CAR-T细胞疗法治疗乳腺癌：从基础研究到临床应用

作者：小编更新时间：2023-12-20 点击数：

2020年全球癌症统计数据显示，乳腺癌已经超过肺癌，成为全球最常见的癌症，报告的新病例为230万例，占所有癌症类型的11.7%。此外，乳腺癌死亡率排名第五，在20101年有68.5万患者死亡。在妇女中，每4例癌症中就有1例被诊断为乳腺癌，每6例癌症死亡中就有1例由乳腺癌引起，在发病率和癌症死亡率方面均居首位。

乳腺癌的组织学分类主要依据人表皮生长因子受体2 (HER2)和激素受体(HR)的表达模式，即雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)，以及Ki-67指示的肿瘤增殖率，分为HER2阳性、HR阳性(HER2与ER或PR或两者均阳性)5大亚型;HER2阳性，HR阴性(HER2/ER/PR);基底样或三阴性(HER2/ER/PR);luminal A (HER2/ER/PR，低增殖);和腔的B (HER2 / ER /公关,高扩散 )。根据乳腺癌的亚型和转移程度，乳腺癌的治疗分为全身或局部。对于非转移性乳腺癌，主要的治疗目标是根除患者体内的肿瘤和防止肿瘤复发。肿瘤的根除采用手术、放疗等局部治疗，进一步根除和预防复发则采用内分泌治疗、化疗、免疫治疗等全身治疗。全身治疗可以是新辅助(术前)，辅助(术后)，或两者兼而有之。乳腺癌亚型指导治疗方法，如针对三阴性乳腺癌的单独化疗，针对所有HER2/ER/PR肿瘤的内分泌治疗，以及针对所有HER2肿瘤的免疫治疗(基于曲妥珠单抗的HER2定向抗体)。对于转移性乳腺癌，通常采用局部治疗方法和全身治疗方法来达到缓解症状和延长生命的主要治疗目标。近几十年来，手术、放疗、化疗、内分泌治疗、靶向治疗和免疫治疗提高了乳腺癌患者的生存率和生活质量。然而，乳腺癌的死亡率仍然很高，很大程度上是因为患者的耐药性限制了治疗效果和治疗结果。因此，迫切需要新的治疗策略来进一步提高乳腺癌患者的生存率和生活质量。

嵌合抗原受体(CAR) T细胞疗法是一种由过继性T细胞转移(ACT)发展而来的免疫疗法。在这个过程中，患者的T细胞从自身外周血中分离出来，并进一步在体外工程化，以表达识别肿瘤相关抗原(TAAs)的合成受体。之后，CAR-T细胞在体外培养扩增，然后作为抗癌治疗输注回患者体内。通常，CARs由四个片段组成(图11 A)，包括通常含有单链可变片段(scFv)的细胞外结构域，该片段来源于用于肿瘤抗原识别的抗体可变区，调节CAR-T细胞与肿瘤细胞之间距离的细胞外间隔区，将合成CAR-T细胞粘附到患者T细胞膜上的跨膜结构域，细胞内信号域包括CD3ζ和T细胞激活的共刺激域。CAR-T细胞在接触肿瘤细胞时，特异性识别肿瘤细胞表面呈现的抗原(图(Figure1B). 1b)。第一代CAR-T细胞疗法的临床结果并不令人满意，因为CAR-T细胞表现出较差的持久性和扩张失败。为了解决这些问题，car进一步设计了共刺激信号域(图(Figure1C). 1c)。与第一代CARs相比，第二代CARs增加了一个共刺激结构域(如CD28、41BB、ICOS)，以延长保留期。第三代car进一步包括两个额外的共刺激结构域(如CD27、CD28、41BB、ICOS和OX-40)，以增强T细胞的持久性和细胞杀伤能力。第四代car，也被称为用于通用细胞因子介导杀伤的T细胞[TRUCKs]，增加了活化T细胞(NFAT)结构域的核因子，包含可诱导的IL-12 cascaste。在这一代中，CAR-T细胞识别肿瘤抗原并激活下游信号通路后，促炎细胞因子IL-12在靶区释放并积累。随后，包括NK细胞和巨噬细胞在内的先天免疫细胞被招募到肿瘤中，以调节肿瘤微环境并摧毁癌细胞。第五代car目前正在进行安全性和有效性评估，它是由第二代car衍生而来，具有额外的IL-2受体β链片段(IL-2Rβ)。IL-2Rβ片段具有一个结合位点，可触发JAK-STAT信号通路的激活。CAR-T细胞一旦靶向肿瘤抗原，受体的抗原特异性激活可同时触发所有下游信号通路，从而使T细胞充分激活并增强持久性

CAR-T细胞疗法在血液学癌症中的成功应用表明，CAR-T细胞疗法也可能是治疗实体肿瘤的一种潜在策略。然而，与血液学癌症不同，实体肿瘤存在干扰CAR-T细胞活性的几个障碍，如肿瘤异质性、不利的肿瘤微环境、运输和浸润不足以及毒性。因此，近年来，人们致力于识别实体肿瘤细胞中呈递的独特抗原，并对car进行修饰以更好地适应实体肿瘤。令人兴奋的是，一些肿瘤抗原在临床前研究中显示出令人鼓舞的结果，包括受体酪氨酸激酶(RTK)、细胞表面蛋白36、神经节苷脂、应激配体、肿瘤血清标记物等。

CAR-T细胞治疗乳腺癌的潜在靶点

肿瘤抗原根据表达模式分为肿瘤特异性抗原(Tumor -specific antigens, tsa)、肿瘤相关抗原(Tumor -associated antigens, TAAs)和肿瘤种系抗原(cancer germline antigens, CGAs) 3类。tsa是最理想的仅在肿瘤细胞表面表达的肿瘤抗原，包括肿瘤特异性糖基化(如TnMUC1)。与正常组织(如人表皮生长因子受体2,HER2)或在正常细胞(如cd19)上线性受限表达相比，TAAs在肿瘤细胞上更丰富。靶向TAAs具有潜在的靶向/非肿瘤副作用风险，因为正常组织也会受到武装CAR-T细胞的攻击。由于CGAs主要在睾丸和卵巢中表达，因此其表达仅限于成体组织。这些抗原靶点大多属于RTK家族和细胞表面蛋白，而其他抗原靶点则是应激配体、双胞脂苷和血清肿瘤标志物。这些靶点在肿瘤中的下游信号通路总结于图2.2。大多数乳腺癌的CAR-T细胞靶点是TAAs。