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为解决 CAR-T 细胞疗法中抗原相关耐药及 “脱靶” 毒性问题，研究人员开展了抗原依赖耐药机制及替代抗原研究。他们揭示了多种耐药机制，发现多个潜在替代抗原。这为优化 CAR-T 细胞疗法、攻克癌症治疗难题提供了新思路，值得科研读者一读。
在癌症治疗的漫长征程中，免疫疗法可谓是一颗耀眼的新星，而 CAR-T 细胞疗法（嵌合抗原受体 T 细胞疗法）更是其中的佼佼者。过去几十年间，它成功改写了癌症治疗的版图，为众多癌症患者带来了新的希望。通过对 T 细胞进行基因改造，使其表达合成受体（即嵌合抗原受体），CAR-T 细胞能够精准地识别并攻击肿瘤细胞。在治疗某些血液恶性肿瘤方面，CAR-T 细胞疗法取得了巨大的商业和治疗成功，已经有多种 CAR-T 细胞产品获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，用于治疗复发 / 难治性 B 细胞急性淋巴细胞白血病、弥漫性大 B 细胞淋巴瘤等多种疾病。
然而，这一疗法并非十全十美，肿瘤细胞就像一群狡猾的 “敌人”，总能想出各种办法来逃避 CAR-T 细胞的攻击。其中一个棘手的问题就是抗原相关的耐药机制。由于 CAR-T 细胞对肿瘤细胞的杀伤作用高度依赖于其与目标抗原的结合，一旦肿瘤细胞表面的抗原发生哪怕是微小的变化，比如抗原丢失、抗原下调，或者肿瘤细胞发生谱系转换、抗原表位丢失等，CAR-T 细胞就可能会 “迷失方向”，无法有效地发挥其抗癌作用，导致肿瘤细胞对 CAR-T 细胞疗法产生耐药性，癌症复发的风险也大大增加。
不仅如此，目前 CAR-T 细胞疗法主要用于治疗血液恶性肿瘤，在实体肿瘤治疗领域进展缓慢。这是因为实体肿瘤缺乏特异性的肿瘤抗原，现有的肿瘤相关抗原在正常组织中也有表达，CAR-T 细胞在攻击肿瘤细胞的同时，会误伤到正常细胞，引发严重的 “脱靶” 毒性反应，这就像在战场上误炸了自己人一样，后果不堪设想。因此，寻找合适的替代抗原，克服抗原相关的耐药问题，降低 “脱靶” 毒性，成为了癌症治疗领域亟待解决的难题。
为了攻克这些难关，来自多个研究机构的科研人员展开了深入的研究，并在《Journal of Hematology & Oncology》期刊上发表了题为 “Antigen-dependent resistance mechanisms in CAR-T cell therapy and potential alternative antigens” 的论文。他们通过一系列的研究，不仅详细揭示了肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞攻击的抗原相关耐药机制，还找到了一些具有潜力的替代抗原，为 CAR-T 细胞疗法的进一步发展提供了新的方向。这一研究成果意义重大，有望为癌症患者带来更有效的治疗方案，提高他们的生存率和生活质量。
在这项研究中，科研人员运用了多种关键技术方法。他们利用基因工程技术，对 T 细胞进行改造，构建出不同类型的 CAR-T 细胞，用于后续的实验研究。同时，借助单细胞 RNA 测序和 CRISPR 筛选技术，深入探究肿瘤细胞抗原丢失等耐药机制背后的分子通路。此外，还通过体内外实验模型，评估 CAR-T 细胞的治疗效果以及新抗原的潜力。
下面我们来具体看看他们都有哪些重要的研究发现：
CAR-T 细胞疗法基础与制备
CAR-T 细胞是经过基因改造的 T 细胞，它的历史可以追溯到上世纪 80 年代末。经过多年发展，如今已经更新到了五代。科研人员在实验室中模拟人体环境，对 CAR-T 细胞进行制备。他们先从患者外周血中通过白细胞分离术获取 T 细胞，然后对这些 T 细胞进行体外激活和基因改造，让它们表达出特定的 CAR。这就好比给 T 细胞装上了精准的 “导航仪”，使其能够找到并攻击肿瘤细胞。在这个过程中，科研人员尝试了多种方法，比如使用病毒载体或非病毒技术将 CAR 基因导入 T 细胞。最后，将改造好的 CAR-T 细胞进行培养、扩增，达到一定数量后冷冻保存，再输送到医院给患者使用。不过，传统的制备方法存在一些问题，比如耗时、昂贵，产品质量也不稳定。于是，科研人员还探索了一些新的制备方法，像在体内直接生成 CAR-T 细胞，这样或许能让治疗更加便捷、高效。
抗原相关耐药机制
肿瘤细胞逃避 CAR-T 细胞攻击的手段多种多样，而且十分隐蔽。
- 抗原丢失：在很多临床试验中，都出现了癌症复发且伴随抗原丢失的情况。比如在对复发 / 难治性 B 细胞急性淋巴细胞白血病患者使用 Tisagenlecleucel 进行治疗时，约 70% 的患者出现了 CD19 阴性的疾病复发。研究发现，这是因为肿瘤细胞发生了基因突变，导致 CD19 抗原分子截断或功能受损。就像是敌人把自己的 “标志” 给隐藏或破坏了，让 CAR-T 细胞无法识别。进一步研究还发现，基因改变和表观遗传修饰都可能导致抗原丢失。
- 抗原下调和胞啃作用：抗原下调也是肿瘤细胞的一个 “狡猾” 手段。CAR-T 细胞需要与大量的目标抗原结合才能有效激活，而肿瘤细胞会下调表面抗原的密度，让 CAR-T 细胞难以充分激活。此外，还有一种名为胞啃作用的现象，T 细胞会从肿瘤细胞上移除目标抗原并呈现在自己表面，这不仅让肿瘤细胞逃过一劫，还会导致 T 细胞因过度消耗而疲惫，最终被清除。
- 谱系转换：在一些白血病患者中，还出现了谱系转换的情况。比如部分 B-ALL 患者在接受 CD19 导向的免疫治疗后，会转变为髓系亚型，丢失 CD19 表达，这使得免疫治疗失去效果，也是肿瘤细胞逃避治疗的一种重要机制。
- 表位丢失：在大约 10 - 20% 的儿童 B-ALL 患者中存在表位丢失的问题。肿瘤细胞通过产生 CD19 的截断异构体，让 CAR-T 细胞无法识别。不过，科研人员发现更换 CAR 的靶向部分可以解决这个问题，为治疗带来了新的思路。
- 恶性细胞表达 CAR：更让人意想不到的是，一些耐药的白血病细胞竟然会表达 CAR 分子。这是在 CAR-T 细胞生产过程中偶然出现的错误，导致这些白血病细胞表面的 CAR 分子占据了抗原结合位点，使正常的 CAR-T 细胞无法发挥作用。不过，科研人员也针对这一情况研发出了专门的 CAR-T 细胞，来对抗这些狡猾的白血病细胞。
- 抗原异质性：无论是在实体肿瘤还是血液恶性肿瘤中，抗原异质性都是一个大问题。在实体肿瘤中，不同区域或亚群的肿瘤细胞表达的抗原并不均匀，比如胶质母细胞瘤中的 EGFRvIII 抗原，只有部分肿瘤细胞表达，这就导致未表达的细胞能够存活并使肿瘤复发。在血液恶性肿瘤中，虽然初始时抗原表达相对均匀，但在疾病进展或治疗后，也会出现抗原表达的差异，导致治疗失败。
- 抗原脱落：肿瘤细胞还会通过抗原脱落的方式逃避攻击。它们将表面抗原释放到周围环境中，这些脱落的抗原会干扰 CAR-T 细胞的正常功能。比如肝癌中的 Glypican-3（GPC3）抗原，脱落的 sGPC3 会抑制 CAR-T 细胞的活性，降低治疗效果。
替代抗原
针对抗原相关的耐药问题，寻找合适的替代抗原是关键。科研人员经过大量研究，发现了一些具有潜力的替代抗原：
- CLL-1：急性髓系白血病（AML）患者的预后通常较差，现有的治疗方法效果有限。CLL-1 在 AML 患者样本中高表达，而健康造血干细胞和非造血组织中不表达，这使得它成为一个理想的免疫治疗靶点。研究人员开发了针对 CLL-1 的 CAR-T 细胞，在体内外实验中都取得了不错的效果，能够抑制肿瘤进展，延长小鼠模型的生存期，并且相关临床试验也显示出了良好的耐受性和治疗效果。
- CD13：CD13 在 AML 患者中也有较高的表达比例。研究人员构建了针对 CD13 的 CAR-T 细胞，发现它能够有效靶向表达 CD13 的细胞系。而且，同时靶向多个 AML 抗原的 CAR-T 细胞可能会降低 “脱靶” 毒性，为 AML 的治疗提供了新的策略。
- LILRB4：急性单核细胞白血病是 AML 的一种亚型，治疗难度较大。LILRB4 在单核细胞白血病细胞上高表达，并且对正常细胞毒性较小。研究人员开发的 LILRB4 导向的 CAR-T 细胞在实验中展现出了对肿瘤细胞的有效杀伤作用，为这种难治性白血病的治疗带来了希望。
- CEACAM7：胰腺癌是一种恶性程度很高的肿瘤，目前的治疗手段效果不佳。CEACAM7 在胰腺癌肿瘤细胞中有特定表达，而在健康组织中表达极少，几乎不会引发 “脱靶” 毒性。研究人员构建的 CEACAM7 导向的 CAR-T 细胞在实验中能够使肿瘤模型缓解，显示出了良好的治疗潜力。
- αvβ6：αvβ6 是一种在健康组织中低表达，在多种实体肿瘤中高表达的蛋白。针对 αvβ6 的 CAR-T 细胞在多种癌症的异种移植模型中都展现出了抗肿瘤活性。研究人员还通过改造，提高了 CAR-T 细胞的迁移能力和治疗效果，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。科研人员开发的 CD37 导向的 CAR-T 细胞在体外和体内实验中都对淋巴瘤模型有显著的杀伤作用，并且双特异性 CD37/CD19 导向的 CAR-T 细胞能够抑制肿瘤进展，为淋巴瘤的治疗提供了新的方向。
- GPRC5D：在多发性骨髓瘤（MM）患者中，GPRC5D 的表达与不良预后相关。研究发现，GPRC5D 在正常造血细胞中除了浆细胞和 B 细胞外均不表达，这使其成为一个有潜力的治疗靶点。科研人员开发的 GPRC5D 导向的 CAR-T 细胞在多种实验模型中都表现出了强大的抗肿瘤能力，甚至对 BCMA 阴性的疾病复发模型也有效。
- Trop2：Trop2 在多种肿瘤中高表达，并且与患者的不良预后相关。研究人员开发的 Trop2 导向的 CAR-T 细胞对肿瘤细胞有细胞毒性，双特异性 Trop2/PD-L1 导向的 CAR-T 细胞在体内实验中显示出了更强的抑制肿瘤进展的能力，为实体肿瘤的治疗提供了新的思路。
超越替代抗原的策略
除了寻找替代抗原，科研人员还探索了其他策略来提高 CAR-T 细胞疗法的效果：
- 恢复抗原表达：肿瘤细胞的转录沉默会导致抗原表达下调或丢失。科研人员尝试使用 DNA 甲基转移酶抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂等，通过逆转转录沉默来恢复抗原表达。同时，也利用 CRISPR - dCas9 等技术进行表观遗传编辑，以及使用小 RNA 分子来调节相关基因表达，这些方法在实验中都显示出了一定的潜力，但在临床应用中还需要进一步优化。
- 武装 CAR-T 细胞：为了克服肿瘤微环境的免疫抑制，科研人员对 CAR-T 细胞进行改造，使其表达 IL-12、CD40L 等分子，增强其增殖、持久性和抗肿瘤活性。此外，还通过工程化手段使 CAR-T 细胞抵抗 TGF-β 的抑制作用，或者表达 IL-10 来对抗细胞功能障碍和耗竭，这些改造后的 “武装” CAR-T 细胞在实验中都取得了较好的效果。
- 双靶点和串联 CAR-T 细胞：双靶点 CAR-T 细胞表达两种不同的 CAR，能够识别两种不同的肿瘤相关抗原；串联 CAR-T 细胞则是在一个 CAR 分子上构建两个不同的抗原结合域。这两种策略都能减少肿瘤细胞因抗原丢失而逃避治疗的可能性，提高治疗效果。研究表明，双靶点 CAR-T 细胞能预防 MM 中 BCMA 逃逸导致的复发，串联 CAR-T 细胞对异质性胶质母细胞瘤有更强的杀伤作用。
- 亲和力调节的 CAR-T 细胞：通过调节 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” 毒性。科研人员通过定向进化、合理设计等方法调整亲和力，实验结果显示，亲和力优化后的 CAR-T 细胞在保留抗肿瘤能力的同时，能够减少对正常细胞的损伤。
- iCAR-T 细胞：iCAR-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抗原时的激活，减少 “脱靶” 毒性。通过引入免疫检查点分子的抑制性信号域，如 PD-1、CTLA-4 等，iCAR-T 细胞可以在遇到正常组织抗原时暂时抑制免疫反应，在遇到肿瘤抗原时才激活杀伤功能，提高了治疗的特异性和安全性。
总的来说，这项研究全面地揭示了 CAR-T 细胞疗法中抗原相关的耐药机制，为我们深入了解肿瘤细胞的逃避策略提供了详细信息。同时，研究人员发现的一系列具有潜力的替代抗原，以及探索的多种提高 CAR-T 细胞疗法效果的策略，为癌症治疗开辟了新的道路。这些成果不仅有助于优化现有的 CAR-T 细胞疗法，提高其对血液恶性肿瘤和实体肿瘤的治疗效果，还为其他免疫疗法和治疗方式提供了借鉴，推动了整个癌症治疗领域的发展。不过，目前这些研究成果大多还处于实验阶段，要真正应用到临床治疗中，还需要进行更多的临床试验和深入研究。但无论如何，这一研究成果让我们看到了战胜癌症的新希望，相信在科研人员的不断努力下，未来癌症治疗将会取得更大的突破，为更多患者带来福音。
