，有关CAR的大多数研究和临床试验仍以血液肿瘤为主，在实体性肿瘤方面还有很大的发展空间。

免疫治疗作为一种新的治疗策略为肿瘤患者带来了新的希望，甚至有学者预言21世纪肿瘤的彻底治愈必将走免疫治疗之路， 而CAR-T疗法作为免疫治疗的一个热门领域还将会有更多令人振奋的突破。

并不是的，CAR-T细胞免疫治疗，只是为癌症治疗提供了一种新方法，对于血液肿瘤有很好的治疗效果，但对实体瘤还有待发展（主要由其治疗原理和治疗方法限制）。要想彻底攻克癌症，医学还有一段很长的路要走！

CAR-T免疫治疗，其实是一种肿瘤免疫治疗方法。为什么要进行肿瘤免疫治疗？这是由肿瘤细胞的特性决定的，肿瘤细胞的特性：

免疫逃避 （免疫系统不认识）

免疫耐受 （免疫系统认识了也不打击）

通过人为的激活免疫系统的方法，来加强机体对特定目标的识别，可以起到治疗疾病的作用。T细胞、NK细胞、树突状细胞均可以作为治疗的免疫细胞。

CAR-T细胞治疗的原理：

1. T细胞发挥作用的前提是MHC递呈相关抗原至T细胞受体（TCR），但有些肿瘤（尤其是非实体瘤），免疫原性较弱，或很难收集到肿瘤特异性较强的T细胞。

2. 所以，希望将肿瘤抗原对应单克隆抗体的可变区基因“绑定”至T细胞受体编码基因上，形成改造的嵌合抗原受体T细胞（CAR-T），然后将这种类型的细胞在体外扩增、纯化后回输至体内发挥作用。

改造后的T细胞在体内既能特异性识别并结合肿瘤抗原，又具有T细胞自我更新和杀伤的能力。

CAR-T细胞治疗的发展：

第一代 CAR-T 细胞，所设计的受体分子包括胞外抗体部分、跨膜结构，和胞内协同刺激信号转导结构。其中抗体部分能够靶向识别并结合癌细胞表面的特异抗原，胞内的共刺激信号转导域通过放大活性信号，激活并增强T细胞的杀伤能力。

第二代和第三代CAR-T细胞增加了不同的协同刺激信号结构域，增加了能够增强靶向特异性、减弱副作用。

CAR-T治疗方式目前在血液系统肿瘤中显示出较大优势; 其中，在对急性粒细胞白血病（ALL）中，展现出很好的效果（临床试验治愈率，90%左右）。 目前正在尝试实体瘤。当然，CAR-T技术也有副作用，例如细胞因子释放综合症等。

CAR-T 的确表现出了极强的势头，甚至在很多癌症领域也已经有所效果。但是出现的问题也还是有的，问题逐步被解决，癌症攻克的日子也就不远了。

2017年可以说是CAR-T治疗元年，因为美国FDA批准了两种靶向CD19的嵌合抗原受体细胞（CAR-T）疗法，用于治疗B细胞急性淋巴细胞白血病（ALL）和淋巴瘤。根据最新的ELIANA研究结果，对75例患者进行随访调查，中位随访超过一年的患者，总体缓解率为81％（95％CI：71％ - 89％）。60％的患者达到完全缓解（CR），21％的患者达到了CR，但是血细胞计数恢复不完全（CRi），所有患者中没有发现微小残留病（MRD），结果还是让人备受鼓舞的。

但有一组数据也值得研究者深思，那就是95%的患者出现了不同级别的治疗相关不良事件，其中最常见的就是细胞因子释放综合征（CRS，77%）。

那么，什么是细胞因子释放综合征呢？是由什么造成的呢？

CRS是在CAR-T细胞完成输注后，使得T淋巴细胞被激活并快速增殖，引起细胞因子的过度级联释放。而这些细胞因子会介导多种免疫反应，引起患者发热、肌痛、低血压、呼吸困难、凝血障碍、终末器官障碍等临床表现。

也就是说CRS是免疫细胞在CAR-T治疗过程中暴发性的分泌大量的细胞因子造成的非特异性炎症反应。CAR-T细胞回输后，在靶细胞的刺激下，CAR-T细胞会快速扩增，并释放大量的细胞因子，用来杀伤靶细胞。从这一点上来说，CRS反应不仅仅是CAR-T治疗时的副作用，还是CAR-T细胞疗法产生疗效的临床表现，也就是说CAR-T诱发CRS是不可避免的，只能密切观察，及时应对，尽量减轻患者的症状。

在临床上，一般通过检查TNF-α、IFN-γ、IL-6等细胞因子的上升指标，来检测CRS的严重程度。在出现严重病情时，可以选择输注IL-6R单抗药物阻断免疫系统的激活，或者采用激素（地塞米松、甲强龙等）处理。

综上所述，可以看出CRS的本质就是细胞因子风暴，是一种不适当的免疫反应，由细胞因子与免疫细胞间的正回馈循环引起。症状为高烧、红肿、肿胀、极度疲倦与恶心。在某些情况下可能致命。细胞因子风暴有可能会对身体组织和器官产生严重的损伤，比如当其发生于肺部，过多的免疫细胞和组织液可能会在肺部积聚，阻塞空气进出，并导致死亡。

细胞因子是由细胞分泌出来用于细胞间信号传导和通信的多种小蛋白质，具有自分泌、旁分泌和/或内分泌活性，并且通过结合受体引发多种免疫应答。细胞因子的主要功能有控制细胞增殖和分化、血管发生、免疫、炎症反应的调节。CAR-T细胞免疫疗法让人们看到了治愈癌症的曙光，如何避免细胞因子综合征的暴发，已经成为科研人员研究的重点，相关治疗方案也在研发中。

CAR-T免疫疗法其实并不是一个新的疗法，早在100多年前，就有科学家提出了这种利用机体的免疫能力攻击消灭肿瘤细胞的设想。

CAR-T免疫疗法虽然让我们看到了攻克癌症的方向，但是目前还是存在很多的不足。其中最显著的毒性是细胞因子释放综合征，主要表现实高热、肌疼痛、呼吸衰竭、血压不稳定、尤其是在高疾病负荷病人身上表现显著。研究表明治疗过程中效应细胞因子γ-干扰素（INF-γ）迅速上升，而白细胞介素-6（IL-6）也会随之上升，可能是巨噬细胞活化综合征引起的严重CRS。此外，基因工程改造的T细胞的抗原特异性也可能导致的“靶向”毒性。比如肿瘤细胞的裂解而导致的溶瘤综合征。

当CARs靶向于B细胞表面表达的靶点如CD19时，可能会引起B细胞发育不良。因此，B细胞缺乏可作为CAR-T疗效持续的标志，所有的靶向毒性均是由于改造的T细胞无法区别表达靶向抗原的正常细胞和肿瘤细胞所致。CAR-T治疗白血病还会引起神经系统症状，这些症状如谵妄、语言障碍、运动障碍、缄默症和癫痫又可以自行消退，推测其主要原因是CAR-T存在于脑脊液中。

所以说，想通过CAR-T疗法攻克癌症还有很长的路需要走。

慢慢来迟早会功克

凡是认为“癌症是不治之症”的思维？
都不知道“早期诊断”是——人类攻克癌症的捷径之一
任何忽视“早期诊断”？只知道“治疗”的人？都不符合医学辩证法的思维？都不是一个真正的医生？

中科众安 | 科学家们在抗肿瘤研究领域取得的新成果

本文中，我整理了科学家们近年来在抗肿瘤研究中取得的新成果，与大家一起学习！

doi：10.1038/s41586-019-1228-x

近日，一篇发表在国际杂志Nature上的研究报告中，来自德州农工大学的科学家们通过研究发现，人类基因STING（干扰素基因的刺激子）的一小片段或是治疗自身免疫性疾病和癌症的关键。文章中，研究者发现，一种特定的蛋白质基序或能帮助科学家们开发新型药物，来抑制引发自身免疫性障碍的人类机体未知免疫反应。

STING是一种特殊的蛋白质，其能在人类和其它动物机体中发送免疫反应的信号，文章中，研究者们发现了一种名为PLPLRT/SD的蛋白质基序，其是STING蛋白质末端附近的短链氨基酸序列，在开启机体免疫系统功能抵御病毒感染上扮演着至关重要的角色。TBK1是一种与多种疾病发病相关的蛋白激酶，比如额颞叶痴呆、某些癌症和诸如狼疮等自身免疫性疾病，研究者Li表示，我们在蛋白质STING中鉴别出了一种短链序列，其能够招募并激活TBK1，从而开启机体自身的免疫反应。

【2】Sci Rep：重磅！一种新型药物或能调节机体免疫系统来有效抵御肿瘤攻击

doi：10.1038/srep25311

一项发表在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自日本庆应大学研究人员通过研究表示，通过刺激患者机体的免疫系统，一种用来治疗血液障碍的药物或有望帮助阻断多种类型实体瘤的生长。这种名为5-aza-CdR的药物当前被用来治疗会诱发白血病的血液障碍，其能抑制DNA甲基化，从而抑制酶类对基因组DNA进行化学修饰，诸如这样的修饰会改变控制多种关键细胞功能的基因的表达，包括细胞生长和生存等。

如今有些研究发现，诸如5-aza-CdR的甲基化抑制剂还能被用来治疗其它类型的癌症，这些效应或许归因于药物能再度激活肿瘤抑制基因的表达，但其中所涉及的具体分子机制研究人员并不是很清楚。这项研究中，研究人员Yoshimasa Saito及其同事开始通过研究阐明药物5-aza-CdR的工作原理，首先他们评估了5-aza-CdR对肠癌小鼠模型的治疗效应，结果发现，该药物能够抑制大约三分之一的肿瘤进行生长，而且接受该药物治疗的小鼠相比没有接受治疗的小鼠而言机体中肿瘤的尺寸趋于更小。

【3】Sci Immunol：新方法或能重新激活T细胞来有效抵御癌症

doi：10.1126/sciimmunol.aap9520

近日，来自美国弗吉尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现了一种新方法，或能重新激活因抵御癌症而耗尽的T细胞的功能，相关研究刊登于国际杂志Science Immunology上。文章中，研究人员阐明了烯醇化酶1（enolase 1）水平的下降对T细胞所产生的影响，以及如何绕过该影响给机体免疫系统“充电”。

此前研究结果表明，免疫系统有时无法有效抵御癌变的肿瘤组织，因为当肿瘤浸润性的淋巴细胞（TILs）攻击肿瘤组织时常常会失去能量，疲惫的T细胞或许就无法有效杀灭癌细胞，从而就会使得肿瘤组织不断增殖，研究者认为，T细胞或许会因饥饿的肿瘤细胞夺走葡萄糖而变得“无精打采”，这项研究中，他们就找到了一种新方法来克服这种问题，从而让TILs能够有效攻击癌症。

【4】Nat Cell Biol：鉴别出帮助机体抵御癌症的特殊“染色体扫描仪”蛋白

doi：10.1038/s41556-019-0282-9

近日，来自丹麦哥本哈根大学等机构的科学家们通过研究鉴别出了修复人类DNA严重损伤的一种新型机制，相关研究刊登于国际杂志Nature Cell Biology上，研究者指出，细胞中的这种特殊“扫描仪”能够决定无瑕疵的DNA修复过程是否被开启。

对于DNA的严重损伤而言有两种基本的修复系统，但仅有一种修复系统是无瑕疵的，如果该系统无法正常发挥功能就会增加DNA损伤后机体患癌的风险；我们都知道，BRCA基因的突变会诱发遗传性的卵巢癌和乳腺癌。研究者Anja Groth教授表示，我们阐明了细胞开启修复严重DNA损伤的“完美系统”（flawless system）的分子机制，其能够保护机体免于癌症发生。

【5】NEJM：个体化癌症疗法或帮助抵御肿瘤对靶向药物的耐受性

doi：10.1056/NEJMoa1508887

靶向作用驱动肿瘤生长的遗传突变的药物为多种严重癌症的治疗带来了革命性的变革，但很多时候，肿瘤都会对药物产生耐受性，而且肿瘤经常是通过产生新的突变来促进耐药性的出现，这就需要科学家们不断开发更有潜力的药物来克服耐药性的肿瘤，近日一项发表在NEJM上的研究论文中，来自麻省总医院的研究者就利用多种不同的靶向疗法检测了肺癌患者对药物的耐受性进化情况，当耐受性促进第三代靶向疗法的开发时，新的突变就会恢复癌症细胞对第一代靶向疗法的反应。

Alice Shaw博士说道，对于很多使用第一代抑制剂药物复发的肿瘤患者而言，比如克里唑蒂尼，更多潜在且具有选择性的新一代抑制剂疗法或许对于治疗患者更为有效，然而对新一代抑制剂产生耐药性的癌症经常会对并不是那么强大的抑制剂产生耐受性，而且通常是通过产生新的突变来促进对新一代抑制剂的耐药性，而对老一代的抑制剂变得敏感。

doi：10.1080/2162402X.2019.1608106

利用免疫细胞刺激身体攻击肿瘤的癌症疗法，可以通过一种增强其功能的分子得到改善。对老鼠的研究发现，改进后的疗法产生了强大的抗癌免疫反应，导致了肿瘤缩小。初步实验表明，这种分子对人体细胞有类似的作用，并可能促进癌症治疗的成功。这种被称为LL-37的分子是人体对感染的自然反应，有助于杀死有害的细菌和病毒。

近日，来自爱丁堡大学的科学家发现，它还影响免疫细胞，增强它们的功能。特别是这种分子增强了特定细胞的功能，这些细胞负责启动被称为树突状细胞的靶向免疫反应。树突状细胞已被用于癌症治疗，因为它们可以触发其他免疫细胞识别和攻击肿瘤。这种方法通常包括取患者自身细胞的样本，在实验室特殊条件下培养，然后再注入患者体内。这一过程成本高昂，而且由于难以制备足够数量的树突状细胞而受阻，这些细胞具有用于治疗的正确特性。

【7】PNAS：抗肿瘤细胞如何治疗神经胶质瘤？

doi：10.1073/pnas.1821442116

胶质母细胞瘤是一种无法治愈的脑肿瘤，通常与表皮生长因子受体（EGFR）的突变有关。在胶质母细胞瘤中发现的主要EGFR突变，称为EGFRvIII，用大约20年前由路德维希癌症研究所开发的抗体mAb806进行治疗，但其作用机制尚不清楚。与斯德哥尔摩大学（瑞典）和加州大学圣地亚哥分校合作，生物医学研究所的研究人员已经揭示了这种抗体如何作用于突变的EGFR，从而大大扩展了它的应用范围。

该研究发表在PNAS期刊上，为癌症的新疗法铺平了道路。该工作的结果表明，与先前认为的相反，mAb806可用于治疗许多携带EGFR突变的肿瘤，而不仅仅用于特定突变。此外，科学家已经证明，即使EGFR未发生突变，也可以对其进行治疗，以使其对mAb806治疗敏感。 “这一发现奠定了抗EGFR联合治疗与抗体和激酶抑制剂的合理基础，而不是”盲目测试“它们，正如迄今为止所做的那样，”IRB巴塞罗那分子模拟和生物信息学实验室负责人Modesto Orozco说。以前的研究报道，mAb806识别通常隐藏的EGFR区域。在携带EGFRvIII的某些肿瘤中，已经除去了一半的受体，使得该区域变得可接近，从而允许抗体的治疗用途。研究人员现已证明，EGFR上的许多不同突变改变了受体的形状，使mAb806能够检测到这个“隐藏”区域。

【8】Nat Commun：诸如苹果和茶叶等富含黄酮类化合物的食物或能保护机体抵御癌症和心脏病发生

doi：10.1038/s41467-019-11622-x

日前，一篇发表在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自伊迪斯科文大学的科学家们通过研究发现，摄入富含黄酮类化合物的食物（比如苹果和茶叶）或能帮助机体有效抵御癌症和心脏病，尤其是对于吸烟者和重度饮酒者。

这项研究中，研究人员在23年间评估了53048名丹麦人的饮食状况，他们发现，习惯性摄入适量或大量富含黄酮类化合物食物（植物性食物和饮料中的黄酮类化合物）的人群或许并不太会因癌症或心脏病而死亡。研究者Nicola Bondonno博士说道，摄入富含黄酮类化合物食物的人群死亡风险较低，对于那些因吸烟及每天饮用两种以上标准酒精饮料而患慢性疾病风险较高的人群而言，这种保护性效应似乎是最强的。

【9】JEM：首次直观地观察到CAR-T细胞抵御血液癌症的过程

doi：10.1084/jem.20182375

当癌症从机体免疫系统中逃逸时，我们的防御系统就会变得无能为力无法有效抵御癌症，嵌合抗原受体T细胞（CAR T细胞）或许就能展现出一种潜在的免疫疗法，其能有效应对肿瘤，但某些患者疾病的复发往往给当前的疗法提出了巨大挑战，近日，来自巴斯德研究所等机构的科学家们通过研究鉴别出了CAR T细胞的精确功能，或能优化未来癌症的治疗手段，相关研究刊登于国际杂志The Journal of Experimental Medicine上。

抵御癌症的其中一种策略基于对患者自身的T淋巴细胞进行修饰来使其能够识别肿瘤细胞所表达的CD19靶点分子，从而就能有效清除癌细胞，临床试验证明这种方法是非常有效的，因此这种疗法常常用来治疗成年和儿童血液癌症患者，但其中有些患者的癌症会复发，为了能够改善疗法的有效性，这项研究中研究人员阐明了CAR T细胞的精细化工作机制。

【10】Nat Commun：肠道微生物组或能指挥机体免疫系统抵御癌症

doi：10.1038/s41467-019-09525-y

近日，一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中，来自Sanford Burnham Prebys医学发现研究所的科学家们通过研究阐明了肠道微生物组和机体免疫系统抵御癌症能力之间的因果关联，文章中，研究者鉴别出了11种细菌，其能激活小鼠的机体免疫系统并减缓黑色素瘤的进展，此外研究者还阐明了一种未折叠蛋白反应（UPR，unfolded protein response）的关键作用，UPR是一种能维持蛋白质稳态的细胞信号通路，研究人员在对免疫检查点疗法产生反应的黑色素瘤患者机体中常常能观察到UPR水平的下降，这或许就能揭示对病人分层的潜在标志物。

研究者Thomas Gajewski说道，免疫疗法能够延长很多癌症患者的寿命，通过研究患者对疗法产生反应和耐受的分子机制，我们就能够扩大因化疗而受益患者的数量。这项研究中我们建立了微生物组和抗肿瘤免疫力之间的关联，同时揭示了UPR在这一过程中扮演的关键角色，相关研究结果或能帮助研究人员对接受选择性检查点抑制剂疗法的黑色素瘤患者进行分类。

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