一文讀懂CAR-T、CAR-NK、CAR-M等免疫細(xì)胞療法各自優(yōu)勢(shì)及區(qū)別
免疫療法的出現(xiàn),讓人們看到了攻克癌癥的希望。在過去的十年中,免疫療法已經(jīng)成為癌癥研究最熱門的領(lǐng)域之一,從根本上改變了許多患者對(duì)疾病的治療方式,它既讓腫瘤患者看到了“治愈”的希望,也讓腫瘤治療步入全新的時(shí)代。
對(duì)于免疫療法的研究,科學(xué)家從未停止腳步,除了大家熟知的免疫檢查點(diǎn)抑制劑PD-1/PD-L1,細(xì)胞免疫療法近年來(lái)也在國(guó)際舞臺(tái)上大放異彩。特別是CAR-T細(xì)胞治療在血液惡性腫瘤中取得了令人振奮的療效。鑒于CAR-T的成功,將CAR工程技術(shù)沿襲用于其他類型免疫細(xì)胞的工程化改造引起了研究者極大的興趣,由此衍生了CAR-NK、CAR-M、CAR-NKT、CAR-γδT、CAR-Treg等一系列以CAR技術(shù)為核心的新型免疫細(xì)胞療法,今天,我們就一起來(lái)了解一下。
五代CAR的發(fā)展
CAR-T
CAR-T是一種使用患者自身免疫系統(tǒng)細(xì)胞的癌癥治療方法,這些免疫細(xì)胞被稱為T cells(T細(xì)胞),這些T細(xì)胞通過基因編輯之后能夠更好地識(shí)別和殺死患者的癌細(xì)胞。
T細(xì)胞需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行基因工程改造,然后大量擴(kuò)增并回輸給患者。這種類型的治療轉(zhuǎn)移使得免疫系統(tǒng)得以重建并且能夠立即殺死患者的癌細(xì)胞。CAR代表嵌合抗原受體,代表T細(xì)胞的基因工程部分。T 細(xì)胞的 CAR部分是含有允許T細(xì)胞存儲(chǔ)識(shí)別特定癌細(xì)胞的蛋白質(zhì)以及使得T細(xì)胞被高度激活以殺死癌細(xì)胞。一旦進(jìn)入體內(nèi),CAR-T細(xì)胞可以進(jìn)一步持續(xù)性大量擴(kuò)增,進(jìn)而控制腫瘤并可能防止腫瘤復(fù)發(fā)。
CAR-T的優(yōu)勢(shì)
1.能以非 MHC 限制性的方式識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞,靶向性克服免疫逃逸。
2.活細(xì)胞能夠在患者體內(nèi)增殖,長(zhǎng)期治療。
3.通常僅須單次給藥,減少給藥頻率。
4.特異性高,可以更好地消滅擁有特定腫瘤相關(guān)抗原的癌細(xì)胞。
CAR-T的劣勢(shì)
1.對(duì)實(shí)體瘤治療的療效不佳。
2.大多數(shù)的CAR-T療法需要自體過繼細(xì)胞移植,因?yàn)槌翘幚鞨LA屏障,否則異基因T細(xì)胞可能導(dǎo)致移植物抗宿主病(GVHD)。
3.CAR-T細(xì)胞免疫治療可能會(huì)產(chǎn)生一些副作用,對(duì)患者的生命造成危害,如細(xì)胞因子釋放綜合征。
4.自體CAR-T細(xì)胞治療周期較長(zhǎng)。
5.患者在單采前必須進(jìn)行兩周的不治療,以確保其在生產(chǎn)過程中具有足夠的細(xì)胞數(shù)量和活力。
CAR-NK
目前,CAR-NK細(xì)胞療法的研究/臨床開發(fā)熱度僅次于CAR-T,在臨床方面也已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展。
較于T細(xì)胞,NK細(xì)胞作為CAR改造的效應(yīng)細(xì)胞具有很多優(yōu)良特性。來(lái)自異體NK細(xì)胞不會(huì)引起移植物抗宿主反應(yīng)(GVHD),這已在許多臨床試驗(yàn)中得到證實(shí)。NK細(xì)胞不分泌引起細(xì)胞因子釋放綜合征的炎癥因子,如IL-1、IL-6。CAR-NK細(xì)胞除了CAR介導(dǎo)的靶向殺傷之外,還可以通過NK細(xì)胞自身抗腫瘤的特性,識(shí)別并殺傷CAR靶標(biāo)下調(diào)或缺失的腫瘤細(xì)胞,提高免疫治療效果。
CAR-NK的優(yōu)勢(shì)
1.異體CAR-NK細(xì)胞不會(huì)引起移植物抗宿主病。
2.CAR-NK細(xì)胞因不分泌炎癥因子 (如IL1、IL6) 一般不誘發(fā)細(xì)胞因子風(fēng)暴。
3.CAR-NK細(xì)胞具備更多的腫瘤殺傷途徑,如執(zhí)行細(xì)胞脫粒、激活凋亡途徑和介導(dǎo)ADCC的功能。
4.CAR-NK細(xì)胞在體內(nèi)存活周期短,不易產(chǎn)生長(zhǎng)期的毒副作用。
5.對(duì)實(shí)體腫瘤治療具有明顯優(yōu)勢(shì),因?yàn)閷?shí)體腫瘤對(duì)非修飾的NK細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)出不同程度的耐受性,但對(duì)抗原依賴型CAR-NK細(xì)胞敏感。
CAR-M
CAR修飾的巨噬細(xì)胞(CAR-M)被認(rèn)為是一種有前途的細(xì)胞類型。與CAR-T和CAR-NK細(xì)胞相似,CAR-M細(xì)胞由識(shí)別特定腫瘤抗原的細(xì)胞外信號(hào)傳導(dǎo)域、跨膜區(qū)域和細(xì)胞內(nèi)激活信號(hào)區(qū)域組成。目前,對(duì)細(xì)胞外信號(hào)域的研究主要幾種在幾種常見的腫瘤靶點(diǎn),如CD19和HER2。CAR-M以巨噬細(xì)胞為中心,需要從患者自身提取巨噬細(xì)胞,通過基因工程方法將CAR引入巨噬細(xì)胞,最終實(shí)現(xiàn)腫瘤殺傷。
相對(duì)于T細(xì)胞和NK細(xì)胞等免疫細(xì)胞,巨噬細(xì)胞可能在免疫抑制性微環(huán)境中更容易浸潤(rùn)腫瘤,為腫瘤免疫治療提供了新的機(jī)會(huì),近年來(lái)越來(lái)越多的研究人員和投資者關(guān)注到該領(lǐng)域。
CAR-M優(yōu)勢(shì)
1.由于腫瘤細(xì)胞周圍基質(zhì)形成的物理屏障,T細(xì)胞不能進(jìn)入腫瘤環(huán)境,或者浸潤(rùn)后由于免疫抑制無(wú)法發(fā)揮效應(yīng);而巨噬細(xì)胞可以明顯地侵入腫瘤環(huán)境中。TAM在腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移、免疫抑制和血管生成中起著重要作用。CAR-M能降低TAM的比例,影響TAM的細(xì)胞表型,對(duì)腫瘤的治療有積極作用。
2.CAR-M除了具有吞噬腫瘤細(xì)胞的作用外,還具有促進(jìn)抗原提呈能力和增強(qiáng)T細(xì)胞殺傷的作用。
3.與CAR-T相比,CAR-M的循環(huán)時(shí)間有限,非腫瘤靶向毒性較小。
CAR-M的劣勢(shì)
1.細(xì)胞數(shù)量的限制:無(wú)論是在體外還是在體內(nèi)注射后,巨噬細(xì)胞都不會(huì)增殖?;颊咧荒芙邮苡邢迶?shù)量的巨噬細(xì)胞,這可能會(huì)影響治療效果。
2.與巨噬細(xì)胞在體內(nèi)的遷移特性有關(guān):注射后,外源性巨噬細(xì)胞通過肺部,然后大部分留在肝臟,不利于癌癥的治療。
3.復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境。盡管CAR-M在小鼠模型中取得了很好的效果,但人類實(shí)際的腫瘤微環(huán)境要比動(dòng)物模型復(fù)雜得多。
4.由于腫瘤細(xì)胞的高度異質(zhì)性,靶抗原的表達(dá)可能不夠。
CAR-NKT
事實(shí)上,利用NKT細(xì)胞(自然殺傷性T細(xì)胞)來(lái)開發(fā)細(xì)胞免疫療法并不是一種新的概念,在CAR-NKT以前,NKT作為一種過繼細(xì)胞療法在臨床顯示出了療效。
NKT細(xì)胞可通過兩大途徑獲得有效的抗腫瘤免疫:直接溶解腫瘤細(xì)胞,作為抗腫瘤效應(yīng)細(xì)胞直接發(fā)揮抗腫瘤作用。NKT細(xì)胞可通過Fas/FasL途徑、釋放穿孔素、顆粒酶B和腫瘤壞死因子α相關(guān)的凋亡誘導(dǎo)配體等途徑直接殺傷表達(dá)CD1d表達(dá)的腫瘤細(xì)胞。通過啟動(dòng)Th1細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng)來(lái)招募和激活其他固有和適應(yīng)性免疫細(xì)胞,間接發(fā)揮抗腫瘤作用。除了直接殺傷腫瘤外,NKT細(xì)胞激活后可分泌多種細(xì)胞因子和激活大量的免疫細(xì)胞來(lái)間接發(fā)揮抗腫瘤免疫作用。
有了CAR技術(shù)以后,把這種稀有、但又強(qiáng)大的免疫細(xì)胞廣泛利用起來(lái)治療腫瘤成為可能。激活后的NKT細(xì)胞在快速而持久地增強(qiáng)抗腫瘤活性方面具有明顯的的優(yōu)勢(shì)。因此,對(duì)免疫治療耐藥癌癥患者來(lái)說,NKT細(xì)胞療法可能是一個(gè)很好的治療選擇。
CAR-γδT療法、CAR-Treg療法
除了上述基于CAR技術(shù)的細(xì)胞免疫療法外,還有CAR-γδT療法和CAR-Treg療法等,此處就不再贅述。
CAR-γδT療法:γδT細(xì)胞同樣也是介于適應(yīng)性免疫和固有免疫之間的一類T細(xì)胞,占外周血T淋巴細(xì)胞的1%~5%,主要分布在黏膜和上皮組織中。將γδT細(xì)胞改造成CAR-γδT細(xì)胞,使其能夠精準(zhǔn)地識(shí)別特異性抗原,高效殺死腫瘤細(xì)胞,利用γδT細(xì)胞特性或許可以挑戰(zhàn)實(shí)體瘤的治療。
CAR-Treg療法:Treg細(xì)胞是一群具有負(fù)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)的T細(xì)胞,起著維持自身耐受和避免免疫反應(yīng)過度損傷機(jī)體的作用,同時(shí)也參與腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體免疫監(jiān)視。不同于以上幾種針對(duì)腫瘤的CAR-免疫細(xì)胞療法,CAR-Treg旨在針對(duì)自身免疫病,主要是抑制自身免疫反應(yīng)。
CAR技術(shù)的問世為腫瘤免疫治療打開了一扇全新的大門。CAR-T在血液瘤中已經(jīng)取得了成功,但是在攻克實(shí)體瘤方面舉步維艱。因此,業(yè)界已經(jīng)意識(shí)到發(fā)揮CAR技術(shù)更大的價(jià)值不能單單止步于對(duì)T細(xì)胞的改造上,喚醒NK、巨噬細(xì)胞、NKT、γδT、Treg等這些免疫細(xì)胞的抗腫瘤療效同樣值得重視。
以CAR技術(shù)為核心的新型免疫細(xì)胞療法的出現(xiàn)凸顯了這項(xiàng)技術(shù)的靈活性和可延展性,為整個(gè)細(xì)胞治療行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)更多突破可能。而我們要做的,就是在健康時(shí)存儲(chǔ)下自己的年輕、活力的免疫細(xì)胞,為自己的未來(lái),做好生命的備份,給予未來(lái)更多的希望與可能。
21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代,未來(lái)干細(xì)胞和免疫細(xì)胞的應(yīng)用將成為臨床治療中的常見手段。安全有效的補(bǔ)充體內(nèi)干細(xì)胞和免疫細(xì)胞,來(lái)調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的平衡,將會(huì)使人類長(zhǎng)久的保持健康態(tài)。
來(lái)源 | 基研生物
發(fā)布時(shí)間 | 2023年11月7日