兩款已經(jīng)獲批上市的CAR-T細胞療法均需要從患者血液中提取T細胞，因此也稱(chēng)為自體CAR-T。目前，大多數癌癥患者還沒(méi)有從這些自體CAR-T療法中獲益，往往回收至體內的CAR-T細胞會(huì )出現腫瘤免疫逃逸現象，導致復發(fā)或治療無(wú)效，因此也出現了與免疫檢查點(diǎn)抑制劑（如PD-1/L1抗體）聯(lián)合治療等方案。

其實(shí)，腫瘤逃避免疫系統的機制與腫瘤微環(huán)境（TME）息息相關(guān)。研究顯示，腫瘤細胞可采用多種方式逃避免疫系統的攻擊。靶向TME中的免疫抑制通路能夠引起進(jìn)展期患者體內持續的抗腫瘤應答，對于癌癥進(jìn)展方面同樣有著(zhù)非比尋常的重要性。

腫瘤微環(huán)境（TME）

腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤賴(lài)以生存的復雜環(huán)境，主要由多種不同細胞外基質(zhì)（ECE）和基質(zhì)細胞組成。

越來(lái)越多的研究證明，TME可以決定腫瘤的異質(zhì)性，并在隨后的腫瘤發(fā)展和腫瘤細胞的轉移中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以說(shuō)是腫瘤的幫兇。因此，理解腫瘤細胞在腫瘤微環(huán)境中如何與其他細胞進(jìn)行相互作用并完成免疫逃逸是攻克腫瘤的重要一步。

腫瘤微環(huán)境中可能發(fā)生免疫逃逸的3個(gè)重要過(guò)程：

· 樹(shù)突狀細胞攝取腫瘤抗原后進(jìn)入淋巴結遞呈給T細胞；

· T細胞激活后浸潤腫瘤微環(huán)境；

· T細胞識別腫瘤細胞后，增殖并殺傷腫瘤細胞。

這3個(gè)過(guò)程任何一個(gè)受到腫瘤微環(huán)境的干擾和抑制，機體的免疫系統就不能有效地識別和殺傷腫瘤細胞。而惡性腫瘤巧妙的利用免疫抑制微環(huán)境來(lái)逃避免疫系統的抗腫瘤反應。

免疫逃逸的機制包括改變G1調節蛋白表達，抑制因子的產(chǎn)生，如IL-10、TGF-β、IDO，以及免疫抑制受體的過(guò)表達，例如程序性細胞死亡配體1（PD-L1）和Treg細胞的募集。

已經(jīng)發(fā)現，TMB可以誘導任何年齡的人T細胞衰竭，盡管我們對它所涉及的分子機制仍不清楚。但之前的研究發(fā)現，衰竭與一系列細胞信號傳導改變相關(guān)，例如通常產(chǎn)生較少的細胞因子信號PD-1過(guò)表達。最近也有研究表明，TMB引起表觀(guān)遺傳修飾，基因轉錄狀態(tài)也發(fā)生了變化。

至關(guān)重要的是，研究還發(fā)現：免疫細胞對病毒和腫瘤抗原的反應隨著(zhù)T細胞功能障礙而下降。

根據發(fā)表在《血液病學(xué)和腫瘤學(xué)雜志》上的最新研究報告，作者指出：提高癌癥免疫療法的療效將取決于深入了解衰老/衰竭的免疫T細胞功能障礙的狀態(tài)。該研究來(lái)自暨南大學(xué)血液學(xué)研究所，通訊作者為李揚秋博士。

腫瘤免疫微環(huán)境讓T細胞衰老導致免疫逃逸

CD28的缺失

在幾種實(shí)體瘤中，研究人員已經(jīng)觀(guān)察到CD8+CD28- T細胞的積累。其中，CD28是T細胞表面重要的第二信號分子，它與其配體的結合能刺激淋巴細胞的增殖和細胞因子的產(chǎn)生，已知CD28分子的表達水平降低是免疫衰老的一個(gè)重要標志。

最近，在MM患者中發(fā)現衰老T細胞的表征，包括具有CD28- KLRG1+ CD57+ 或CD28- CD57+ PD-1+ 表型的克隆擴增的CD8+ T細胞。值得注意的是，這些T細胞克隆顯示端粒非依賴(lài)性衰老，端粒酶活性上調，表明衰老可逆。

cAMP的過(guò)表達與Treg細胞的聚集

腫瘤來(lái)源的cAMP已被證明是直接誘導T細胞衰老的原因，同時(shí)也是Treg細胞誘導T細胞衰老機制的關(guān)鍵信號分子。

在血液惡性腫瘤中，例如急性髓性白血?。ˋML）、急性淋巴細胞白血?。ˋLL）、慢性淋巴細胞白血?。–LL）、多發(fā)性骨髓瘤（MM）和B細胞淋巴瘤，均有發(fā)現Treg細胞聚集。據預測，減少Treg細胞積累能促進(jìn)AML患者的低復發(fā)風(fēng)險和無(wú)白血病生存（LFS）。

腫瘤治療手段往往也會(huì )由于T細胞衰老而導致負面影響，如復發(fā)和無(wú)效。例如，自體干細胞移植（ASCT）后MM患者的早期復發(fā)與CD28- CD57+ PD-1+ T細胞的增多相關(guān)。

可見(jiàn)，腫瘤免疫逃逸的策略之一是T細胞衰老。

對于CAR-T免疫療法，這就意味著(zhù)患者體內的衰老T細胞回收后再經(jīng)改造利用也不一定會(huì )有很強的抗腫瘤活性，因為其本來(lái)就處于TME當中，已經(jīng)帶有特定的衰老表型。因此，需要尋找T細胞衰老的生物標志物來(lái)篩選較強活性的T細胞。

T細胞衰老的生物標志物

盡管近年來(lái)已經(jīng)廣泛研究了效應T細胞分化的分子和細胞生物標志物，但許多與效應T細胞的成熟和衰老相關(guān)的分子和信號傳導途徑仍然是未知的。

丨CD27、CD28、KLRG-1、CD57

衰老中的T細胞傾向于失去共刺激分子如CD27和CD28，同時(shí)表達殺傷細胞凝集素樣受體亞家族G（KLRG-1）和CD57。CD27和CD28下調與人端粒酶RNA組分（hTERC）表達的喪失有關(guān)，導致端粒酶活性降低，隨后端粒末端的累積受損。而干擾KLRG-1在T細胞上的連接已經(jīng)顯示出增強的增殖能力。其中，CD57顯示與嚴重的增殖受損有關(guān)，因此被認為是T細胞衰老最可靠的表面標志物。

丨G1調節蛋白

此外，參與細胞周期調控并與細胞應激反應相關(guān)的G1調節蛋白如p15、p16和p21在衰老的T細胞中上調，有證據表明p16 / Cdk6和p21 / WAF的結合水平升高，Cdk2和cyclinD3表達下調，Cdk2和Cdk6激酶活性降低。這些分子抑制從G1期到S期的轉變，迫使細胞進(jìn)入復制衰老。

丨T細胞免疫抑制性受體TIGIT

根據最近的一項研究，T細胞免疫抑制性受體TIGIT被認為是新的T細胞衰老標志物。與年輕個(gè)體相比，TIGIT在老年人的CD8 + T細胞中顯示出上調。此外，TIGIT + CD8 + T細胞表現出衰老免疫表型，包括KLRG1和CD57的高表達。

此外，TIGIT還被描述為HIV感染后衰竭的CD4+和CD8 + T細胞中的新標記。衰竭的T細胞分階段地失去IL-2的產(chǎn)生、高增殖能力和離體殺傷能力，隨后喪失腫瘤壞死因子（TNF）的產(chǎn)生，并且在最后階段，部分或完全喪失了產(chǎn)生大量干擾素-γ的能力，最終導致物理缺失。這種效應功能的下降還伴隨著(zhù)CD4+ T輔助細胞的進(jìn)行性喪失和抑制性受體的表達增加，例如PD1、CTLA4、TIGIT、LAG-3、CD244、CD160和TIM3。

CAR-T療效不佳與T細胞衰老/衰竭相關(guān)

目前，過(guò)繼性細胞療法（ACT）正在成為晚期血液系統惡性腫瘤患者的潛在治療方法。 CAR-T和TCR-T細胞療法利用從患者分離的功能活性T細胞，將這些T細胞在體外重建和擴增以識別靶細胞上的特異性抗原，現在已廣泛進(jìn)行針對白血病，淋巴瘤和一些實(shí)體瘤的臨床試驗。

但FDA批準的兩款CAR-T產(chǎn)品均是針對血液腫瘤與淋巴瘤，CAR-T療法治療實(shí)體瘤并沒(méi)有表現出顯著(zhù)的療效。

大量的實(shí)驗可以看出，開(kāi)發(fā)工程化T細胞療法仍存在很大的挑戰。為了取得這一領(lǐng)域的進(jìn)展，需要更科學(xué)地明確治療目標，例如制定戰勝腫瘤微環(huán)境的策略，找到更好的方法來(lái)保護T細胞免受免疫抑制。

針對CAR-T細胞療法：

首先，從患者體內獲得的是暴露于TME中的T細胞，具有衰老和衰竭的表型，可導致終末分化的進(jìn)展，顯著(zhù)抑制T細胞功能，從而獲得的CAR-T細胞表現出較低效能。

其次，T細胞的內源性TCR可對CAR-T細胞的持久性具有負面影響。當將CAR引入具有不同TCR特異性的T細胞時(shí)，TCR抗原的存在引起與T細胞衰竭和凋亡相關(guān)的CD8 + CAR T細胞效價(jià)的喪失。

另外，來(lái)自CAR的一些信號傳導可以增加T細胞的分化和衰竭，由CAR單鏈可變片段的抗原非依賴(lài)性聚集引發(fā)的CAR CD3ζ磷酸化將迫使CAR-T細胞的早期衰竭。

總之，腫瘤相關(guān)T細胞免疫衰老和衰竭的修正是增強ACT抗腫瘤功能的關(guān)鍵點(diǎn)。

扭轉CAR-T療效的修正策略

世界各地的研究團隊的工作正在揭示功能失調的T細胞狀態(tài)的分子基礎，并打開(kāi)更有效地逆轉它們的大門(mén)。這對于免疫檢查點(diǎn)阻斷和嵌合抗原受體T（CAR-T）細胞療法等癌癥免疫療法至關(guān)重要，這些療法需要高功能性T細胞才能發(fā)揮作用。

血液系統惡性腫瘤中的腫瘤部位顯示出招募Treg細胞，并在其腫瘤微環(huán)境中使用直接和間接誘導衰老作為免疫抑制的機制。因此，免疫療法的一個(gè)可能目標是抑制腫瘤相關(guān)的T細胞衰老以及衰老T細胞功能的恢復。

以下是針對T細胞衰老的修正策略：

丨cAMP水平的調節

cAMP是衰老進(jìn)程中Treg細胞免疫抑制的關(guān)鍵組分，在腫瘤部位積累，產(chǎn)生缺氧微環(huán)境。這些微環(huán)境中的Treg和腫瘤細胞通過(guò)間隙連接轉移增加cAMP水平，直接誘導人類(lèi)原始T細胞和腫瘤特異性效應T細胞衰老。由于其固有的抑制功能，功能失調的衰老T細胞可以間接維持腫瘤微環(huán)境并擴增免疫抑制，從而表明cAMP水平的調節可能是修復T細胞衰老和破壞患者腫瘤微環(huán)境的潛在途徑。

最近的研究表明通過(guò)Toll樣受體8（TLR8）信號傳導對腫瘤細胞進(jìn)行代謝調節。具體而言，TLR8配體，如第三代聚酰胺胺樹(shù)枝狀大分子（poly-G3）和ssRNA40，可以通過(guò)激活PKA-Csk-Lck抑制途徑，調節腫瘤細胞內源性cAMP來(lái)增強T細胞的抗腫瘤功能。

丨抑制ERK1 / 2和P38信號教你一招輕松改善眼袋！

根據此前的研究，ERK1/2和P38信號被鑒定為是Treg誘導T細胞衰老的調節因子。因此，抑制該信號可能促使T細胞衰老的逆轉

丨干擾p16的積累

有趣的是，兒童T細胞急性淋巴細胞白血?。═-ALL）細胞的常見(jiàn)改變是p16和p15的缺失，并且在一些情況下p15基因中5'CpG島的高度甲基化。兩種蛋白質(zhì)的積累與T細胞衰老和衰老密切相關(guān)，因此它們的缺失可能在一些白血病T細胞永生化和避免衰老的機制發(fā)揮重要作用。雖然這表明干擾p16的積累可能會(huì )減緩或防止T細胞衰老，但它也可能增加引發(fā)T細胞癌變的風(fēng)險，因此應進(jìn)一步探索。

腫瘤微環(huán)境誘導T細胞衰老的機制和細胞治療中T細胞衰老修正的策略

閱讀：  2018-07-31 10:15:57