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，因此也稱為自體CAR-T。目前，大多數(shù)癌癥患者還沒有從這些自體CAR-T療法中獲益，往往回收至體內(nèi)的CAR-T細胞會出現(xiàn)腫瘤免疫逃逸現(xiàn)象，導(dǎo)致復(fù)發(fā)或治療無效，因此也出現(xiàn)了與免疫檢查點抑制劑（如PD-1/L1抗體）聯(lián)合治療等方案。

       其實，腫瘤逃避免疫系統(tǒng)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(tǒng)的攻擊。靶向TME中的免疫抑制通路能夠引起進展期患者體內(nèi)持續(xù)的抗腫瘤應(yīng)答，對于癌癥進展方面同樣有著非比尋常的重要性。

       腫瘤微環(huán)境（TME）

       腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤賴以生存的復(fù)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(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用，可以說是腫瘤的幫兇。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個重要過程：

       · 樹突狀細胞攝取腫瘤抗原后進入淋巴結(jié)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個過程任何一個受到腫瘤微環(huán)境的干擾和抑制，機體的免疫系統(tǒng)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)境來逃避免疫系統(tǒng)的抗腫瘤反應(yīng)。

       免疫逃逸的機制包括改變G1調(diào)節(jié)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(xiàn)，TMB可以誘導(dǎo)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(xiàn)，衰竭與一系列細胞信號傳導(dǎo)改變相關(guān)，例如通常產(chǎn)生較少的細胞因子信號PD-1過表達。最近也有研究表明，TMB引起表觀遺傳修飾，基因轉(zhuǎn)錄狀態(tài)也發(fā)生了變化。

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

       根據(jù)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(dǎo)致免疫逃逸

       CD28的缺失

       在幾種實體瘤中，研究人員已經(jīng)觀察到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(jié)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重要標志。

       最近，在MM患者中發(fā)現(xiàn)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性衰老，端粒酶活性上調(diào)，表明衰老可逆。

       cAMP的過表達與Treg細胞的聚集

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

       在血液惡性腫瘤中，例如急性髓性白血病（AML）、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(xiàn)Treg細胞聚集。據(jù)預(yù)測，減少Treg細胞積累能促進AML患者的低復(fù)發(fā)風(fēng)險和無白血病生存（LFS）。

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

       可見，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，這就意味著患者體內(nèi)的衰老T細胞回收后再經(jīng)改造利用也不一定會有很強的抗腫瘤活性，因為其本來就處于TME當(dāng)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

       盡管近年來已經(jīng)廣泛研究了效應(yīng)T細胞分化的分子和細胞生物標志物，但許多與效應(yīng)T細胞的成熟和衰老相關(guān)的分子和信號傳導(dǎo)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(diào)與人端粒酶RNA組分（hTERC）表達的喪失有關(guān)，導(dǎo)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(diào)節(jié)蛋白

       此外，參與細胞周期調(diào)控并與細胞應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)的G1調(diào)節(jié)蛋白如p15、p16和p21在衰老的T細胞中上調(diào)，有證據(jù)表明p16 / Cdk6和p21 / WAF的結(jié)合水平升高，Cdk2和cyclinD3表達下調(diào)，Cdk2和Cdk6激酶活性降低。這些分子抑制從G1期到S期的轉(zhuǎn)變，迫使細胞進入復(fù)制衰老。

       丨T細胞免疫抑制性受體TIGIT

       根據(jù)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。與年輕個體相比，TIGIT在老年人的CD8 + T細胞中顯示出上調(diào)。此外，TIGIT + CD8 + T細胞表現(xiàn)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(dǎo)致物理缺失。這種效應(yīng)功能的下降還伴隨著CD4+ T輔助細胞的進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，過繼性細胞療法（ACT）正在成為晚期血液系統(tǒng)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(xiàn)在已廣泛進行針對白血病，淋巴瘤和一些實體瘤的臨床試驗。

       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療法治療實體瘤并沒有表現(xiàn)出顯著的療效。

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

       針對CAR-T細胞療法：

       首先，從患者體內(nèi)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(dǎo)致終末分化的進展，顯著抑制T細胞功能，從而獲得的CAR-T細胞表現(xiàn)出較低效能。

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

       另外，來自CAR的一些信號傳導(dǎo)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。

       扭轉(zhuǎn)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(diào)的T細胞狀態(tài)的分子基礎(chǔ)，并打開更有效地逆轉(zhuǎn)它們的大門。這對于免疫檢查點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(tǒng)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(dǎo)衰老作為免疫抑制的機制。因此，免疫療法的一個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(fù)。

       以下是針對T細胞衰老的修正策略：

       丨cAMP水平的調(diào)節(jié)

       cAMP是衰老進程中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和腫瘤細胞通過間隙連接轉(zhuǎn)移增加cAMP水平，直接誘導(dǎo)人類原始T細胞和腫瘤特異性效應(yīng)T細胞衰老。由于其固有的抑制功能，功能失調(diào)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(diào)節(jié)可能是修復(fù)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Toll樣受體8（TLR8）信號傳導(dǎo)對腫瘤細胞進行代謝調(diào)節(jié)。具體而言，TLR8配體，如第三代聚酰胺胺樹枝狀大分子（poly-G3）和ssRNA40，可以通過激活PKA-Csk-Lck抑制途徑，調(diào)節(jié)腫瘤細胞內(nèi)源性cAMP來增強T細胞的抗腫瘤功能。

       丨抑制ERK1 / 2和P38信號

       根據(jù)此前的研究，ERK1/2和P38信號被鑒定為是Treg誘導(dǎo)T細胞衰老的調(diào)節(jié)因子。因此，抑制該信號可能促使T細胞衰老的逆轉(zhuǎn)

       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(yīng)進一步探索。

       腫瘤微環(huán)境誘導(dǎo)T細胞衰老的機制和細胞治療中T細胞衰老修正的策略

       結(jié)語

       許多患者對ACT免疫療法的應(yīng)答欠佳，這就意味著研究者們需要另辟蹊徑，探索合適的治療方案。更好地了解腫瘤微環(huán)境導(dǎo)致T細胞功能障礙的方式將為下一代ACT免疫療法開辟新的治療策略。由于腫瘤微環(huán)境可以誘導(dǎo)衰老和衰竭的細胞表型，因此制定逆轉(zhuǎn)這些狀態(tài)的策略對于提高免疫治療效果顯得尤為重要。

       新興的靶向微環(huán)境治療已被廣泛接受。根據(jù)不同組織的特點，針對多種微環(huán)境基質(zhì)細胞的協(xié)同治療和多種靶標記的不斷發(fā)現(xiàn)可能是未來研究的方向。