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为解决 CAR-T 细胞疗法面临的抗原依赖性耐药及 “脱靶效应” 问题，研究人员开展肿瘤逃避机制及替代抗原研究。发现多种耐药机制，提出潜在替代抗原。该研究为优化 CAR-T 细胞疗法提供思路，强烈推荐科研读者阅读。
癌症免疫治疗新突破：CAR-T 细胞疗法的深度探索
在癌症治疗的漫长征程中，免疫治疗就像一颗冉冉升起的新星，尤其是 CAR-T 细胞疗法（嵌合抗原受体 T 细胞疗法），给众多癌症患者带来了新的希望。过去几十年间，CAR-T 细胞疗法凭借其独特的治疗方式，在癌症治疗领域掀起了一场革命，成功改写了部分癌症的治疗格局。
目前，CAR-T 细胞疗法已经获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，可用于治疗多种血液系统恶性肿瘤，像复发 / 难治性 B 细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）、弥漫大 B 细胞淋巴瘤（DLBCL）等。然而，这一疗法并非十全十美，在实际应用中仍面临着诸多挑战。其中，肿瘤细胞对 CAR-T 细胞疗法产生的耐药问题，成为了阻碍其进一步发展的 “拦路虎”。肿瘤细胞就像一群狡猾的 “敌人”，它们会想尽各种办法逃避 CAR-T 细胞的攻击。比如，肿瘤细胞会通过改变自身的抗原表达，让 CAR-T 细胞难以识别；或者改变抗原的结构，使 CAR-T 细胞无法与之结合，从而导致治疗效果大打折扣，患者病情复发。
不仅如此，在实体肿瘤的治疗方面，CAR-T 细胞疗法也遇到了难题。由于缺乏特异性的肿瘤抗原，或者现有的肿瘤相关抗原在正常组织中也有表达，使得 CAR-T 细胞在攻击肿瘤细胞的同时，也会误伤到正常细胞，产生严重的 “脱靶效应”（on - target off - tumor）。这就好比在战场上，士兵们误把自己人当成了敌人，不仅无法有效地消灭敌人，还会造成己方的伤亡。这种情况严重限制了 CAR-T 细胞疗法在实体肿瘤治疗中的应用。
面对这些困境，研究人员迫切需要寻找新的解决方案。为了深入了解肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞治疗的机制，探索更有效的治疗策略，相关研究人员进行了大量的研究。在众多研究中，作者[第一作者单位] 的研究人员在《[期刊原文名称]》上发表了题为《[论文原文标题]》的论文。该研究深入剖析了肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞治疗的抗原依赖性耐药机制，并提出了一些可能的替代抗原，为克服这些难题提供了新的思路和方向，这对于推动 CAR-T 细胞疗法的发展具有重要意义。
在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先是基因编辑技术，通过对 T 细胞进行基因编辑，使其表达特定的 CAR，赋予 T 细胞识别和攻击肿瘤细胞的能力；其次是细胞培养技术，用于培养 CAR-T 细胞以及肿瘤细胞，以便在体外研究它们之间的相互作用；此外，还利用了动物模型技术，通过构建荷瘤小鼠模型，在体内评估 CAR-T 细胞疗法的效果以及肿瘤细胞的耐药情况。
下面让我们详细看看研究人员都有哪些重要发现。
CAR-T 细胞疗法基础与制备
CAR-T 细胞疗法起源于 20 世纪 80 年代末，它是通过对 T 细胞进行基因工程改造，使其表达一种来源于单克隆抗体的单链可变片段（scFv），并与 T 细胞受体（TCR）/CD3 复合物的 CD3ζ 链重组融合。经过多年发展，科学家们已经研发出了五代 CAR-T 细胞。不同代次的 CAR-T 细胞在结构和功能上有所差异，从最初只含有激活域的第一代 CAR-T 细胞，到后来逐渐加入共刺激域的第二代、第三代 CAR-T 细胞，再到具有特殊功能的第四代（“装甲” CAR-T 细胞）和第五代 CAR-T 细胞，每一代的改进都是为了提升 CAR-T 细胞的抗肿瘤能力。
在制备 CAR-T 细胞时，研究人员首先会从患者的外周血中通过白细胞分离术提取 T 细胞。这些 T 细胞就像是未经训练的 “新兵”，需要经过一系列的 “训练” 才能成为对抗肿瘤的 “特种兵”。接下来，T 细胞会在体外被激活，然后通过病毒载体或非病毒技术，将编码 CAR 的基因导入 T 细胞中，使其表达 CAR。经过培养扩增到一定数量后，这些 CAR-T 细胞会被冷冻保存并运输到医院，输给患者。不过，传统的 CAR-T 细胞制备过程比较复杂，不仅耗时耗力，成本也很高，而且产品质量容易出现差异。为了解决这些问题，研究人员正在探索新的制备方法，比如体内直接生成 CAR-T 细胞技术，让 CAR-T 细胞的 “训练” 过程在患者体内直接进行，这样可以大大缩短治疗时间，降低成本。
抗原依赖性耐药机制
肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞治疗的方式多种多样，其中抗原依赖性耐药机制是一个重要方面。
- 抗原丢失：这是肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞攻击的常见手段之一。在许多临床试验中，都发现了抗原丢失导致疾病复发的情况。比如，在对接受 Tisagenlecleucel 治疗的 B-ALL 患者的研究中发现，约 70% 的患者出现了 CD19 阴性的疾病复发。进一步研究发现，肿瘤细胞发生了基因突变，使得 CD19 抗原分子被截断或受损，从而无法被 CAR-T 细胞识别。这就好比肿瘤细胞给自己换了一件 “隐身衣”，让 CAR-T 细胞难以发现它们。研究人员还发现，基因改变和表观遗传修饰是导致抗原丢失的潜在机制。
- 抗原下调和胞啃作用：抗原下调也会影响 CAR-T 细胞疗法的效果。CAR-T 细胞需要与大量的靶抗原结合才能启动有效的杀伤信号，而肿瘤细胞表面抗原密度的降低会导致临床反应不佳。此外，还有一种叫做 “胞啃作用”（trogocytosis）的机制，T 细胞会从肿瘤细胞上移除靶抗原并呈现在自己的表面，这不仅会使肿瘤细胞因抗原减少而逃避攻击，还会导致 T 细胞自身的耗竭和死亡，就像 T 细胞被肿瘤细胞 “策反” 了一样。
- 谱系转换：在接受 CAR-T 细胞治疗的患者中，还出现了谱系转换的现象。例如，在 B-ALL 患者中，部分带有混合系白血病（MLL）重排的患者在接受 CD19 导向的免疫治疗后，出现了向髓系亚型转变的情况，并且丢失了 CD19 表达。这意味着肿瘤细胞改变了自己的 “身份”，从而逃避了 CAR-T 细胞的攻击。
- 表位丢失：表位丢失也是肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞治疗的一种方式。在部分儿科 B-ALL 患者中，由于 CD19 mRNA 的可变剪接，产生了一种截断的抗原异构体，这种异构体无法被特定的 CAR-T 细胞识别。不过，研究人员发现，可以通过替换 CAR 的靶向部分来解决这个问题，就像给 CAR-T 细胞换了一双更敏锐的 “眼睛”，让它能够重新识别肿瘤细胞。
- 恶性细胞表达 CAR：更让人惊讶的是，一些耐药的白血病细胞竟然会在表面表达 CAR 分子。这是由于 CAR-T 细胞生产过程中的偶然错误导致的。这些表达 CAR 的白血病细胞会与正常的 CAR-T 细胞竞争结合抗原，从而逃避被清除的命运。针对这种情况，研究人员开发了针对这些异常 CAR 的 CAR-T 细胞，有效地解决了这个问题。
- 抗原异质性：抗原异质性在实体肿瘤和血液系统恶性肿瘤中都存在。在实体肿瘤中，不同区域或亚群的肿瘤细胞表达的靶抗原并不均匀，比如胶质母细胞瘤中，EGFRvIII 抗原只在部分肿瘤细胞中表达，这使得 CAR-T 细胞无法完全清除肿瘤细胞。在血液系统恶性肿瘤中，虽然最初抗原表达相对均匀，但随着疾病进展或治疗，也会出现抗原异质性，导致疾病复发。这就像肿瘤细胞是一群 “伪装大师”，不断变换自己的 “外貌”，让 CAR-T 细胞难以捉摸。
- 抗原脱落：肿瘤细胞还会通过抗原脱落的方式逃避 CAR-T 细胞的攻击。它们会将表面抗原释放到周围环境中，这些脱落的抗原会与 CAR-T 细胞结合，但又无法有效激活它们，从而干扰 CAR-T 细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤。例如，在肝细胞癌中，Glypican-3（GPC3）抗原的脱落会抑制 CAR-T 细胞的功能。
替代抗原
为了克服肿瘤细胞的耐药问题，研究人员提出了一些可能的替代抗原，这些抗原或许能为 CAR-T 细胞疗法带来新的希望。
- CLL-1：急性髓系白血病（AML）患者的预后通常较差，现有的治疗方法存在一定的局限性。CLL-1（也称为 CD371）在 AML 患者样本中高表达，而在健康造血干细胞和非造血组织中不表达。基于这一特点，研究人员开发了针对 CLL-1 的 CAR-T 细胞。实验结果显示，这些 CAR-T 细胞在体外和体内都表现出了良好的抗肿瘤活性，能够抑制肿瘤进展，延长小鼠模型的生存期，并且在临床试验中也取得了令人鼓舞的结果。
- CD13：CD13 在 AML 患者中也有较高的表达。研究人员制备了针对 CD13 的 CAR-T 细胞，发现它们能够有效地靶向 CD13 和 CD33 表达的细胞系。此外，通过双特异性 CAR-T 细胞同时靶向 CD13 和其他抗原，有可能减少脱靶毒性，为 AML 的治疗提供了新的思路。
- LILRB4：急性单核细胞白血病（FAB M5）是 AML 的一种亚型，现有治疗方法效果不佳。LILRB4 在单核细胞白血病细胞上高度表达，且在正常造血干细胞上不表达。研究人员开发的 LILRB4 导向的 CAR-T 细胞能够特异性地杀伤单核细胞白血病细胞，同时不影响正常造血干细胞，为这种难治性白血病的治疗带来了新的希望。
- CEACAM7：胰腺癌是一种恶性程度很高的肿瘤，目前的治疗手段有限。CEACAM7 在胰腺癌肿瘤细胞中表达，而在正常组织中表达较少，且其表达与肿瘤预后相关。研究人员生成的 CEACAM7 导向的 CAR-T 细胞在体内实验中能够诱导肿瘤缓解，为胰腺癌的治疗提供了新的潜在靶点。
- αvβ6：αvβ6 是一种在健康组织中低表达，但在多种实体肿瘤中高表达的整合素。研究人员开发的针对 αvβ6 的 CAR-T 细胞在多种肿瘤模型中都表现出了抗肿瘤活性，并且通过共表达 IL-8 受体等方式，还能增强 CAR-T 细胞的肿瘤靶向能力，为实体肿瘤的治疗提供了新的选择。
- CD37：CD37 在 B 细胞和 T 细胞淋巴瘤中高表达，且与疾病的不良预后相关。研究人员开发的 CD37 导向的 CAR-T 细胞在体外和体内实验中都表现出了对淋巴瘤细胞的杀伤活性，为淋巴瘤的治疗提供了新的抗原靶点。
- GPRC5D：GPRC5D 在多发性骨髓瘤（MM）患者中高表达，且与不良预后相关。研究人员发现，GPRC5D 导向的 CAR-T 细胞在体内实验中能够有效地消除 MM 细胞，并且在预防 BCMA 丢失导致的疾病复发方面具有潜在的应用价值。
- Trop2：Trop2 在多种实体肿瘤中高表达，且与肿瘤的不良预后相关。研究人员开发的 Trop2 导向的 CAR-T 细胞在体外和体内实验中都表现出了对肿瘤细胞的杀伤活性，尤其是双特异性 Trop2/PD-L1 导向的 CAR-T 细胞，其抗肿瘤效果更为显著，为实体肿瘤的治疗提供了新的方向。
超越替代抗原的策略
除了寻找替代抗原，研究人员还探索了其他策略来提高 CAR-T 细胞疗法的疗效。
- 恢复抗原表达：通过逆转转录沉默来恢复抗原表达是一种有前景的策略。转录沉默是指肿瘤细胞在治疗过程中通过 DNA 甲基化、组蛋白修饰等表观遗传变化，导致靶抗原表达下调或完全丧失。研究人员尝试使用 DNA 甲基转移酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂等药物，以及 CRISPR - dCas9 等基因编辑技术，来重新激活沉默的抗原表达，使肿瘤细胞重新被 CAR-T 细胞识别和攻击。
- 装甲 CAR-T 细胞：“装甲” CAR-T 细胞是通过基因工程改造，使其能够克服肿瘤微环境的免疫抑制作用。比如，让 CAR-T 细胞表达白细胞介素 - 12（IL-12）、CD40 配体（CD40L）等细胞因子或蛋白，增强 CAR-T 细胞的增殖和存活能力，同时激活机体的固有免疫细胞，从而更有效地清除肿瘤细胞。
- 双和串联 CAR-T 细胞：双 CAR 和串联 CAR-T 细胞技术是通过设计表达两种不同 CAR 或在一个 CAR 分子中包含两个不同抗原结合域的 CAR-T 细胞，使它们能够同时识别和攻击表达不同抗原的肿瘤细胞，降低肿瘤细胞因抗原丢失而逃避治疗的可能性，提高治疗效果。
- 亲和力调节的 CAR-T 细胞：调节 CAR-T 细胞抗原识别域的亲和力，可以使其更好地区分肿瘤细胞和正常细胞，减少脱靶效应。研究人员通过定向进化、理性设计等方法，调整 CAR-T 细胞对抗原的亲和力，使其既能有效地识别肿瘤细胞，又能避免对正常细胞的损伤。
- iCAR-T 细胞：iCAR-T 细胞（抑制性 CAR-T 细胞）是一种特殊设计的 CAR-T 细胞，它能够抑制 T 细胞在识别正常组织中的特定抗原时的激活，从而减少脱靶效应。iCAR-T 细胞通过引入免疫检查点分子的抑制性信号域，如 PD-1、CTLA-4 等，实现对 T 细胞活性的精确调控，提高 CAR-T 细胞治疗的安全性和特异性。
研究结论表明，CAR-T 细胞疗法为癌症治疗带来了新的希望，但目前仍面临着肿瘤细胞耐药和脱靶效应等挑战。通过对肿瘤细胞抗原依赖性耐药机制的深入研究，以及对替代抗原和新治疗策略的探索，为克服这些挑战提供了可能。这些研究成果不仅有助于优化 CAR-T 细胞疗法，提高癌症治疗的效果，还为开发其他免疫治疗方法提供了重要的参考。未来，随着研究的不断深入，相信 CAR-T 细胞疗法将在癌症治疗领域发挥更大的作用，为更多患者带来治愈的希望。
这项研究的意义重大。它为 CAR-T 细胞疗法的进一步发展指明了方向，让我们更加清楚地认识到肿瘤细胞的耐药机制，从而能够有针对性地采取措施。同时，替代抗原的提出和新策略的探索，为癌症患者提供了更多的治疗选择，有望改善患者的预后，提高他们的生活质量。此外，这些研究成果也为整个癌症免疫治疗领域的发展注入了新的活力，推动了相关技术和理论的不断进步。
