高昂的治疗费用，突破性的治疗效果，改善困扰医学界多年的难题，这些吸睛的字眼都可以用来描述CAR-T这一先进细胞治疗手段。随着CAR-T细胞免疫疗法本土化研发、生产的发展，医保及保险公司的加入，未来将会成为常规肿瘤治疗手段，更多的惠及民众。

任何事物发展都有其历史，科学研究也不例外，其中有传承，有坎坷。CAR-T疗法属于过继免疫疗法（ACT）的一种，其家族中还包括TIL，TCR-T，CAR-NK等历史或未来有希望的方法。最早成功的癌症过继免疫疗法案例是1956年E. Donnall Thomas教授通过双胞胎间骨髓移植治疗白血病。随后，Miller等人发现了T细胞起源-源于造血干细胞，成熟于胸腺。直到1986年Steven Rosenberg报道了一项关于肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的研究，才将人们的目光锁定在“通过患者自身的免疫细胞可以对抗自身癌症”的理念上。1992年，Sadelain等人成功地建立了逆转录病毒介导的基因转移到T淋巴细胞的方法，使基因修饰成为在实验或治疗环境中控制免疫的手段。这些都为CAR-T技术的产生做了铺垫。

谈及CAR-T技术，不得不涉及TIL，TCR-T，CAR-NK，这些免疫细胞来源的天然和人工衍生物，在细胞治疗肿瘤领域有着千丝万缕的联系。

TIL (tumor-infiltrating lymphocytes) 治疗一般从患者肿瘤组织中提取TIL，经体外扩增培养后回输入病人体内。2002年，来自于美国国家癌症研究所（NCI）的Steven Rosenberg教授就将此法用于转移性黑色素瘤患者治疗。不过，TIL疗法有诸多限制：1、不是所有患者的肿瘤组织都会产生淋巴细胞 2、提取的淋巴细胞不一定有抗肿瘤活性 3、即便有抗肿瘤活性患者也不一定能等待8周的时间以扩充培养这些淋巴细胞。因此，尽管有高达50%的治疗响应率，TIL疗法却没能得到广泛应用。这些限制促使研究人员寻求更具广泛意义的T细胞。在TIL疗法前后治疗数百例黑色素瘤患者的过程中，研究人员发现不同患者的TIL可识别一些相同的肿瘤细胞高表达的抗原。基于这些发现，针对这些特定抗原的T细胞将具有潜在的治疗效果。这些尝试，将T细胞疗法推向靶向时代和重组改造时代。

TCR-T (T-cell receptor-engineered T cells) 通过基因导入方法，将抗原特异性TCR导入患者T细胞，制备人工TIL。这种方法避免了TIL复杂的分离过程，初步临床试验结果在2006年发表，12个黑色素瘤患者中有2位患者有治疗响应。尽管响应率远低于TIL疗法，但初次证实了基因改造的T细胞具有治疗效果。 不过，TCR-T疗法仍有诸多限制，例如TCR-T的活化依赖MHC-I类分子将肿瘤抗原呈递给TCR-T，需要共刺激信号等，细胞活化过程比较困难，肿瘤细胞易逃逸其杀伤。

      CAR-T疗法的出现大大拓展了T细胞疗法的应用范围。CAR-T也是通过基因导入方法，将抗原特异性CAR导入患者T细胞，发挥杀伤肿瘤功能。CAR-T疗法需要从患者体内分离出T细胞，并在体外利用嵌合抗原受体(CAR)进行修饰，相当于装了个GPS系统，使其能够特异性识别癌细胞，将T细胞这个普通“战士”改造成“超级战士”，最后再将改造后的T细胞扩增、回输至患者体内。

图1： CAR-T细胞治疗作用机理

      鉴于这一突破性的进展以及其他免疫调控手段的发展，Science 杂志将肿瘤免疫治疗评为2013年科技突破进展第一名。由此，CAR-T细胞免疫疗法轰动了世界，各国开始大量开展基于CAR-T细胞的科学研究和肿瘤治疗的临床试验。早在2008年，Fred Hutchison肿瘤研究所等机构就开展CAR-T细胞对B细胞淋巴瘤治疗的研究，虽然治疗结果不太理想，但该临床实验证实了表达CD20靶点的CAR-T细胞治疗是相对安全的。2010年NCI报道了一则通过CD19靶点CAR-T有效控制患者B细胞淋巴瘤的事例，由于CD19在人体B细胞表达，因此CAR-T在体内杀伤过程中，人体正常B细胞也会被清除，同时血清免疫球蛋白显著降低。但值得庆幸的是，人体在一段时间内可耐受B细胞的耗竭，这一报道为CAR-T细胞在B细胞淋巴瘤领域的大规模使用奠定了基础。2011年，美国宾夕法尼亚大学的Carl June教授及其团队将特异性识别CD19的CAR-T细胞用于B细胞来源的慢性淋巴细胞白血病治疗，显示了“治愈”的疗效，随后在复发难治性急性淋巴细胞白血病展开临床实验，也取得了良好的疗效。Fred Hutchison携手Juno，NCI携手Kite，宾大携手诺华分别在2017-2021年将自己的CAR-T产品推向市场。礼来、葛兰素史克、强生、默克等知名药企也纷纷通过投资介入CAR-T领域。截止目前全球共有7款CAR-T产品上市，其中国内2款，分别来自复星凯特和药明巨诺。

然而，CAR-T技术的应用不是没有风险的，其还面临诸多挑战。同时，尽管CAR-T细胞治疗完全缓解率高，然而大部分获得缓解的患者在几年内表现出疾病复发，CAR-T细胞耗竭是患者疾病复发的主要原因。由于持续的抗原刺激，抑制性受体表达增加等因素导致CAR-T细胞耗竭。为避免耗竭，最近，通过CAR-T细胞工程化（CRISPR/Cas9）敲除PD-1、或使用PD-1阻断抗体已被用于提高CAR-T治疗效果。与此同时，患者靶基因发生突变，也应作为CAR-T细胞治疗效果不佳或复发的考虑因素。

从获批上市CAR-T细胞产品适应症以及目前正在开展的临床试验中可以看出，目前CAR-T细胞疗法可以治疗的疾病有难治性血液系统恶性肿瘤。

值得期待的是，近年来越来越多的研究正在尝试将CAR-T细胞疗法用于早期癌症的治疗，并将其扩展到实体肿瘤。鉴于高投资和快速的创新步伐，未来CAR-T细胞领域的突破定会接踵而至，未来该领域的主要趋势涉及到靶点、疾病治疗模式等。

1. 靶向实体肿瘤/多靶点的CAR-T细胞

目前，CAR-T疗法已在血液系统恶性肿瘤中显示出良好的效果，但在实体肿瘤中的应用仍然需要突破许多难题。实体瘤的靶点表达不仅缺乏特异性，而且异质性高，肿瘤内血管系统紊乱，基质致密，T细胞难以到达浸润。此外，肿瘤微环境多以免疫抑制分子和抑制性免疫细胞组成，即便有T细胞进入，其增殖和肿瘤杀伤能力也会受明显影响。未来CAR-T疗法在治疗实体肿瘤方面还存在许多有待解决的挑战。CAR-T疗法治疗的一大难点在于肿瘤靶抗原的脱失，这也是CAR-T治疗后患者复发的主要原因，无法实现长期缓解甚至治愈。因此，未来解决这一问题的方案在于能否开发出能同时识别多个肿瘤靶抗原的CAR-T细胞，以防单一肿瘤靶抗原脱失造成CAR-T细胞无法狙击肿瘤细胞。

02“现货”CAR-T细胞疗法

目前，获批的以及临床试验中使用CAR-T细胞疗法的细胞都来自自体，即T细胞是从患者体内采集的，在体外经过改造以识别癌细胞表面上的靶标，然后重新注入患者体内。然而，这一个性化过程是复杂、耗时和昂贵的，极大的限制了可以从CAR-T疗法中获益的患者数量。科学家们正在探讨如何使用同种异体细胞生产“现货”CAR-T细胞，使其免除上述制备过程，从而能更快、更可靠、更大规模地为更多患者提供现成的细胞疗法。然而，通用CAR－T细胞也面临一些挑战和问题。例如，供体和受体之间的免疫不匹配。一种可能的解决方案是通过基因敲除或破坏供体上的TCR基因和／或HLA I类基因座来消除GVHD。然而基因编辑增加了复杂性和制造成本。因此，目前正在转向寻找新类型的免疫细胞，这些细胞可以在不需要基因编辑的情况下用于异基因移植。

03 CAR-T细胞从末线治疗到前线治疗

截止目前，大部分获批的 CAR-T细胞产品均作为末线治疗。2022年4月，吉利德获得了美国FDA对Yescarta的批准，将其作为治疗复发或难治性大B细胞淋巴瘤的二线治疗。CAR-T免疫细胞治疗从末线往前线的发展，将为更多适用患者带去生存的机会。目前，所有已批准的 CAR-T 疗法都在研究中，希望将其从仅作为二线甚者更后期的治疗手段前移至一线治疗手段。

根据预测，CAR-T疗法的全球市场规模未来5年将继续扩大，预计2025年可达90.5亿美元。2021年，我国CAR-T产品市场规模约为2亿元，到2030年市场规模有望达到289亿元。

图2： CAR-T产品市场规模及预测

未来几年，预计中国很可能在免疫细胞治疗领域发挥主导作用。CAR-T疗法是制药公司最先进的治疗手段，将改变癌症治疗的格局。而今年传奇生物的西达基奥仑赛获得美国FDA批准上市，对推进国产创新药出海具有重要意义，更多国内研发企业在CAR-T赛道上前赴后继，相信未来会有更多国产CAR-T产品走出国门走向世界。