二、CAR-T细胞治疗时肿瘤抗原靶点的选择[16]
CAR-T细胞通过抗原-抗体的特异性结合来识别肿瘤细胞,不依赖于MHC抗原递呈的方式,因此可以克服肿瘤细胞因下调MHC和减少共刺激分子表达等所导致的肿瘤免疫逃逸。肿瘤细胞表面的蛋白质类和脂类抗原等,都可以作为CAR结合的靶点,能够识别更广泛的抗原分子。理想的CAR结合肿瘤抗原的靶点,应该是只在肿瘤细胞中表达,在正常组织中不表达,且位于肿瘤细胞的表面。目前用于CAR结构设计的肿瘤相关抗原(tumor associated antigens,TAAs)包括以下四类:
1.差异表达的TAAs
这类肿瘤相关抗原在肿瘤组织中高表达,但是在正常组织中低表达。如肝癌相关抗原α-AFP,结肠癌相关抗原CEA,乳腺癌和胃食管癌相关抗原HER-2,等等。
2.在肿瘤和非重要组织中表达的TAAs
如NKG2D配体、CD19和甲状腺球蛋白等。以这类抗原为靶点的CAR-T细胞,可能会对同时表达这些抗原的正常组织产生杀伤作用,引起免疫抑制功能异常(靶向NKG2D配体)、B细胞缺失(靶向CD19)、甲状腺组织受损(靶向甲状腺球蛋白)。
3.在肿瘤组织中特异性表达,在正常组织中不表达的TAAs
这类肿瘤靶点是过继细胞免疫治疗(adoptive cellular immunotherapy,ACT)最理想的TAAs。这类TAAs主要包括:①一些生殖肿瘤抗原家族成员;②在某些肿瘤中出现的特异性突变蛋白等,如在胶质母细胞瘤中表达的EGFRvⅢ、胰腺癌中表达的K-Ras、黑色素瘤中表达的B-Raf蛋白等;③一些在肿瘤组织中表达的具有致癌作用的病毒抗原(如:E6和E7人类乳头瘤抗原,LMP1和LMP2 EBV病毒膜蛋白等)。
4.与肿瘤基质成分相关的TAAs
如参与血管生成、基质重塑、成纤维细胞激活的分子,也能成为CAR-T细胞治疗的理想靶点。这类TAAs因为在正常组织中低表达,因此具有较低的细胞毒性杀伤作用。
实际上,癌细胞中任何的突变蛋白、过表达或异常表达的蛋白,都可以作为肿瘤疫苗或者T细胞治疗的靶点。为了寻找理想的肿瘤特异性抗原作为肿瘤疫苗的靶点,NCI开展了一项研究[22]。理想的靶抗原应该符合:有治疗功能;有免疫原性;在肿瘤发生中扮演重要角色;特异性强;表达水平高和表达这类抗原的细胞的百分比高;在干细胞中表达;抗原在多数肿瘤患者中表达;具有一定数量的抗原表位;抗原在细胞的定位,等等。共筛选了75个有代表性的抗原,但是没有一个抗原符合上述要求,能够成为具有理想肿瘤抗原特征的肿瘤特异性抗原。
Safran等的一项研究表明,TCR-T细胞能进入胰管腺癌(pancreatic ductal adenocarcinomas,PDA),修饰细胞外基质ECM,诱导肿瘤细胞死亡[23]。因90%的PDA肿瘤细胞均有CEA的过表达,因此,可以将CEA作为CAR-T细胞治疗PDA的潜在靶点[24]。HER-2受体酪氨酸激酶在20%的PDA中过表达[23],而CD24抗原也可以作为PDA治疗的靶抗原[21]。