随着生物医学技术的不断进步,近几年,全球范围内以干细胞和免疫细胞为基础的细胞疗法不断取得突破,成为大众关注的热点。细胞疗法的大热,也标志着现代医学由分子治疗向细胞治疗的转变。
细胞治疗又称为细胞移植或细胞移植治疗,即利用患者自体(或异体)的成体细胞(或干细胞)对组织、器官进行修复的治疗方法。目前,临床上应用最广泛的细胞治疗方式为免疫细胞疗法和干细胞疗法两种。而近两年,CAR-T细胞疗法作为肿瘤免疫治疗界的黑马,成为免疫细胞疗法的大热方向。
什么是CAR-T细胞疗法?
CAR-T全称为Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy,即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法。CAR-T细胞疗法是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法,它能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症,是一种极具前景的新型肿瘤免疫治疗方法。
CAR-T细胞疗法的治疗原理
CAR-T细胞免疫疗法和其他免疫疗法类似,它的原理是利用病人自身的免疫细胞实现对癌细胞的清除。CAR-T细胞疗法的主要目的是加强免疫系统内在的抗癌能力,它从患者的血液中提取T细胞,并在体外对这些细胞进行基因改造,给它们装上识别癌细胞表面抗原的“嵌合抗原受体”(CAR)。然后,将这些改造之后的细胞进行大量扩增,再输注回患者体内,从而增大CAR T细胞在体内的存活率。CAR T细胞在患者体内一旦存活,将继续繁殖,最终实现对癌细胞的攻击。
CAR-T细胞疗法大概可以分为以下五个步骤:
第一步 从患者身上分离T细胞:通过白细胞分离术收集患者的外周血单核细胞(PBMC细胞),再分离出特定的T细胞亚群,如CD4+、CD8+、CD25+或CD62L+T细胞。
第二步 改造T细胞:通过T细胞受体信号和CD28、4-1BB或OX40信号等共刺激信号产生主要的特异性信号,从而激活T细胞。再通过电穿孔、慢病毒或逆转录病毒载体,将CAR基因导入激活的T细胞中进行基因修饰,从而得到可表达CAR基因的CAR-T细胞。此时的T细胞大家可以想象为是一个带着GPS导航,随时准备找到癌细胞,并发动自杀性袭击,与之同归于尽的“恐怖分子”T细胞。
第三步 扩增:体外培养,大量扩增CAR-T细胞,一般一个病人需要几亿个CAR-T细胞。
第四步 把扩增好的CAR-T细胞输回病人体内。
第五步 严密监护病人,尤其是控制前几天身体的剧烈反应。
CAR-T细胞疗法有哪些优势?
①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;
②多靶向更精准。CAR-T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;
③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CAR基因构建一旦完成,便可以被广泛利用;
④杀瘤效果更持久。新一代CAR-T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。
CAR-T细胞疗法可能会存在哪些问题?
前面在介绍CAR-T细胞疗法过程时,最后一步是严密监护病人,尤其是控制前几天身体的剧烈反应。为什么要严密监护呢?就是因为把改造过的T细胞重新输回人体时,会引发我们机体剧烈的反应,那就是细胞因子风暴。
由于CAR-T细胞的功能很强大,输入体内后会激发人体内大规模的免疫反应,同时会释放细胞因子,细胞因子可以激活更多的免疫细胞来一起对抗这些病原体,被激活的免疫细胞又会释放细胞因子再激活更更更多的免疫细胞,这样一来,被激活的免疫细胞越来越多,细胞因子也越来越多,最后引发了细胞因子风暴。
细胞因子风暴会令血管壁变得更容易穿透。细胞因子风暴还会引发一氧化氮的大量释放。这种物质也会影响血管张力和血管通透性。所有这些因素综合起来,会在临床上引起血压下降、有些可能会出现低氧。
当然接受CAR-T细胞疗法后并非人人都会出现这样的情况,有些只是一过性的反应,但是医生仍然会对每位接受CAR-T细胞疗法的患者,做好严密的监护,为细胞因子风暴的到来做好准备。
如果监测到细胞因子风暴的相关症状的发生,医生会评估并根据病情的严重程度,积极采用对症治疗,和降低细胞因子的药物治疗(如托珠单抗,一种抗人白介素6(IL-6)受体单克隆抗体)进行对因治疗。
总结和展望
Car-T细胞疗法可以说是当今最火热的免疫疗法之一,在肿瘤治疗方面被寄予厚望。Car-T细胞疗法血液恶性肿瘤方面具有良好效果,但是在实体肿瘤的治疗方面,其仍然存在着一定的局限性。目前,全球范围内的科学家们正在努力攻克这个问题。相信,随着科学家们的不断探索,Car-T细胞疗法将越来越完善,为拯救人类生命做出巨大贡献。
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