嵌合抗原受体T细胞免疫疗法在肺癌治疗中的研究进展及挑战

刘姝玮

摘要

肺癌是当前死亡率较高的癌症种类之一，患者发现与确诊通常较晚，传统治疗手段治疗效果不理想，原发癌位置和靶点多样等因素给临床治疗带来极大的困难。而嵌合受体T细胞疗法作为在血液癌症中研究较广泛的免疫治疗措施，为以肺癌为主要代表的固体肿瘤的治疗方案提供了可借鉴的思路。本文主要介绍了CAR-T细胞免疫治疗以EGFRⅢ、ROR1、FITC、MUC1四种肺癌相关抗原为结合靶点，并且对其各自在肺癌治疗的可能性及作用机制、实验结果进行了简单综述。

关键词

肺癌；嵌合抗原受体T细胞；免疫治疗

肺癌与CAR-T细胞疗法的相关背景

肺癌作为威胁人体健康的频发性恶性肿瘤，是全球人类发病率和死亡率最普遍的原因之一。根据美国官方数据报道，肺癌是已经成为美国癌症死亡率的主要原因，其导致的相关死亡人数高于乳腺癌、前列腺癌和结肠直肠癌致死率的总和（1）。而在当前对于实体肿瘤的临床治疗中，化学治疗和手术治疗仍然是主流治疗手段。但是传统的治疗方法已经不满足于当前的临床需求。化疗手段对于患者个体存在的强烈副作用以及肿瘤耐受性，以及手术治疗的风险，都阻碍了对肺癌患者产生良好的治愈效果。因此免疫细胞疗法正在成为有效治疗肺癌的重要研究方向。

在CAR-T细胞疗法对肺癌患者治疗方案的探索中，筛选并确定合适的肿瘤抗原是关键的步骤。在当前的研究进展中，以EGFRⅢ、ROR1、FITC、MUC1等抗原的探索较为深刻，并取得了喜人的实验结果，为CAR-T细胞疗法在肺癌中的应用提供了积极的指导方向。

CAR-T对肺癌的研究进展

抗FITC CAR-T疗法

叶酸受体α（FRα）已被研究证明是对于非小细胞肺癌治疗的良好靶点。它是一种由糖基磷脂酰肌醇（GPI）锚定的细胞膜表面蛋白，可以与游离状态的叶酸结合并介导其吸收进入细胞中。同时FRα也能帮助高亲和力和特异性的药物偶联物实现成功跨膜（2）。而在很多成熟的实验研究中，通过使用不同的抗叶酸受体α单克隆抗体，在70%以上的胰腺癌和10%的鳞状细胞癌中都可以检测到FRα水平的明显升高（3）（4）。这些研究成果都为选择FRα作为CAR-T疗法治疗肺癌的良好靶点提供了可行的实验基础。

同时在另一项研究中发现，FRα的高水平表达不仅只限于原发性肿瘤和活检结果中，而且也能在已转移的非小细胞肺癌组织及周围组织中测得（5）。但在正常人体组织中，FRα仅存在于支气管上皮，肾小管和脉络丛中（6）。因此，FRα不仅可以作为非小细胞肺癌的诊断标记，同时也可以作为其CAR-T疗法的潜力靶点。

基于以上已有成果，研究人员进行了一项实质性进展：使用与叶酸结合的异硫氰酸荧光素（FITC）作为开关，来介导抗-FITC CAR-T细胞和高度表达FRα或FRβ靶细胞之间的高效结合（7）。实验结果显示，抗-FITC CAR-T疗法显示出强效的抗原特异性，在FRα阳性的非小细胞肺癌细胞系和FRβ阳性的巨噬细胞系，抗-FITC CAR-T均表现出有效的体外依赖性剂量。这些结果可以很明确地表明可以利用CAR-T细胞来靶向非小细胞肺癌组织来进行有效的免疫治疗。

在此项研究中，在体外细胞模型的建立中，研究人员构建的双特异性化学配体可以显著地激发抗FRα阳性肺癌细胞的活性，促进CAR-T细胞的增殖和相关细胞因子的释放。除此之外，还可以用叶酸-FITC作为中间开关，同时靶向肿瘤和肿瘤相关的巨噬细胞，加强清除肺癌细胞的能力。当然，研究人员也需要做进一步的体内药理研究，这对接下来抗FITC CAR-T疗法在肺癌中的治疗和发展有更关键的指导意义。

MUC1-CAR T疗法

在实体癌症中，由于肿瘤相关抗原（TAA）的异质性，使CAR-T细胞免疫疗法相对于血液癌症来说更加复杂化。因此在使用以TAA为导向的个性化CAR-T细胞免疫疗法之前，必须对实体癌症的TAA特征进行充分研究。MUC1同样是一种跨膜糖蛋白，在包括非小细胞肺癌在内的多种实体癌症中，表达水平都会受到异常的调节（8）。而MUC1靶向的T细胞实验正在招募四种实体肿瘤的志愿者开展临床试验，其中包括非小细胞肺癌。因此MUC1是非小细胞肺癌治疗策略中具有研究潜力的CAR-T细胞靶点。

在关于对肺癌的MUC1-CART疗法研究的一篇文章中，提及了研究人员较为完整科学的探究过程（9）。实验中研究人员为了将T淋巴细胞重新定向到MUC1，他们使用了抗 MUC1 HMFG2 单克隆抗体、荧光蛋白、相关载体和与激活的人体T细胞来转化制备为CAR-MUC1 T细胞。研究人员使用PCR分析scFV序列，以进一步确定T细胞中的抗MUR1 CAR的表达方式。

在对接下来对小鼠的体内实验中，研究人员确认了CAR-PSCA T细胞可以明显减缓非小细胞肺癌的进一步生长，但是CAR-MUC1细胞疗法的抑制作用却并不明显。同时，研究人员评估了CAR-PSCA T细胞和CAR-MUC1 T细胞组合在产生的非小细胞肺癌PDX模型中的功效。实验组小鼠中的肿瘤生长可以被 1:1 混合的CAR-PSCA T细胞和CAR-MUC1细胞组合疗法显著抑制。并且，使用组合CAR T细胞治疗的小鼠肿瘤重量明显低于使用单类型CAR T细胞治疗的重量，这个实验结果提示出MUC1-CAR T疗法作为单个疗法可能效果并不显著，但是在与其他CAR T细胞疗法对肺癌进行联合治疗策略中，会有意想不到的临床效果。

总的来说，研究人员已经证明，对于非小细胞肺癌疾病来说，PSCA和MUC1都为合理可行的治疗靶点，并且PSCA和MUC1同时靶向的CAR T细胞在体内药理实验展现出治疗效果。这提示我们MUC1与别的治疗靶点的联合治疗，可能会对非小细胞肺癌的抗原表达和清除效果有新的治疗效果。

总结

由于当前传统疗法在肺癌治疗中的局限性，CAR-T细胞疗法的独特优势提供给了研究人员新的治疗思路。并且在探索合适的治疗抗原靶点的工作中也取得了一系列里程碑式的进展。对于典型的固体肿瘤而言，无论在体外细胞实验还是体内小鼠模型中，伤害小、特异性强、细胞毒性高的CAR-T细胞疗法对肺癌组织都有着显著的抑制作用，这促进了研究人员对肺癌肿瘤相关抗原的进一步的比较筛选，以期获得更好的治疗效果。但大多数靶点抗原的研究进展依然只停留在体外或者体内实验阶段，而对于人体的临床试验并没有太多的突破性成果。因此在接下来的临床试验中，寻找和确定更为安全有效的CAR-T细胞治疗方案仍然是研究人员需要努力的重要方向。

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4. Christoph DC, Reyna-Asuncion B, Hassan B, Tran C, Maltzman JD, O'Shannessy DJ, Gauler TC, Wohlschlaeger J, Schuler M, Eberhardt WE, Hirsch FR. Assessment of folate receptor-alpha and epidermal growth factor receptor expression in pemetrexed-treated non-small-cell lung cancer patients. Clin Lung Cancer. 2014; 15:320-330 e321-323.

5. Boogerd LS, Boonstra MC, Beck AJ, Charehbili A, Hoogstins CE, Prevoo HA, Singhal S, Low PS, van de Velde CJ, Vahrmeijer AL. Concordance of folate receptor-alpha expression between biopsy, primary tumor and metastasis in breast cancer and lung cancer patients. Oncotarget. 2016; 7:17442-17454.

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8. Situ Dongrong,Wang Jian,Ma Yun et al. Expression and prognostic relevance of MUC1 in stage IB non-small cell lung cancer.[J] .Med Oncol, 2011, null: S596-604.

作者简介：刘姝玮（1998年11月—），女，汉族，山西省平遥县人，本科（在读），沈阳药科大学在读本科生，研究方向：药学