韩为东教授“谈”CAR-NK、TCR-T & CAR-T现状和产业化
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2月27日，在易贸生物产业大会上，解放军总医院分子免疫学研究室主任韩为东教授发表了题为《基因修饰免疫细胞的抗肿瘤临床转化及产业化前景》的主题报告。
人体中有很多类型的免疫细胞，包括T细胞、NK细胞等。据韩为东教授介绍，这两种细胞对抗肿瘤的激活途径完全不同，但是激活后产生的效能和效应却是相同的，即形成接触依赖性，与肿瘤细胞接触后激活，释放一些酶溶解肿瘤细胞。
早在20世纪80年代中期，LAK细胞（Autologous Lymphokine-Activated Killer）就被用于治疗转移性癌症患者，这也是最早期的过继免疫疗法。NK细胞和T淋巴细胞共同参与了第一代过继免疫细胞疗法（Adoptive immune cell therapy）。然而，尽管最初的过继细胞疗法有一定的疗效，但究竟是如何产生效能的却很不清晰，基因修饰赋予了这些免疫细胞疗法特殊的“使命”。
基因修饰免疫细胞的五大方向
那么，究竟修饰什么，从哪些角度进行修饰呢？韩为东教授表示，首先，我们可以考虑选择什么样的靶进行修饰，让T细胞/NK细胞去攻击肿瘤的哪个部位；第二，过继免疫细胞往往是通过静脉输入，但是输入的细胞能否到达肿瘤部位依然是一个问题，尤其在实体瘤方面，因此也可以从这一角度考虑修饰；除此之外，还可以从治疗的持久性、活性、安全性等方面进行修饰。
CAR-NK vs CAR-T，是否真的有优势？
近阶段，越来越多的报道中将CAR-NK技术与CAR-T进行比较，那么是否CAR-NK技术真的有优势呢？据韩为东教授介绍，2014年4月，发表在《Oncolmmunology》上的一篇文章对两者采集、制备、扩增、转导、毒性机制、副作用、临床结果等方面进行了比较。具体如下表：
韩教授说，目前，他们检索到的CAR-NK相关的临床试验主要有两个（见下图），其中一个已完成但是没有见到相关的报告，另一个试验在新加坡进行，目前还在招募中。
T细胞修饰：TCR-T & CAR-T
CAR-T/TCR-T，就是把识别肿瘤细胞特异靶点的功能基因（源于抗体叫 CAR-T，源于 T 细胞受体叫 TCR-T）通过基因工程方法（改造患者的 T 淋巴细胞，让T细胞能够识别肿瘤细胞，成为肿瘤特异性T细胞用于肿瘤治疗。近日，发表在《自然医学》上的一篇文章介绍，自1994年以来，在美国，至少有148个关于基因工程TCRs或CARs治疗癌症的临床试验启动。
TCR-T
据韩为东教授介绍，目前有很多与TCR-T相关的临床试验，涉及的癌症类型包括黑色素瘤、肉瘤、甲状腺癌等，但比较成功和安全的非常少。值得注意的是，TCR-T产生的毒副反应是料所未及的，那么如何对TCR-T进行优化推进技术发展呢？韩为东教授总结了以下4点：
1.抗原的选择：临床结果表明，通常oncofetal抗原比过表达的self/tumor抗原要更安全；
2.鉴定能够识别癌症特异突变的TCRs；
3.最佳TCR亲和力的选择仍是一个具有争议的问题：值得注意是，Targeting CDR3, the TCR variable region most heavily involved in peptide binding might reduce the risk of off-target recognition by the mature TCR；
4.避免TCR链mis-pairing的风险和GVHD的脱靶活性：敲除内源性TCR。
CAR-T
目前，CAR-T技术已成为癌症免疫治疗中的主力军之一。去年年底，诺华在ASH会议上公布的其向CD19分子的CAR-T（CTL019）在治疗难治、复发急性淋巴性白血病（ALL）方面的2期临床数据极为振奋人心。据韩为东教授介绍，CAR-T实际上是一个“合成生物学”的概念，即将抗体与T细胞绑定起来。截止到2016年1月10日，中国共有25项正在进行的CAR-T临床试验，排在全球第二位。
2016年2月，韩为东教授等人在《Journal of the National Cancer Institute》（JNCI）上发表了一篇题为“Chimeric Antigen Receptors Modified T-Cells for Cancer Therapy”的综述文章，总结了CAR的基因修饰、临床应用、安全性、有效性等问题；讨论了CAR-T疗法在癌症治疗中的挑战以及未来前景。
CAR结构示意图
改善CAR-T疗法的策略
此外，报告中，韩教授还介绍了最近发表在《细胞》杂志上的一篇论文。在这项研究中，科学家们工程改造了一种需要组合激活的T细胞回路（circuit），在这一回路中，对应其中一个抗原的一种合成Notch受体能够诱导对应第二个抗原的CAR表达。这种双受体AND-gate T细胞（dual-receptor AND-gate T cells）只有在肿瘤细胞同时表达两种抗原的情况下才会被激活。体内实验中，这些T细胞展现出了精准的识别与治疗，能够区分出只拥有单个抗原的非目标肿瘤，且有效清除携带组合抗原的肿瘤。[详细]
总结：产业化之难
报告的最后，韩为东教授总结道，目前基因修饰免疫细胞治疗技术还处在从实验室向临床跨越的阶段，临床前研究逐渐成熟，但大多数临床试验还处于早期阶段，离真正的产业化还有很大的困难。要想真正实现产业化和标准化，需要闭环式系统的建立，使之不过度依赖于人，实现可重复性。
附：韩为东教授报告中涉及部分文献
1.Observations on the systemic administration of autologous lymphokine-activated killer cells and recombinant interleukin-2 to patients with metastatic cancer.（NEJM）
2.Are natural killer cells superior CAR drivers?（Oncoimmunology）
3. Efficient transfer of a tumor antigen-reactive TCR to human peripheral blood lymphocytes confers anti-tumor reactivity.（J Immunol）
4. Expression of immunoglobulin-T-cell receptor chimeric molecules as functional receptors with antibody-type specificity.（Proc Natl Acad Sci USA）
5. Chimeric Antigen Receptor–Modified T Cells in Chronic Lymphoid Leukemia（N Engl J Med）
6. Chimeric Antigen Receptors Modified T-Cells for Cancer Therapy（JNCI）
7. Precision Tumor Recognition by T Cells With Combinatorial Antigen-Sensing Circuits（Cell）
8.Efficiency of CD19 chimeric antigen receptor-modified T cells for treatment of B cell malignancies in phase I clinical trials: a meta-analysis（Oncotarget）
9. Treatment of CD33-directed chimeric antigen receptor-modified T cells in one patient with relapsed and refractory acute myeloid leukemia.（Mol Ther）
10. CD138-directed adoptive immunotherapy of chimeric antigen receptor (CAR)-modified T cells for multiple myeloma.（Journal of Cellular Immunotherapy）
11. Effective response and delayed toxicities of refractory advanced diffuse large B-cell lymphoma treated by CD20-directed chimeric antigen receptor-modified T cells.（Clinical Immunology）
12. Treatment of CD20-directed chimeric antigen receptor-modified T cells in patients with relapsed or refractory B-cell non-Hodgkin lymphoma: A early phase IIa trial report.（文献地址）