继美国FDA 批准诺华公司(Novartis) 的CAR-T细胞Tisagenlecleucel-T(Kymriah)治疗复发难治性儿童及年轻成人(3~25 岁)急性淋巴细胞白血病(ALL)不久，10 月19 日，Kite Phama 公司的CAR-T细胞Axicabtagene ciloleuce(Yescarta)也获得FDA 审批，用于治疗不适宜自体干细胞移植的复发难治性B 细胞非霍奇金淋巴瘤(B-NHL)患者。

CAR-T疗法的出现给濒临死亡的ALL患者带来了生存希望，即使无药可用的晚期ALL患者，CAR-T疗法也能取得90%的完全缓解率，这是以往任何一种治疗方案都望尘莫及的。但CAR-T疗法严重的副作用也实在不容小觑。

从1993年到现在20多年，CAR-T也已由低效的第一代，发展到现在效果非常好的三代和四代。虽然三四代CAR-T效果更好，但副作用也更大，目前尚无法避免CAR-T的副作用如细胞因子释放综合征(CRS，即细胞因子风暴)等，二代CAR-T的副作用几乎已经是人类可以接受的极限，因此目前临床上使用的CAR-T仍是二代。

瑞士巴塞尔大学Martin Fussenegger教授，首次成功地将非免疫细胞改造成了可特异性靶向并杀死肿瘤细胞的“人造CAR-T”，使其能模拟T细胞识别和攻击癌细胞，成功避免了CAR-T副作用的同时，显著提高了治疗疗效，理论上有更广的适用范围。(Nat Chem Biol. 2017年11月13日在线版)

研究者将两种非免疫细胞(间充质干细胞和HEK-293T细胞)组成合成T细胞，使其有细胞外接触感应的跨膜信号抑制蛋白，一旦接触到靶细胞，抑制信号阻断，打开级联反应开关，促进分子复合体的产生。嵌于细胞膜中的特殊抗体，特异性识别肿瘤细胞表现抗原，与之结合，锁定靶标。细胞内合成分子复合体，穿透细胞膜，从非免疫细胞进入肿瘤细胞，与细胞内负责激活抗肿瘤前体药物的转化分子结合，激活抗肿瘤药物达到杀灭肿瘤细胞的目的。

CAR-T疗法通过基因工程技术，使来自患者的T细胞表达外源性的人工设计的嵌合抗原受体(CAR)，得到基因修饰改造后的表达CAR的T细胞。CAR上包括细胞外的肿瘤相关抗原结合区以及胞内信号区。当CAR上的抗原结合区与肿瘤细胞抗原结合后，激活细胞内的信号区，引起T细胞活化，释放大量的细胞因子对肿瘤进行攻击。

但由于T细胞在杀灭癌细胞时释放了大量的细胞因子，诱发“细胞因子风暴”，因此不可避免地引发全身性的免疫反应，导致正常的器官和组织被攻击。而“细胞因子风暴”最终会导致器官衰竭甚至死亡。这也是CAR-T目前在临床使用中面临的最大问题。

CAR-T在治疗过程中还有一个严重缺陷，那就是CAR-T的效率非常低，起效依赖T细胞与癌细胞之间地随机碰撞。因此，目前CAR-T疗法仅限于几种特定的血液系统肿瘤。

Fussenegger教授认为，由于T细胞杀灭癌细胞需要细胞因子，而细胞因子的副作用目前又不可避免。解决CAR-T缺陷的一个可行的办法就是人工改造“有潜力”的非免疫细胞，通过特异性释放其他抗肿瘤物质杀灭癌细胞。

Fussenegger教授选择了间充质干细胞和神经干细胞，这是两种常用的有潜力的非免疫细胞，这两种细胞有先天性的靶向肿瘤细胞的能力，能在肿瘤细胞释放的某些物质诱导下，自动“寻找”肿瘤细胞。

由于非免疫细胞与T细胞不同，适用于T细胞的基因改造方法并不适用于非免疫细胞。因此Fussenegger教授重新设计了更精密复杂的改造方案。

对非免疫细胞的改造主要也分为三个部分：一是可识别肿瘤特异性抗原的受体;二是细胞内合成分子复合体的信号传导通路，分子复合体像子弹头一样穿透细胞膜，从非免疫细胞进入肿瘤细胞内部，与细胞内负责激活抗肿瘤前体药物的转化分子结合;三是细胞膜外突出的信号抑制蛋白，类似接触性分子开关，负责控制细胞内信号通路的激活或关闭。

改造后的非免疫细胞进入机体后，这些细胞会主动找到肿瘤细胞，与肿瘤细胞表面的特异性抗原结合，随后打开分子开关，激活细胞内一系列的信号通路，产生抗肿瘤活性物质，发挥杀伤肿瘤细胞的作用。

由于改造的非免疫细胞的三个部分都是可以人工设计的，意味着理论上，可以选择任何类型肿瘤细胞作为目标，让其释放任何抗肿瘤物质，再加上非免疫细胞可以自动靶向肿瘤组织，这一新方案的适用范围或许会超过CAR-T。

Fussenegger教授在乳腺癌中探讨了人造非免疫细胞的效果，通过将干细胞进行结构改造，使其具有识别乳腺癌细胞表面HER-2抗原的能力，并产生一种复合结构的蛋白质。这种蛋白质由两部分组成，前面是可轻松穿透细胞膜的蛋白质，尾部结合着可激活抗肿瘤药物的酶。

实验中，无活性的抗肿瘤药物可被所有细胞摄入，包括正常细胞以及癌细胞。当加入人工改造后的非免疫细胞后，人工改造后的非免疫细胞可以自动靶向乳腺癌细胞，特异性地将这种酶注入到乳腺癌细胞内，激活癌细胞内的抗肿瘤药物，介导乳腺癌细胞的凋亡，同时不影响周围的正常细胞。提示人工改造的非免疫细胞用来抗肿瘤貌似是可行的。这些合成T细胞完全独立于人体免疫系统，可早期发现并消灭转移肿瘤细胞。不过，相比非免疫细胞，免疫细胞找到肿瘤细胞的概率可能更大，这种非免疫细胞疗法的有效率有多高还未知。

研究者计划进行临床前研究以及临床试验，进一步确定这一新方案的可行性。改造非免疫细胞或将会为难以接受CAR-T治疗的患者提供新型的“免疫治疗“方案。 

(编译 隋唐)