科研赋能|多发性骨髓瘤的CAR-T治疗研究进展

多发性骨髓瘤（Multiple myeloma，MM）是一种浆细胞恶性增殖性肿瘤，特征在于骨髓中单克隆浆细胞的异常积聚，并产生单克隆免疫球蛋白或其片段（M蛋白），从而损害相关器官和组织，高钙血症、肾功能不全、贫血和骨质破坏均是其常见的临床表现。近年来，全球MM的发病率大幅提高，从1990年至2016年间增加了126%[1]，如今已成为血液系统中第二常见的恶性肿瘤。虽然蛋白酶体抑制剂、免疫调节剂、单克隆抗体等药物在治疗多发性骨髓瘤方面取得了显著进展，但复发和耐药性的出现仍然是一大挑战，目前MM仍无法被完全治愈。因此，针对多发性骨髓瘤的CAR-T治疗研究进展具有重要意义。

CAR-T细胞免疫疗法是一种新型的治疗方法，它利用患者自身的免疫系统来对抗癌细胞，简单来说是将分离所采集的患者外周血中的T细胞，通过基因转导技术使分离出的T细胞表达CAR，而后再将这些细胞回输到患者体内进行抗肿瘤治疗。CAR由来自单克隆抗体的单链可变片段（scFv）、来自CD8的铰链区、跨膜结构域和细胞内信号传导域四部分组成（图1）。第一代CAR仅包含一个细胞内信号传导域，第二代加入了共刺激结构域如CD28或4-1BB等，以增强CAR-T的抗肿瘤效应。第三代在第二代的基础上进一步将共刺激结构域增加至两个，以促进CAR-T的增殖和活化。第四代在第三代的基础上又增加了细胞因子，以提高CAR-T对肿瘤的杀伤力。有研究者开发了一种新型CAR构建体，这种新一代 CD19 CAR 编码来自白细胞介素（IL）-2受体β链（IL-2Rβ）的截短细胞质结构域和 STAT3 结合酪氨酸-X-X-谷氨酰胺 （YXXQ） 基序，以及TCR信号转导（CD3ζ）和共刺激（CD28） 结构域，这被认为是第五代CAR[2]，虽然这一概念目前处于探索阶段，但与单独表达CD28或4-1BB共刺激结构域的CAR-T细胞相比，该构建体在血液瘤和实体肿瘤模型中表现出优异的体内持久性和抗肿瘤作用，为治疗实体瘤带来了希望。CAR-T输注入患者体内后，可以特异性识别并通过细胞溶解、释放细胞因子和Fas/FasL三种途径杀死表达特异性抗原的肿瘤细胞，且不受主要组织相容性复合体（Maior histocompatibility complex，MHC）的限制。

图1 CAR结构示意图

目前，B细胞成熟抗原（B cell maturationantigen，BCMA）、信号淋巴细胞激活分子家族成员F7(Signaling lymphocyte activation molecule familymember F7，SLAMF7)、G蛋白偶联受体C类第5组成员D（G protein-coupled receptor class C group 5member D，GPRC5D）等已被用作MM CAR-T治疗的靶点。目前市面上共获批3款靶向BCMA的CAR-T产品。其中BCMA CAR-T产品bb2121已于2021年3月被批准上市，2022年2月另一项产品cilta-cel也被批准上市，最新获批上市的是由我国驯鹿/信达生物共同开发的福克苏注射液，其他几种抗原的研究也在进行中。

图2  MM治疗靶点

虽然MM患者接受CAR-T治疗后初期反应良好，但临床研究发现患者因抗原逃逸而复发的比例也很高，这可能与CAR-T细胞在体内扩增和持久性不足、肿瘤相关抗原的丢失或下调，以及肿瘤微环境中存在的免疫抑制因子有关。由于现有的治疗方法有限，多数复发患者预后很差。针对多个抗原受体开发多靶点CAR-T被认为是解决抗原逃逸问题最显著的解决方法，尤其是双靶点CAR-T的开发，如BCMA/CD19双靶点CAR-T的临床开发。

从理论上讲，双特异性CAR-T细胞可以通过以下四种方式实现^[7-9]：1）如图3A，Cocktail/Sequential infusion，即单特异性CAR-T细胞联合治疗（也就是鸡尾酒疗法）。这种联合治疗的弊端是两种不同靶点的CAR-T细胞在体内的扩增速率不同，最终会导致两种CAR-T细胞的比例失调，不能更好地清除肿瘤细胞；2）如图3B，Co-transduction，即两种病毒载体分别编码一种单特异性CAR分子，再将这两种病毒共同转导T细胞形成双特异性CAR-T细胞。但由于转导效率的不同，这种办法构成的CAR-T细胞上两种CAR分子的比例是不均衡的，且也会出现T细胞上仅表达一种CAR分子的情况；3）如图3C，Bicistronic CAR-T细胞，即使用一种病毒载体编码两个单特异性的CAR分子，使CAR-T细胞上有两种CAR分子。这种方法构建的双特异性CAR-T细胞可以靶向两种抗原且这两种CAR分子的比例是相等的。但这种方法的弊端是病毒载体载量有限。病毒同时编码两个CAR分子的效率较低，导致CAR-T细胞上CAR分子表达量较低且第二个CAR分子的表达可能不完整；4）如图3D-E，Bivalent CAR-T细胞，即一个病毒编码一个CAR分子，这一个CAR分子上含有两个抗原结合位点。Bivalent CAR-T细胞的结构又可以分为两种形式：线性串联（Tandem）或环状（Loop）构型。这两种bivalent CAR是目前研究最火热和应用最多的双特异性CAR-T细胞构型。

图3 双靶点CAR设计示意图

相较于传统的蛋白酶体抑制剂、单克隆抗体和免疫调节剂等治疗手段，CAR-T细胞疗法具有更显著的靶向性和更强的杀伤能力，使得患者的缓解程度及生存期得到持续改善。然而，由于肿瘤细胞免疫逃逸等问题导致的复发仍然是研究人员面临的巨大挑战。目前，针对这一问题，多靶点特别是双靶点CAR-T的临床研究已经初见成效。相信随着更多的研究和临床试验的开展，CAR-T细胞疗法的安全性和有效性将进一步提高，为多发性骨髓瘤患者带来更多的希望。

参考文献

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