CAR-T技术简介

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1、CAR-T技术简介技术背景：2012年国际细胞治疗协会年会中指出生物免疫细胞治疗已经成为手术、放疗、化疗外的第四种治疗肿瘤的手段，并将成为未来肿瘤治疗必选手段。免疫细胞治疗是采集患者外周静脉血，在GMP实验室内分离外周血单个核细胞，在多种细胞因子诱导下，大量扩增出具有高效抗瘤活性的免疫效应细胞，再通过静脉、皮内注射、介入等回输到患者体内，达到增强患者免疫功能和杀伤肿瘤细胞的目的，常用的免疫细胞治疗手段包括CIK、DC、TIL、DC+CIK细胞等。但是，在临床上发现肿瘤时，一般已是中晚期，此时病人体内肿瘤细胞占优势，严重损害了机体的免疫功能，在这样的免疫系统微环境下，D

2、C细胞功能受损，激活T细胞效率较低，攻击癌细胞能力不够，也不够精准；另外，肿瘤细胞通过低表达或不表达MHC分子的逃逸机制，逃脱免疫细胞的攻击。这就需要制造精密制导、精准打击的免疫细胞武器，克服MHC介导的杀瘤机制。于是，靶向性抗肿瘤细胞CAR-T技术应运而生。2011年8月10日，美国《生物转化医学》和《新英格兰医学期刊》权威杂志报道，宾夕法尼亚大学基因治疗专家卡尔·朱恩利用患者改造后的自身T细胞治愈了两位晚期慢性淋巴细胞白血病（血癌）患者，开创了肿瘤生物治疗的新纪元。美国科学家们对以往的治疗方式做了一点小改动：首先抽出患者体内的部分T细胞，在体外进行了基因改造，导入

3、识别肿瘤的基因，形成识别肿瘤的“记忆”，并在体外短时间内大量繁殖，最后回输到病人体内，长期待续杀灭全部恶性肿瘤细胞。治疗进行得非常成功，一名不愿透露姓名的64岁病人在接受T细胞植入仅仅23天后，体内的癌细胞奇迹般的全部消失了。一年之后，其中两位体内的癌细胞均已全部杀灭，另外一位受试者体内的白血病细胞数量也大幅度减少。CAR-T技术原理：嵌合抗原受体T细胞（CAR-T细胞）是将能识别某种肿瘤抗原的抗体的抗原结合部与CD3-ζ链或FcεRIγ的胞内部分在体外偶联为一个嵌合蛋白，通过基因转导的方法转染患者的T细胞，使其表达嵌合抗原受体(CAR)。患者的T细胞被“重编码”后，

4、生成大量肿瘤特异性的CAR-T细胞。图一第一代CAR由识别肿瘤表面抗原的单链抗体（singlechainfragmentvariable，scFv）和免疫受体酪氨酸活化基序（immunoreceptortyrosine-basedactivationmotifs，ITAM，通常为CD3-ζ和FcεRIγ）组成。早期的实验证明了CAR-T的可行性，然而第一代CAR只能引起短暂的T细胞增值和较低的细胞因子分泌，不能提供长时间的T细胞扩增信号和持续的体内抗肿瘤效应。依照T细胞活化的双信号学说，T细胞的激活和增殖需要共刺激信号；第二代、第三代CAR引入了共刺激分子信号序列（c

5、ostimulatorymolecule，CM），旨在提高T细胞的细胞毒活性、增殖性与存活时间，促进细胞因子的释放（如图二）。图二CAR-T技术优势：CAR-T细胞治疗技术具有如下优势：·治疗更精准。由于CAR-T细胞是应用基因修饰病人自体的T细胞，利用抗原抗体结合的机制，能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原递呈等免疫逃逸，让肿瘤细胞无所逃遁；·多靶向更精准。CAR既可以利用肿瘤蛋白质抗原，又可利用糖脂类非蛋白质抗原，扩大了肿瘤抗原靶点范围，CAR-T细胞作用过程不受MHC的限制；·杀瘤范围更广。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CA

6、R基因构建一旦完成，便可以被广泛利用；·杀瘤效果更持久。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细胞进入体内后还可以增殖，CAR-T细胞具有免疫记忆功能，可以长期在体内存活。卡尔·朱恩说，这些T细胞的好处在于不必像化疗药物那样持续给药，细胞是“活的、动态的、不断分裂的药”，一次注射，持久保护，这种前沿肿瘤生物治疗技术让全球的科学家们震惊。据花旗银行预测，癌症免疫治疗药物在未来10年内有潜力成为一个350亿美元的市场。2012年，诺华与宾夕法尼亚大学合作，获得CAR知识产权，斥资2000万美元建立了一个CAR-T细胞的研发中心。同年，KitePh

7、arma公司与国家癌症研究所合作发展治疗多种肿瘤的CAR-T细胞及其T细胞受体技术。2014年初，刚成立的JunoThera-peutics公司进行了1.45亿美元的前期融资发展CAR-T细胞治疗技术。