前言

嵌合抗原受体（CAR）是一种受体蛋白，它赋予免疫细胞新的能力，以靶向特定的抗原蛋白。CAR－T细胞治疗在血液恶性肿瘤取得了巨大的成就。2017年，美国食品药物监督管理局（FDA）首次批准了两种CAR－T疗法，即tisagenlecleucel（Kymriah?）和Axicabatagene ciloleucel（Yescarta?），分别用于治疗急性淋巴细胞白血病和弥漫性大B细胞淋巴瘤。到目前为止，已有5种CAR－T疗法得到了批准。CAR－T细胞疗法作为癌症治疗方面革命性的生物技术产品，展现出未来征服癌症的卓越潜力。

然而CAR－T细胞仍存在一些不足，例如副作用、毒性、T细胞耗竭，并且在实体瘤的治疗中显示出很低的疗效等。目前，以CAR技术为核心的新型细胞疗法，CAR－NK、CAR－NKT、CAR－巨噬细胞（CAR－M）、CAR－Treg、CAR－γδT等异军突起，尤其CAR－NK和CAR－M在肿瘤的免疫治疗中展现出广阔的前景。

CAR－T细胞发展简史

回顾CAR－T的发展史，首先要提到1957年Thomas及其同事报告的首次白血病患者骨髓移植以及随后Miller等人发现了T细胞的起源。然而，直到1986年Steven Rosenberg报告了一项关于肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的研究，这才让人们将目光锁定在“患者自身的免疫细胞可以对抗自身癌症”的理念上。

1992年，Sadelain等人成功地建立了逆转录病毒介导的基因转移到T淋巴细胞的方法，使基因修饰成为在实验或治疗环境中控制免疫的手段。几乎与此同时，ZeligEshhar及其同事利用抗体结合域和T细胞受体上免疫球蛋白的γ或ζ亚单位，通过嵌合单链设计了细胞毒性淋巴细胞的特异性激活，从而开发出第一代CAR－T细胞。

五年后，Sadelain博士的研究小组证明，将CD28等共刺激信号整合到CAR－T中可增强生存、增殖并保持活性，从而开发出第二代CAR。随后，携带靶向CD19的CAR－T细胞被开发出来，并启动了慢性淋巴细胞白血病（CLL）和急性淋巴细胞白血病（ALL）的I期临床试验。试验结果证明CAR－T疗法在化疗难治性ALL的成人中诱导有效缓解，随后生物工艺生产规模扩大。

2017年，FDA批准了CD19 CAR－T细胞疗法（Tisagenlecleucel）适用于儿童和年轻人的ALL。到目前为止，FDA批准了五种用于癌症治疗的CAR－T细胞治疗药物。

CAR－T细胞治疗的挑战

CAR－T细胞治疗面临的挑战，主要与副作用、毒性、T细胞耗竭和恶性肿瘤微环境（TME）有关。此外，在大规模生产中的制造过程目前既耗时又昂贵，因此，使尽可能多的患者接受CAR－T细胞免疫治疗成为一个更大的挑战。

副作用和毒性

在CAR－T细胞输注后，这种免疫疗法可能具有潜在的致命毒性。毒性主要有两类：细胞因子释放综合征（CRS）和神经毒性（NTX）或CAR－T细胞相关脑病综合征（CRES）。

CRS或“细胞因子风暴”是一种全身炎症反应，由大量活化淋巴细胞（B细胞、T细胞和自然杀伤细胞）以及髓系细胞（巨噬细胞、树突状细胞和单核细胞）引起广泛的临床症状，包括发热、疲劳、头痛、皮疹、关节痛和肌痛。NTX是CAR－T细胞免疫治疗的另一常见并发症，发生在40％以上的患者中。患者表现出各种症状，如困惑、迟钝、震颤、谵妄、找词困难和头痛。

CAR－T细胞耗竭

尽管CAR－T细胞治疗完全缓解率高，然而大部分获得缓解的患者在几年内表现出疾病复发，B－ALL的复发率从21％到45％不等，并随着随访时间的延长而增加。治疗失败的部分原因是实体瘤产生的TME导致的CAR－T细胞耗竭。

CAR－T细胞耗竭是指一种功能障碍状态，其特征是由于持续的抗原刺激、CAR结构的共刺激域和抑制性受体的表达增加而导致抗原特异性T细胞的缺失。体外CAR－T细胞研究表明，在CAR－T细胞耗竭过程中，抑制性受体（如PD－1、Lag3、Tim3和TIGIT）的表达上调，以及通过CTLA－4抑制PI3K／AKT通路，是导致抗肿瘤功能丧失的主要原因。细胞因子在其中也起着重要作用，如耗竭的CAR－T细胞降低表达分泌IL－2、TNF－α和IFN－γ的能力此外。其他因素，如转录因子、代谢和表观遗传修饰，也在CAR－T细胞耗竭发展中发挥重要作用。

肿瘤微环境

CAR T细胞免疫治疗在实体瘤中尚未取得成功。一个可能的原因是TME的免疫抑制性质影响过继免疫治疗的疗效。实体瘤存在高度浸润间质细胞，如癌相关成纤维细胞（CAF）和抑制性免疫细胞，包括髓源性抑制细胞（MDSCs）、肿瘤相关巨噬细胞（TAM）、肿瘤相关中性粒细胞（TAN）、肥大细胞，和调节性T细胞（Treg），它们有助于建立一种免疫抑制性TME，能够干扰CAR－T细胞疗法的疗效。

CAR－NK的研究概况

NK细胞是第一个被鉴定的先天性淋巴细胞（ILC）亚型，能对病毒感染和／或转化的细胞产生多种效应器功能，主要是细胞杀伤和产生促炎细胞因子。CAR－NK疗法的研究目前处于起步阶段，临床前和临床研究的数量逐年增加，这体现在每年都在增加的关于CAR－NK的研究论文。

此外，在研究的靶标方面，Her2是实体瘤最常用的靶点，而CD19抗原在血液肿瘤中最常见。使用原代NK细胞的研究中，65％的人在研究B细胞恶性肿瘤，CD19是最受欢迎的靶点。有趣的是，在使用NK细胞系的研究中，研究实体瘤是血液恶性肿瘤的2倍以上。

在临床研究方面， CD19－CAR－NK细胞对血液系统肿瘤有很高的应答率。除了CD19外，淋巴瘤和白血病的CAR－NK细胞临床研究也针对CD7（NCT02742727）和CD33（NCT02944162）。目前，有几种针对血液恶性肿瘤的CAR－NK细胞临床试验正在进行中。

还有多项针对实体瘤的研究处于启动或招募阶段。