摘要：嵌合抗原受体（CAR）T 细胞疗法是通过改造患者自身的 T 细胞，使其能够选择性地靶向并清除肿瘤细胞。这一疗法已经治愈了一些血液系统肿瘤的患者，也激发了在整个肿瘤学领域的探索。随着技术进展，在非肿瘤领域的潜在应用也得以发展，例如治疗自身免疫性疾病、慢性感染、心

嵌合抗原受体（CAR）T 细胞疗法是通过改造患者自身的 T 细胞，使其能够选择性地靶向并清除肿瘤细胞。这一疗法已经治愈了一些血液系统肿瘤的患者，也激发了在整个肿瘤学领域的探索。随着技术进展，在非肿瘤领域的潜在应用也得以发展，例如治疗自身免疫性疾病、慢性感染、心脏纤维化、衰老相关疾病等。

该综述发表于nature，回顾了 CAR-T 疗法的原理、当前在肿瘤学中面临的挑战、非癌性疾病的初步研究，并讨论了相关的新技术，探讨了CAR-T 疗法潜在应用场景并强调了该治疗特异性和安全性的问题；最后概述了 CAR-T 疗法在癌症之外的发展方向。

CAR-T 疗法在癌症中的应用

在过去十年中，CAR-T 疗法用于治疗无法治愈的血液系统癌症，改变了肿瘤学领域。

该疗法的治疗原理可追溯到“重定向 T 细胞治疗HIV的研究”。

虽然在治疗 HIV 方面未取得成功，但证明了工程改造的 T 细胞在免疫功能低下患者中能够长期存在。

随后，这种方法在难治性 B 细胞和浆细胞恶性肿瘤中的应用推动了过继性细胞治疗领域的发展。下一步的进展可能出现在癌症以外的领域。如下

CAR-T 疗法的基本原理是将 T 细胞与疾病相关的抗体特异性相结合，以精确杀伤病变细胞。

CAR是一种融合蛋白，由4部分组成: 1,胞外靶抗原结合域 2,铰链区 3,跨膜结合域 4,胞内信号传导结构域。单链可变片段赋予特异性，而细胞内信号传导域激活 T 细胞介导的细胞毒性。

合成工程学可以对 CAR 进行优化。

第一代 CAR 构建体由 CD4 细胞外结构域与 CD3ζ 信号传导域组成。这些构建体效力不足，促使产生了第二代 CAR，增加了共刺激域，如 CD28 或 4-1BB，改善了效应功能和持久性，目前这些 CAR-T 细胞已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗各种肿瘤。

对这些受体的微调产生了新一代的 CAR，其消除了抑制域，引入了显性负性受体或突变共刺激域以提高疗效。

与传统疗法相比，活细胞疗法 CAR-T 细胞具有许多独特的特征：

CAR-T 细胞依赖于 T 细胞的细胞毒性，是高效的内源性途径激活T细胞。

单个 CAR-T 细胞可以指数级扩增并杀死数百个靶细胞。

当抗原不存在时，CAR-T 细胞池可以收缩，并在数年内保持巡逻状态。

CAR-T 细胞已证明具有临床可行性。在超过 15,000 名患者接受治疗后，尚未看到转化为恶性细胞。

在短时间内 CAR-T 细胞的高度扩增和靶细胞杀伤可能导致细胞因子释放综合征（CRS）。

在严重的 CRS 病例中，患者可能出现高热、严重低血压甚至多器官衰竭。

另一个主要障碍是 “脱瘤毒性”，尤其对重要组织的抗原靶点，可导致严重毒性甚至死亡。因此，在 CAR-T 细胞输注前会进行淋巴细胞化疗清除。

治疗成本很高，目前治疗费用高达数十万美元。

定制的活细胞药物需要专门的设施和专业知识，限制了它只能在少数中心使用。

实体瘤的临床试验结果大多令人失望。

B 细胞恶性肿瘤的谱系特异性表位相对普遍，而实体瘤细胞具有异质性，尚未确定肿瘤特异性表位。

实体瘤中肿瘤微环境（TME）也带来了挑战，其是抵抗 CAR-T 细胞运输和浸润的天然物理屏障，也是抑制 CAR-T 细胞活性的免疫抑制环境。

为了克服运输和浸润障碍，研究小组正在探索 CAR-T 细胞的瘤内注射、肽和纳米颗粒疫苗以增加 CAR-T 细胞数量，以及工程化细胞因子驱动的 CAR-T 细胞扩增。针对 TME 的方法包括使用溶瘤病毒来调节 TME 的免疫抑制性质以及使用 CRISPR-Cas9 和其他基因组编辑模式在体外强化 CAR-T 细胞。

理论上，只要能特异性靶向特定细胞群体，并存在靶向抗原，CAR-T 细胞就具有治疗作用。实际上有很多限制，比如实体肿瘤确定可靶向的抗原很困难，肿瘤细胞负担通常较大，需要大量输注 CAR-T 细胞，从而出现严重细胞毒性、CRS 风险也增加，脱瘤毒性增加。癌细胞通常还携带高突变负担，导致基因组异质性，这可能导致抗原逃逸（即靶抗原的丢失）。TME 也是 CAR-T 细胞疗效的一个重要物理障碍。

但是在自身免疫性疾病、慢性感染、心力衰竭和其他慢性疾病中并没有出现像实体瘤这样的限制。而且，在癌症中几乎必须消除 100% 的肿瘤细胞，而在其他疾病中，部分清除病理细胞可能就具有治疗作用。大多数慢性疾病的突变负荷和遗传异质性相对较低，抗原逃逸情况也不多。

CAR-T 疗法在自身免疫性疾病中已经显示出临床疗效的迹象。

目前使用 B 细胞耗竭方法的疾病可能是 CAR-T 疗法的有力候选者，包括抗中性粒细胞胞浆抗体相关血管炎、类风湿性关节炎、肌炎、多发性硬化症、寻常型天疱疮、免疫性血小板减少症、重症肌无力和视神经脊髓炎。

①系统性红斑狼疮

2021 年的一份病例报告利用已批准的 CD19 CAR-T 细胞靶向系统性红斑狼疮患者的 B 细胞。

五名SLE重症患者，所有患者体内的 CAR-T 细胞都出现扩增，B 细胞迅速耗竭，SLE 症状和终末器官损伤标志物得到缓解。所有五名患者都停止了免疫抑制药物治疗，并被宣布进入无药物缓解期。

短期随访显示，在 CAR-T 细胞输注几个月后，幼稚 B 细胞重新出现，而疾病症状并未复发。CAR-T 细胞的输注耐受性良好，只有轻度的 CRS 病例，这与较低的靶细胞负担可能降低 CRS 严重程度的观点一致。

但是这些患者接受了淋巴细胞清除治疗，很难确定这是独立地还是与 CAR-T 细胞协同地改善了症状。

另外是否出现B细胞增生障碍仍为时尚早，但与使用相同 CAR-T 细胞治疗后一些白血病患者中持久的 B 细胞再生障碍相比，SLE 中 B 细胞快速恢复。

②ASSD

CD19 CAR-T 细胞也被用于治疗一名因抗合成酶综合征患者。

患者表现出严重的无力，间质性肺病。

收集患者的 T 细胞，进行工程改造后重新输注。

观察到 CAR-T 细胞迅速扩增，同时 B 细胞迅速耗竭。

在 CAR-T 细胞输注后不久，患者的肌痛加剧，血清肌酐激酶升高；然而，在 CAR-T 细胞输注后的 180 天内，身体功能显著改善，肌酐激酶及其他临床和实验室指标恢复正常。

在 CAR-T 细胞输注 3 个月后的进一步成像显示，股四头肌和腘绳肌的肌炎得到缓解，肺间质病变也有所改善。

患者确实有轻度 CRS，在 3 天内得到控制和缓解。肌痛和血清肌酐激酶的急性增加可能是 CRS 的结果。在这名患者中，几个月后 B 细胞再次出现，且没有症状复发的报告。

③ 哮喘

最近的一份报告提示CAR-T 细胞在严重哮喘背景下的潜力。

在两个不同的动物模型中，CAR-T 细胞靶向嗜酸性粒细胞并预防哮喘发作。这种保护是持久的，为基于抗体的治疗慢性过敏性疾病（伴有致病性嗜酸性粒细胞）提供了潜在优势。

④ 1型糖尿病

使用靶向激活自身免疫性 T 细胞的抗原呈递细胞的 CAR-T 细胞，在 1 型糖尿病中可能具有潜在疗效。然而，糖尿病的缓解并不持久。

总结：

目前不足 CD19 CAR-T 细胞同时靶向有害和健康的 B 细胞。

改进措施：

使用嵌合自身抗体受体 T 细胞特异性消除病理性 B 细胞；

使用其他 B 细胞和浆细胞谱系抗原（即 BCMA、GPRC5D、CD20 和 CD22）；病理性 B 细胞和浆细胞可能具有特定的可靶向表面蛋白。

将调节性 T（Treg）细胞重定向到感兴趣的靶组织。这些细胞没有细胞毒性，但提供旁分泌信号以抑制炎症和自身免疫反应。

Treg 细胞的过继转移在 SLE、移植物抗宿主病（GvHD）、同种异体移植、1 型糖尿病和多发性硬化症小鼠模型中显示出潜力。将 CAR 工程改造到 Treg 细胞中可以提高特异性并降低全身免疫抑制的风险。

心脏纤维化可发生于急性损伤、慢性疾病或衰老过程中。目前缺乏直接靶向心脏纤维化的疗法。

最近的临床前研究表明，CAR-T 细胞可以靶向纤维化并在高血压损伤后的小鼠中恢复心脏功能。

对心肌病患者的心脏进行成纤维细胞特异性抗原分析，确定成纤维细胞活化蛋白（FAP）是最上调的表面表达靶点。输注已用于靶向实体瘤肿瘤基质的 FAP CAR-T 细胞，在心脏损伤后导致纤维化的缓解，心脏功能指标得到改善。未观察到毒性。

FAP 是心脏纤维化的一个有前景的靶抗原，但在其他纤维化疾病中可能表达不高。

其他纤维化疾病的潜在靶点包括 LRRC15，一种已被注意到是癌症相关成纤维细胞标志物的细胞膜蛋白。

针对 LRRC15 的抗体 - 药物偶联物在多种情况下已显示出抗肿瘤作用。最近的人类扰动成纤维细胞图谱显示，LRRC15 + 成纤维细胞存在于多种病理状况中。来自各种病变组织的新兴单细胞数据集确定了许多成纤维细胞状态，这些类型的研究可能为纤维化疾病提供更多可靶向的候选抗原。

肝脏疾病、慢性肾脏疾病、肺部疾病、骨骼肌疾病和许多其他情况可能适合抗纤维化 CAR-T 细胞治疗。

使用 RNA 方法制造瞬时 CAR-T 细胞可能具有有利的安全性特征。

多种应激源可导致细胞发生不可逆的增殖停滞，称为细胞衰老。

在这种状态下，细胞仍然代谢活跃，分泌一系列称为衰老相关分泌表型（SASP）的促炎和蛋白水解分子。

去除这些细胞（称为衰老细胞清除）在各种慢性疾病模型中是有益的。

衰老细胞在生命早期由免疫系统生理清除，用合成免疫细胞增强和延长这一过程可能具有显著益处。CAR-T 细胞可以在癌症和肝脏疾病小鼠模型中靶向衰老。

编码尿激酶型纤溶酶原激活剂受体（uPAR）的 PLAUR 被确定为一种可能的衰老抗原，在重要组织中的表达水平相对较低。

uPAR CAR-T 细胞在体外靶向衰老细胞，并在肝致癌基因诱导的衰老、肺肿瘤治疗诱导的衰老、药物诱导的肝纤维化和饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎小鼠模型中消除衰老细胞。uPAR CAR-T 细胞在癌症模型中清除了衰老细胞，在肝脏疾病模型中减少了纤维化和肝损伤标志物。

但高剂量的 uPAR CAR-T 细胞在小鼠中诱导了类似 CRS 的症状，包括血清细胞因子升高、体温过低、体重减轻和死亡。随着 uPAR CAR-T 细胞在其他衰老相关背景中的评估，需要开发减轻这些毒性的策略。

可用于生成衰老细胞清除性 CAR-T 细胞的其他靶点包括 NKG2D 配体 MICA、MICB 和ULBP1 - 5，GPNMB.

其他疾病：

艾滋病病毒（HIV）/ 艾滋病（AIDS）；

有人利用真菌模式识别受体开发出了一种嵌合抗原受体（CAR），用于识别真菌细胞壁中的一种碳水化合物抗原。这种方法在体外以及小鼠模型中均展现出了抗真菌特性。

同样，近期的一项研究测试了 CAR T 细胞针对侵袭性肺曲霉病的疗效。研究人员针对烟曲霉细胞壁中存在的一种抗原设计了一种嵌合抗原受体（CAR），而抗烟曲霉 CAR T 细胞（AfCAR T 细胞）在体外以及侵袭性肺曲霉病小鼠模型中均展现出了抗真菌特性。

在传染病领域运用 CAR T 细胞时，一个令人担忧的问题是会对受感染的重要组织产生旁观者细胞溶解作用。在这些情况下的另一个局限在于，急性感染需要紧急应对，而目前自体 CAR T 细胞的体外制备可能并不可行。

针对乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、巨细胞病毒以及结核病，也已经开展了类似的临床前策略研究。

急性移植物抗宿主病（GvHD）可能是造血干细胞移植的一种致命副作用。针对 OX40构建的经过改造的 CAR T 细胞，可使小鼠免受急性移植物抗宿主病的侵害，同时又不会牺牲抗病毒功效。

过继性细胞转移已被提议用于包括肥胖症、糖尿病、动脉粥样硬化以及骨质疏松症等若干其他病症的治疗 。

安全性问题

细胞因子释放综合征（CRS）：临床上最棘手的毒性问题之一。

系统性红斑狼疮（SLE）中 CAR T 疗法的早期临床迹象表明，在非癌症情况下，由于靶细胞负荷相对较低，细胞因子释放综合征可能症状较轻，但在更大规模的系统性红斑狼疮试验以及针对其他自身免疫性疾病的试验中评估这一情况是否属实将非常重要。

针对心力衰竭开展的临床前 CAR T 研究报告显示，接受治疗的小鼠血清细胞因子并未升高、体重未见变化，伤口愈合也未出现延迟，不过人类体内更高水平的纤维化清除可能会产生类似细胞因子释放综合征的症状。

对于高剂量尿激酶型纤溶酶原激活物受体（uPAR）CAR T 细胞所出现的毒性情况也应深入研究。这些症状可能并非细胞因子释放综合征，而是由于表达 uPAR 的组织产生了靶向毒性所致。

衰老细胞的衰老相关分泌表型（SASP）相关炎症状态可能会加剧类似细胞因子释放综合征的症状。

清除生理细胞：

清除健康细胞亚群（例如系统性红斑狼疮中的 B 细胞）具有治疗作用。然而，清除这些细胞的长期影响尚不明确。

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来源：医脉通风湿汇