CD33 CAR-NK cell(Hangzhou Qihan Biotechnology)

2025年9月10日 发表于 Annals of Hematology  摘要 嵌合抗原受体 (CAR) 疗法已在血液系统恶性肿瘤中展现出显著的临床疗效，证实了其治疗潜力。然而，治疗耐药性和可及性受限等挑战阻碍了其更广泛的应用。为了克服这些局限性，已提出了基于 CAR 的替代细胞疗法，包括 CAR-自然杀伤细胞 (CAR-NK)、CAR-巨噬细胞 (CAR-M) 和 CAR-树突状细胞 (CAR-DC)。与 CAR-T 相比，CAR-NK 细胞在细胞因子释放综合征 (CRS) 和神经毒性方面具有更高的安全性，同时具有天然的细胞毒性，使其成为一种很有前景的选择。尽管存在这些优势，CAR-NK 疗法仍受到组织浸润不足和转导效率低等问题的制约。CAR-M 细胞具有强大的浸润能力和作为抗原呈递细胞的功能，也具有良好的前景，但也面临着病毒转导效率不理想的挑战。CAR-DC 正成为一种极具前景的新兴疗法，目前正在积极研究中。本综述总结了CAR-T、CAR-NK、CAR-M和CAR-DC疗法的概况、当前的临床试验以及各自的优势和局限性。最后，我们讨论了这些不断发展的CAR细胞疗法亟待解决的关键挑战以及未来前景。 介绍 血液系统癌症是最常见的恶性肿瘤类型之一，近年来治疗领域的进展显著改善了患者的预后。CAR-T细胞疗法和免疫检查点抑制剂等新兴疗法正在重塑血液系统癌症治疗格局，对传统疗法形成补充。其中，CAR-T细胞疗法已展现出令人瞩目的疗效，尤其是在血液系统恶性肿瘤的治疗中，并越来越多地用于早期干预，为患者带来了新的希望。 嵌合抗原受体（CAR-T）是合成的模块化蛋白质，可引导免疫细胞针对特定靶点进行反应。这种适应性平台已在治疗血液系统恶性肿瘤方面展现出显著的临床疗效，其更广泛应用的潜力正推动着技术的快速进步以及学术界和生物制药领域的大量投资。1989年，G. Gross及其同事设计了第一个CAR结构并将其整合到T细胞中。迄今为止，CAR-T细胞已发展到第五代，并广泛应用于血液系统恶性肿瘤（图1和图2）；然而，它们仍然面临巨大的挑战。由于血液系统恶性肿瘤的独特特性，NK细胞和M细胞引起了人们的广泛关注。然而，新的挑战也随之出现，促使人们的关注点从直接细胞毒性转向抗原呈递细胞，例如树突状细胞（DC）。因此，基于CAR的免疫细胞疗法应运而生，包括CAR-NK、CAR-M和CAR-DC。在本文中，我们将回顾四种主要的 CAR 免疫细胞疗法，详细介绍它们的优点、缺点、相关临床试验以及针对这些缺点的潜在解决方案。 图1 TCR结构与CAR结构比较。CAR的基本结构主要包括胞外靶抗原结合结构域、铰链区、跨膜结合结构域、胞内信号传导结构域四部分。 图2 第1~5代CAR结构示意图。a第一代：通过将抗体的轻链和重链替换为可变区的单链（ScFv），构建不依赖MHC的嵌合TCR片段。b第二代：在第一代的基础上添加了CD28、4-1BB、ICOS、OX40等共刺激因子。c第三代：两种共刺激因子的组合可以同时增强CAR-T细胞的持续扩增和抗肿瘤能力，例如CD28和4-1BB的协同刺激可以优化CAR-T细胞功能，例如持久性和抗衰竭性。d第四代：引入促炎细胞因子，包括IL-12、IL-15、IL-17、IL-18等。e第五代：能够识别更广泛的抗原。 CAR-T CAR-T细胞疗法涉及对T细胞进行基因改造以表达CAR，从而能够靶向识别肿瘤细胞、激活免疫反应并破坏恶性细胞。CAR设计是CAR-T细胞疗法的关键部分（图1）。CAR需要比T细胞受体（TCR）更高的亲和力范围，这意味着CAR介导的细胞毒性依赖于更高的细胞表面抗原密度。CAR的优势在于其能够调节抗原密度，提供更强的信号强度，并弥补T细胞耗竭带来的功能缺陷。 CAR-T细胞疗法在临床上应用十分广泛，尤其在急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤的治疗中，其疗效也得到了广泛认可。CAR-T研究起步较早，目前有大量临床试验正在进行中。早期CAR-T临床试验集中于血液系统恶性肿瘤，主要靶点为CD19和BCMA，其中，靶向CD19的CAR-T在B细胞淋巴瘤中已显示出明显优于其他靶点的疗效，而靶向BCMA的CAR-T在治疗多发性骨髓瘤中已被证明更有效。随着临床研究的进展，针对单一抗原的自体CAR-T疗法已不能完全满足临床治疗的需求，针对多种抗原的CAR-T和同种异体CAR-T疗法越来越受到关注。此外，一些新的靶点，如GPC-3和BAFFR。 (NCT05620706) (NCT05370430) 已成为基于 CAR-T 疗法的有希望的候选药物。 面对问题 CAR-T细胞疗法在B-ALL和淋巴瘤中的成功应用，彰显了其在抗肿瘤治疗中的巨大潜力。然而，CAR-T细胞所处的免疫抑制肿瘤微环境、CAR-T细胞的毒性等挑战，也成为CAR-T治疗应用的障碍（图3）。 图3 CAR-T细胞疗法面临的问题。目前CAR-T细胞疗法面临的问题包括CAR-T细胞耗竭、抗原结合域的免疫原性问题、抗原逃逸、免疫抑制微环境以及CAR-T细胞的毒性。 与CAR-T细胞耗竭和扩增相关的挑战 CAR-T细胞疗法的疗效与CAR-T细胞在人体内持久性密切相关，而CAR-T细胞的耗竭和增殖是影响其寿命的重要因素。CAR-T细胞耗竭是指由于持续的抗原刺激、CAR共刺激结构域的过度信号传导，导致抗原特异性T细胞丢失的一种功能障碍状态。体外研究表明，PD-1、Lag3、Tim3、TIGIT和CTLA-4的上调是T细胞耗竭的标志，也是抗肿瘤功能丧失的主要原因。此外，细胞因子、转录因子和表观遗传修饰在CAR-T细胞耗竭的发展中起着重要作用。IL-5已被证明可以降低mTORC1活性，从而增强增殖潜能并减少细胞凋亡； IL-7 通过激活 STAT5 等通路促进 CAR-T 细胞在体内长期存活。转录因子，如 TOX、NR4A，以及 c-Jun 表达的调节，已被发现可提高 CAR-T 细胞对衰竭的抵抗力。在表观遗传学方面，DNA 甲基化是建立稳定基因沉默程序的关键表观遗传机制。在抗肿瘤反应高峰期间和之后，T 细胞会发生从头 DNA 甲基化，导致与衰竭相关的终末分化。这些表观遗传变化有助于形成前体衰竭 T 细胞状态（图4）。 图4 CAR-T细胞耗竭的机制。a体外研究表明，PD-1、Lag3、Tim3、TIGIT和CTLA-4的上调是T细胞耗竭的标志，也是抗肿瘤功能丧失的主要原因。b IL -5已被证明可以降低mTORC1活性，从而增强增殖潜力并减少细胞凋亡；IL-7通过激活STAT5等通路，有助于CAR-T细胞在体内长期存在。c转录因子，例如TOX、11NR4A和c -Jun表达的调节，已被发现可以提高CAR-T细胞对耗竭的抵抗力。d在抗肿瘤反应高峰期间和之后， T细胞会发生从头DNA甲基化，导致与耗竭相关的终末分化。 针对CAR-T细胞耗竭和扩增问题，首先是增强CAR-T细胞的增殖和分化活性。有研究表明，可联合溶瘤病毒通过协同作用增强CAR-T细胞在肿瘤内的转运和抗肿瘤活性 ；此外，CAR-T细胞扩增期使用的培养基可影响其在人体内的表现，因此，可通过优化培养基来增强CAR-T细胞的增殖和分化能力。另一种方法是添加促进未分化CAR-T细胞产生的细胞因子，如白细胞介素混合物，其可影响CAR-T细胞的记忆、增殖和分化能力，从而提高其在人体内持久性。二是靶向CAR-T细胞耗竭的过程。首先，通过靶向T细胞克服耗竭的内在途径，例如PD-1的持续表达与CAR-T功能障碍相关，因此可以从内部阻断PD-1以改善CAR-T功能。其次，可以通过CAR设计限制或破坏CAR与抗原的相互作用，减弱持续的抗原刺激，例如通过诱导“短暂休止”期来恢复耗竭T细胞的效应功能。此外，在CAR-T细胞中删除DNMT3A已被证明可以阻断多个调节人类T细胞分化的关键基因甲基化，防止CAR-T细胞耗竭并增强抗肿瘤活性。 抗原识别域的免疫原性 目前，大多数CAR-T细胞疗法采用鼠源CAR，而这些CAR会被人体免疫系统识别为外来物。这种识别会导致单链可变片段（scFv）等抗原识别结构域的免疫原性，并且是CAR-T细胞免疫原性及随后衰竭的主要因素。为了应对这一挑战，研究人员探索了使用纳米抗体和抗体人源化技术来降低CAR构建体的免疫原性潜力。 纳米抗体源自抗体重链可变区 (VHH)。它们最早由 Hamers-Castermans 等人在单峰骆驼中发现，随后广泛见于骆驼科和鲨鱼。然而，scFv 通常表现出较低的稳定性和抗原亲和力，并且容易聚集或错误折叠。这些限制可能是由于结构问题造成的，例如可变轻链 (VL) 结构域的折叠稳定性低以及可变重链 (VH) 和 VL 结构域之间界面处疏水残基的暴露。完全缺乏 VL 和恒定结构域的纳米抗体构象稳定，并保持与 scFv 相当的结合能力、特异性和溶解性。此外，它们不易聚集和错误折叠，并且与人类 VH 基因家族 III 具有高度序列相似性，这使它们免疫原性较低，更适合临床应用。此外，纳米抗体通常只需要对人源化序列进行微小修改。在评估 VHH 双可变重链结构域 (dVHH) NS7CAR-T 的临床前试验中，与基于 scFv 的 CD7 靶向 CAR-T 疗法相比，该构建体表现出对 CD7 的高特异性、增强的增殖能力和降低的与其他蛋白质的交叉反应性。在临床试验阶段观察到了良好的临床安全性，80% 的患者仅经历轻度 CRS，与基于 scFv 的 NS7CAR-T 治疗的报道相似。 源自鼠类的CAR-T和来自骆驼科的纳米抗体均非人类来源。非人类抗体可引发人类免疫反应，从而可能降低治疗效果。为了解决这个问题，研究人员采用了抗体人源化技术。常用策略包括互补决定区（CDR）、基于框架区（FWR）同源性的移植、种系人源化以及使用IgG衍生序列，具体方法的选择取决于具体应用。人源化技术可以优化抗体的免疫原性、特异性和亲和力。研究人员还开发了一种通用的人源化纳米抗体支架，该支架在通过CDR移植获得抗原特异性和亲和力的同时，仍保持结构稳定性。研究表明，人源CAR-T细胞治疗复发/难治性B细胞ALL的长期疗效优于鼠源CAR-T细胞疗法，人源组的CR率为75%，优于鼠源组。值得一提的是，人源化CAR-T细胞可作为鼠源CD19 CAR-T细胞治疗复发或失败后的挽救疗法。 抗原逃逸 抗原逃逸是肿瘤逃避免疫监视的常用手段之一。临床证据表明，部分接受CAR-T细胞治疗的急性B淋巴细胞白血病患者，尤其是长期使用CAR-T细胞的患者，会出现CD19阴性白血病复发。CD19阴性导致靶向CD19的CAR-T细胞无法发挥作用，这种现象称为抗原逃逸。研究发现，肿瘤细胞中的抗原逃逸与几种CD19剪接变体的表达有关，例如Δexon-2和Δexon-5/6，它们缺乏CD19的跨膜结构域，从而逃避CAR-T细胞的识别。CAR诱导的免疫压力会促进这些剪接变体的选择性表达，使肿瘤细胞能够逃避CAR-T细胞的监视。临床观察到的另一种抗原逃逸机制是谱系转换，这在接受 CAR-T 细胞治疗后发展为急性髓系白血病 (AML) 的混合谱系白血病 (MLL) 患者中很常见。这种现象可能与 KMT2A 重排有关。面对抗原逃逸，一种策略是同时靶向靶细胞表面的多种抗原。许多临床试验研究了同时靶向两种抗原的 CAR-T 细胞（例如 NCT05438368、NCT05437341、NCT05437328），即使一种抗原逃逸，这些细胞也能保持治疗效果。此外，CAR 分子可以设计为同时识别多种抗原，即“串联 CAR” 。研究表明，与单分子 CAR 相比，靶向 HER2 和 IL13Rα2 的串联 CAR T 细胞表现出增强的抗肿瘤活性和治疗效力。另一种策略是提高CAR-T细胞对低抗原密度靶点的反应性。研究表明，CAR的活性受抗原密度的影响，在CAR中添加免疫受体酪氨酸活化基序（ITAM）可以提高对低抗原密度肿瘤细胞的识别。此外，CD19 CAR-T细胞对耐药性低抗原密度肿瘤的反应减弱的原因是CAR信号传导不足。增强CAR信号强度可以提高CD19 CAR-T细胞对抗此类肿瘤的有效性。例如，CAR-T细胞疗法与增加靶抗原表达的药物联合使用，除了直接对淋巴瘤细胞去甲基化以抑制肿瘤生长外，地西他滨（DAC）还可以上调淋巴瘤细胞上CD19的表达； bryostatin 1可以上调CD22的表达，从而增强CD22 CAR-T的疗效，或阻止肿瘤细胞表面CD22的低表达。或者，可以通过改变CAR识别抗原的亲和力来降低CAR的密度阈值，特别是增强ScFv对其靶标的亲和力。 免疫抑制微环境 免疫抑制微环境（TME）是指肿瘤所在的内部环境，主要由肿瘤细胞、基质细胞（如癌相关成纤维细胞）、免疫细胞及其分泌因子、血管内皮细胞和细胞外基质（ECM）组成，是一个复杂的整合系统。这些免疫抑制成分与恶性肿瘤细胞密切相互作用，促进其存活和免疫逃逸。同时，它们会削弱CAR-T细胞的抗肿瘤功效，导致CAR-T细胞耗竭。 目前，在克服TME阻碍CAR-T疗法的障碍方面尚未取得突破；然而，一些有希望的策略仍在探索中。首先是针对TME中的免疫抑制细胞。关键的免疫抑制成分包括调节性T细胞（Treg）、肿瘤相关巨噬细胞（TAM）和髓系抑制细胞（MDSC）。对于Treg，CD74的敲除已被证明可以特异性地减少其在TME内的浸润，从而促进CAR-T细胞在肿瘤中的浸润和聚集。已有研究表明，阻断CD47/SIRPα和CD24 SIGLEC-10的信号传导可有效促进TAM对肿瘤细胞的吞噬作用。还可以通过开发分泌免疫刺激细胞因子的装甲CAR-T细胞（例如白细胞介素IL-12、IL-18或IL-15武装的CAR-T细胞）来调节微环境。第二种是调节代谢失调的策略，利用代谢途径促进记忆T细胞的形成或通过营养限制的TME逆转效应功能，这在临床试验中已显示出对CAR-T细胞肿瘤控制的良好改善。Morgane Boulch等人通过研究CAR4和CAR8 T细胞在TME中的不同作用，提出了一种深化T细胞与微环境相互作用并利用与其相互作用的细胞因子的方法。 CAR-T细胞的毒性 CAR-T 细胞疗法可能导致免疫反应过度激活，从而引发 CRS。CAR-T 细胞与靶抗原结合后会被迅速激活，导致大量颗粒酶 B、穿孔素、IFN-γ 和 TNF-α 的分泌。细胞的颗粒酶 B 激活与 Gasdermin E (GSDME) 的广泛表达相关，后者会诱导细胞焦亡并促进损伤相关分子模式 (DAMP) 的释放。DAMP被模式识别受体 (PRR) 识别并触发巨噬细胞活化。目前的研究已发现 L-6、IL-10 和 IFN-γ 是参与 CAR-T 细胞相关 CRS 的关键细胞因子，其中 IL-6 是中心介质。IL -6 及其下游效应分子在 CRS 期间临床症状的发展中发挥重要作用。 IL-6 水平升高可诱导凝血级联反应，导致弥漫性血管内凝血和心肌功能障碍。此外，巨噬细胞和 CAR-T 细胞的共定位涉及 CD40L–CD40 相互作用，这直接诱导 IL-6 的产生。这表明存在潜在的 CAR-T 细胞-巨噬细胞调节轴。 为了预防和治疗CRS，可以采用针对与CRS发病机制有关的细胞因子（例如白细胞介素IL-1和IL-6）的治疗策略。例如，IL-1是参与CRS的重要细胞因子，因此IL-1受体拮抗剂阿那白滞素（Anakinra）可在一定程度上治疗CRS。同样，CRS主要由IL-6介导，IL-6受体拮抗剂已显示出缓解CRS的疗效。研究表明，CRS的严重程度与肿瘤负荷呈正相关，因此，在CAR-T细胞输注前可以进行传统的放疗和化疗，以减轻肿瘤负荷并预防CRS。 CAR-NK CAR-T 细胞面临的各种挑战促使人们对使用其他免疫细胞进行 CAR 疗法的兴趣日益浓厚，尤其是自然杀伤 (NK) 细胞。NK 细胞不受 MHC 限制，可以非特异性杀死肿瘤细胞，表现出强大的抗肿瘤活性。CAR-NK 细胞比 CAR-T 细胞具有一些显著优势，例如安全性更高，尤其是在细胞因子释放综合征 (CRS) 和神经毒性方面。CAR-NK 细胞不仅具有杀死肿瘤细胞的固有能力，还可以通过 CAR 进行基因改造以识别多种肿瘤细胞类型。这一点尤其有利，因为 NK 细胞受体可以识别多种肿瘤细胞上的配体，从而使 CAR-NK 细胞疗法成为一种具有巨大治疗潜力的有前途的方法。 CAR-NK 细胞的结构与 CAR-T 细胞相似，但通常使用更适合 NK 细胞的共刺激因子。例如，CD244 的上调可增强 NK 细胞的信号增强能力及其对肿瘤细胞的天然毒性。此外，DAP12 和 DAP10 参与 NK 细胞信号转导，因此，可以对 CAR-NK 细胞进行改造以整合这些信号分子。研究表明，基于 DAP12 的 CAR-NK 细胞比基于 CD3 的 CAR-NK 细胞（与 CAR-T 细胞类似）的效果更佳。 临床试验 目前CAR-NK主要在针对血液系统恶性肿瘤的临床研究中探索，包括B淋巴细胞白血病和多发性骨髓瘤，但大部分仍处于实验阶段，结果尚未公布（表1）。这些研究中最常见的靶点是CD19，主要用于B细胞淋巴瘤；其次是BCMA，主要用于治疗多发性骨髓瘤。其中，还有针对B细胞非霍奇金淋巴瘤的CD19/CD70双特异性抗体（NCT0566715）（NCT05842707）；针对多发性骨髓瘤的BCMA/GPRC5D双特异性抗体（NCT06594211）；以及针对急性髓系白血病的CD33/CLL1双特异性抗体（NCT05215015）。例如，在4-1BB共刺激CD19特异性CAR-NK细胞疗法治疗R/R大B细胞淋巴瘤的1期剂量递增试验中，8例患者重复接受CAR-NK细胞治疗。客观缓解率(ORR)为62.5%，完全缓解率(CR)为50%。37.5%的患者出现3级发热性中性粒细胞减少症，50%的患者出现3级血小板减少症。值得注意的是，未报告长期或延迟性血细胞减少症的病例。研究还表明，高剂量、重复给药对于获得更好的抗肿瘤疗效是必要的。此外，一项评估CD33靶向CAR-NK细胞疗法在R/R AML患者中的安全性和有效性的1期临床试验表明，CD33 CAR-NK疗法的安全性优于CAR-T疗法，并有助于减轻与NK细胞增殖受限相关的副作用。但其持久性尚需进一步提高。微小残留病阴性完全缓解(MRD-CR)率为60%。此外，70%的患者在第一轮CAR-NK细胞输注后2天内出现发热，除血液学毒性外，未观察到3级以上不良反应。 表1 近年来CAR-NK细胞治疗的临床试验 优势 与CAR-T细胞相比，CAR-NK细胞杀伤肿瘤具有双重肿瘤细胞杀伤机制，可有效杀伤一些不表达CAR识别的特异性抗原的肿瘤细胞。CAR-NK细胞保留了其固有的细胞毒性，使其能够通过天然机制杀死肿瘤细胞。同时，它还可以通过CD16发挥ADCC作用，杀死肿瘤细胞。CAR-NK细胞在人体内寿命较短，对健康组织的损害风险也较低。此外，由于细胞因子分泌不同，CAR-NK细胞诱发CRS的可能性较小。NK细胞主要分泌IFN-γ； CAR-T细胞分泌IL-1a、IL-1Ra、IL-2、IL-2Ra、IL-6、TNF-α、MCP-1、IL-8、IL-10和IL-15，这些细胞因子都是与CRS高度相关的细胞因子（图5）。 图5 CAR-NK、CAR-M、CAR-DC优势比较 面对问题 CAR-NK细胞相对较短的寿命提高了其在人体内的安全，降低了对正常组织造成损害的可能性。然而，与此同时，CAR-NK细胞有限的持久性也在一定程度上限制了CAR-NK细胞治疗的疗效。为了增强CAR-NK细胞在体内的疗效，需要外部细胞因子的辅助。但这也带来了副作用，例如抑制调节性T细胞。 肿瘤靶向效率低 肿瘤靶向效率低一直是CAR细胞疗法面临的挑战。肿瘤微环境是导致CAR-NK细胞在肿瘤组织中靶向效率低的重要原因。首先，TME中的免疫抑制信号抑制了NK细胞对肿瘤细胞的清除。除肿瘤和基质细胞外，TME中的各种免疫细胞，如TAM、调节性T细胞和中性粒细胞，都会释放免疫抑制物质，阻碍NK细胞的抗肿瘤作用。其次，TME中营养物质的缺乏进一步阻碍了NK细胞清除肿瘤的能力。这是因为肿瘤爆发性生长导致氧气和营养物质的耗尽，导致TME缺氧且营养缺乏，从而损害NK细胞的正常功能。除了抑制NK细胞清除外，TME还影响检查点分子与CAR-NK细胞的相互作用。目前的策略主要涉及基因编辑，以去除NK细胞中的检查点成分。研究表明，删除检查点成分可有效增强CAR-NK细胞的抗肿瘤活性。 慢病毒转导效率低 慢病毒转导是CAR-NK细胞疗法中广泛使用的基因修饰和递送方法。然而，NK细胞固有的抗病毒特性，使得慢病毒转导在CAR-NK细胞疗法中难以实现高效。目前，人们使用化学药剂来提高转导效率，例如硫酸鱼精蛋白或可用于去除细胞膜电荷的聚合物。在造血干细胞和祖细胞中，环孢素A和雷帕霉素被用来克服慢病毒的限制性障碍。 CAR-M 巨噬细胞是专门的吞噬细胞和抗原呈递细胞。它们分为M1和M2两种类型。M1巨噬细胞在肿瘤微环境（TME）中发挥促炎作用，并在抗肿瘤中发挥主要作用，而M2巨噬细胞则促进肿瘤转移、存活和生长。诱导M2巨噬细胞极化为M1巨噬细胞有可能逆转肿瘤微环境。因此，除了CAR-T和CAR-NK之外，CAR-M也应运而生，有望解决CAR-T和CAR-NK的难题。 由于巨噬细胞功能不同，CAR-M中CAR的构建与CAR-T和CAR-NK略有不同。CAR-M中的CAR构建体主要由scFv、靶向相应分子的CD8铰链区和跨膜结构域、以及CD3ζ胞内结构域组成。针对巨噬细胞功能，Morrissey等人引入了不同的胞质结构域。其中，由Megf10和FcRy结构域组成的CAR在吞噬抗原标志物方面表现出功效，而Bai1和MerTK结构域未能诱导巨噬细胞的吞噬活性。此外，研究人员还尝试使用炎症信号结构域，希望具有促炎作用，从而可以诱导M2巨噬细胞转化为M1巨噬细胞。例如，将TLR4和TLR2胞内信号结构域整合到CAR框架中，可以促进巨噬细胞产生CD86、MHC-II和TNF-α，加速肿瘤消退，这是M1巨噬细胞产生的特征。至于CD3ξ胞内结构域，过去主要用于CAR-T细胞中CAR的构建，但现在由于其优异的信号转导能力，也被广泛用于CAR-M细胞中CAR的构建。CAR-M CAR已发展到第二代，由诱导多能干细胞构建，具有结合CD3ζ和TLR4的胞内结构域。此外，它已被证明具有增强肿瘤细胞清除和调节肿瘤环境的能力。 优势 巨噬细胞是TME中最丰富的浸润性免疫细胞。肿瘤周围ECM形成的物理屏障是影响免疫细胞浸润的最重要因素。ECM由高度组织化的纤维分子、糖蛋白和其他大分子组成，其合成和降解主要受基质金属蛋白酶（MMP）和金属蛋白酶组织抑制剂（TIMP）的调控，MMP可以降解ECM，TIMP是抑制MMP活性的重要酶家族。巨噬细胞是MMP的主要来源，这使其比T细胞和NK细胞具有更强的浸润ECM的能力，这赋予了CAR-M细胞疗法的优势。张某等利用这一优势，对CAR-M细胞疗法进行了系统性研究。设计了一种由胞外靶向HER2的scFv区和胞内活化的CD147组成的CAR-M，其能与HER2阳性靶细胞的活化CD147结构域一起触发下游信号通路，从而促进MMP的产生，甚至进一步促进T细胞的浸润，而CAR-M细胞的吞噬功能和炎症细胞因子的分泌不受影响。 巨噬细胞除了具有吞噬功能外，还能作为抗原呈递细胞。此外，CAR-M还能作为抗原呈递细胞，增强T细胞的毒性作用。与CAR-T细胞相比，CAR-M细胞在体内循环时间更短，非肿瘤毒性更低，因此不易诱发CRS。IL-6是一种可能引发CRS的细胞因子，而CAR-M细胞会产生IL-6，有趣的是，出现了两种不同的结果：接受CAR-147巨噬细胞治疗的小鼠的IL-6水平低于对照组，而CAR-iMac细胞则表现出IL-6产生增多。具体原因有待进一步研究（图5）。 面对问题 巨噬细胞作为免疫细胞，也面临病毒转导效率低的问题。目前主要采用腺病毒载体和Vpx改造的慢病毒进行转导，这在一定程度上可以克服巨噬细胞转导CAR效率低的问题。CAR-M细胞也面临扩增问题。巨噬细胞在体外或体外注射后并不能增殖，因此患者体内CAR-M细胞的数量有限。这种限制可能会影响治疗的疗效。此外，巨噬细胞在体内的迁移特性也会影响疗效。当CAR-M细胞体外注射时，它们最初倾向于穿过肺部，然后主要驻留在肝脏中。此外，CAR-M细胞数量的有限性进一步限制了其有效性。 临床试验 目前，CAR-M 的临床研究数量有限，已确定的有 7 项，其中 6 项针对实体瘤。剩余一项针对血液肿瘤复发/难治性 TCL，分为两部分。第一阶段评估靶向 CD5 的 CAR-M 药物 MT-101 的安全性、耐受性及适宜剂量；第二阶段基于第一阶段（NCT05138458）的对比实验，评估 MT-101 的安全性、耐受性和疗效。该临床试验正在进行中，预计将于 2025 年 10 月完成。CAR-M 在血液系统恶性肿瘤中的临床研究较少，需要更多试验来进一步探究 CAR-M 的抗肿瘤活性、治疗效果和安全性。 CAR-DC 树突状细胞（DC）是体内最强的抗原呈递细胞，人体内的树突状细胞大多处于未成熟状态。这些细胞具有很强的迁移能力和抗原吞噬能力，能够有效地吸收、加工和呈递抗原。在吸收抗原后，这些细胞会分化为成熟的树突状细胞（DC）。在成熟过程中，树突状细胞可以从暴露于抗原的外周组织迁移到次级淋巴器官，与T细胞接触并引发免疫反应，包括诱导特异性细胞毒性T淋巴细胞（CTL）。 体外DC细胞主要来源于自体单核细胞生成。CAR-T载体DC具有特异性靶向癌细胞、吞噬细胞、呈递抗原以及诱导T细胞免疫反应等功能，目前被认为具有靶向多种癌症的潜力，但目前尚无相关研究发表（图5）。 CAR-DC的临床试验仍处于实验阶段。目前已有一项针对血液系统恶性肿瘤的临床试验：靶向CD19的CAR-T细胞和CAR-DC联合治疗复发和难治性B淋巴瘤（NCT05585996）。 结论 本综述概述了当前的CAR细胞疗法，包括其设计、正在进行的临床试验、应用以及在血液系统恶性肿瘤中的战略考量。此外，本文还对CAR-M、CAR-NK和CAR-T疗法进行了比较分析，重点阐述了它们在临床应用中各自的优势和挑战。尽管CAR-T细胞疗法广泛应用于血液系统恶性肿瘤，但仍面临诸多问题，例如抗原逃逸、细胞自身耗竭和扩增等。相比之下，CAR-NK和CAR-M疗法展现出良好的潜力：CAR-NK具有更高的安全性和天然的细胞毒性；而CAR-M在肿瘤微环境浸润和抗原呈递方面表现优异，与CAR-NK类似，但毒性更强。然而，CAR-NK和CAR-M都面临着诸如归巢效率和病毒转导等挑战。 展望未来，CAR-DC疗法凭借树突状细胞的抗原呈递能力，在理论上具有广阔的应用前景，但其疗效仍需进一步的实验验证。随着CAR细胞疗法的快速发展，跨学科技术创新将成为克服当前挑战、提升癌症患者治疗效果的关键。 总而言之，CAR细胞疗法代表着一个蓬勃发展的领域，从开创性的CAR-T疗法到近期发展的CAR-NK、CAR-M和CAR-DC疗法。持续的跨学科努力有望克服现有的障碍，并有望在血液肿瘤及其他领域的治疗中取得重大进展。 微信号：maple31415926

CD19 CAR-T细胞疗法为复发/难治性（R/R）B细胞恶性肿瘤患者带来希望，但对R/R急性髓系白血病（AML）的初步疗效尚不理想。目前髓系恶性肿瘤的治疗靶点存在明显局限：以CD33为代表的靶点广泛表达于健康造血干细胞，另一些则因“脱靶”副作用导致持久严重的骨髓抑制。 为此，研究人员研发出CD33 CAR以识别AML细胞，并采用NK细胞替代T细胞清除肿瘤，有效避免了致命性骨髓抑制。 近期，《Hemasphere》发表了这款 现成CD33 CAR-NK细胞疗法治疗R/R AML的首次人体I期临床试验 数据，成功验证了该疗法的可行性！这一突破性进展为深陷治疗困境的R/R AML患者点亮了新的生存曙光，有望打破髓系恶性肿瘤治疗的瓶颈，开启精准免疫治疗的全新篇章！ CD33 CAR-NK治疗复发/难治性急性髓系白血病初战告捷：60%患者实现微小残留病灶（MRD）完全缓解 该研究纳入10例18~65岁符合条件的复发/难治性（R/R）急性髓系白血病（AML）患者，所有患者经氟达拉滨+环磷酰胺预处理3天后，根据基线肿瘤负荷接受抗CD33 CAR-NK细胞输注，患者既往接受的中位治疗线数为5线（范围3~8线）。 结果显示： 10例患者中6例在治疗后第28天评估时达到微小残留病灶完全缓解（MRD-CR） 。在安全性方面，仅1例患者出现2级细胞因子释放综合征（CRS），表现为输注后持续发热6天，经静脉注射地塞米松治疗后缓解。 综上，I期临床试验初步数据证实，CD33 CAR-NK细胞疗法治疗R/R AML患者具有良好的初步疗效和安全性。 ▲截图源自“PMC” 抗癌新势力CAR-NK细胞崛起：低副作用+ 现货可用，覆盖多靶点/多癌种 CAR-NK与CAR-T疗法对比 与CAR-T疗法相比，CAR-NK细胞保留了通过天然受体识别、靶向异常细胞的内在能力，更好的避免了肿瘤免疫逃逸的发生，且副作用更小，作为“现货型”细胞产品，价格更低廉、等待时间更短、实用性更高，具体区别详见下表： ▲数据源自“Am J Cancer Res” CAR-NK细胞疗法的在研靶点 据美国临床试验资料库Clinicaltrials.gov显示，目前CAR-NK疗法的相关试验已超80多项，适应证涵盖多款血液瘤、实体瘤，且涉及Trop2、HER2等多个常见靶点（详见下图）。 ▲图源“Frontiers”，版权归原作者所有，如无意中侵犯了知识产权，请联系我们删除 小编寄语 NK细胞是一组独特的抗肿瘤效应细胞，具有独立于MHC的细胞毒性、细胞因子产生和免疫记忆等功能。这些属性使它们成为机体抗癌的第一道防线。而CAR工程的出现引领了细胞治疗领域的变革，经CAR修饰后的NK细胞，能更加精准的对抗肿瘤细胞，CAR-NK细胞在临床研究中具有广阔的应用前景，在治疗血液肿瘤及部分实体瘤中，展现了令人惊艳的初步疗效及安全性。小编也期望以NK细胞强大的抗肿瘤谱系为基础的CAR-NK细胞可以早日获批上市，为血液肿瘤及实体瘤治疗带来更多突破性进展。 参考资料 [1]Huang R,et al.P522: OFF-THE-SHELF CD33 CAR-NK CELL THERAPY FOR RELAPSE/REFRACTORY AML: FIRST-IN-HUMAN, PHASE I TRIAL. Hemasphere. 2023 Aug 8;7(Suppl ):e69938df. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10429699/ 本文为全球肿瘤医生网原创，未经授权严禁转载