就在今天，CAR- T 领域迎来了一项超级重磅的进展。来自日本山口大学免疫学系的玉田耕治（Koji Tamada）教授成功开发出了新一代 CAR-T。
同时，在多种实体瘤小鼠模型中，Tamada 教授证实，全新 CAR- T 治疗实体瘤的效果是目前常规 CAR- T 的至少 4 倍，对于那些常规 CAR- T 几乎无效的实体瘤，新一代 CAR- T 也能实现肿瘤的完全消除。更重要地是，全新一代 CAR- T 还解决了常规 CAR- T 治疗后易复发的难题。表现为，即使在新一代 CAR- T 消除实体瘤 100 天之后，再次接种癌细胞，这些癌细胞也无法生长出肿瘤。这一发现发表在《自然生物技术》杂志上。
Tamada 教授
说到这里，大家肯定想知道，新一代 CAR- T 到底做了那些改变。
为此，我们需要简单了解 CAR-T。CAR- T 的目标，无非就是通过改造普通 T 细胞，让它具备更强地杀伤力，可以更精准有效地对抗肿瘤 [2]。这就好比 Tony Stark 把自己改装成了钢铁侠，战斗力突然暴增，面对大 BOSS 一点儿也不虚。
但是，大家也都知道，钢铁侠在对战地球大 BOSS 的时候虽然可以得心应手，但是一旦碰到外星邪恶势力，就无能为力了。这时候，只有呼叫自己的队友，什么绿巨人，黑寡妇，美国队长，雷神等等，才能维护地球和平。而这就是新一代 CAR- T 最主要的改变，从单纯杀死癌细胞，转变为可以搭载免疫调节分子召集机体免疫细胞共同作战。
Tamada 教授的课题组长期致力于 CAR- T 的改造和优化，力图将 CAR- T 运用到实体瘤上。
此前的研究表明，淋巴组织中的网状成纤维细胞可以分泌趋化因子 IL7 以及 CCR19，其中 CCR19 可以募集外周 T 细胞及树突状细胞进入淋巴组织，而 IL7 在促进 T 细胞增殖同时可以维持 T 细胞稳定 。
这让 Tamada 教授看到了希望。所以，Tamada 教授所开发的全新一代 CAR- T 其实就是在常规 CAR- T 基础上进行改造，使常规 CAR- T 可以表达 IL7 和 CCR19 两种趋化因子。因此，新一代 CAR- T 也被命名为 7×19CAR-T。
显然，在 Tamada 教授看来，如果可以让 CAR- T 表达 IL7 和 CCR19，那么进入实体瘤中的新一代 CAR- T 就可以模仿淋巴组织中的网状成纤维细胞，召集其他部位的免疫细胞进入肿瘤组织，共同对抗实体瘤。
当然，新一代 CAR- T 到底行不行，还是需要实验数据来说话。
在体外实验中，Tamada 教授发现，表达 IL7 和 CCR19 的新一代 CAR-T，增殖能力是普通 CAR- T 的两倍，而在井间迁移试验中募集免疫细胞的能力是普通 CAR- T 的至少 5 倍。同时，IL7 受体抑制剂可以完全消除新一代 CAR- T 被增强的增殖能力，而 CCR19 受体抑制剂同样也可以完全消除新一代 CAR- T 的募集免疫细胞的能力。
这些实验表明，新一代 CAR- T 的增殖能力以及募集免疫细胞的能力的确是由 IL7 和 CCR19 赋予的。
相比于常规 CAR-T（白色），新一代 CAR- T 募集免疫细胞的能力显著增强（红色） 随后，Tamada 教授便开始测试新一代 CAR- T 在体内的抗肿瘤活性。
首先是肥大细胞瘤小鼠模型。接受适量环磷酰胺预处理后的肥大细胞瘤小鼠分别接受常规 CAR- T 或新一代 CAR- T 治疗。结果 Tamada 教授发现，常规 CAR- T 只能稍微改善肥大细胞瘤小鼠的生存，而新一代 CAR- T 可以使所有实验小鼠的肿瘤完全消除，同时在 140 天的观察期内没有复发。
有趣的是，Tamada 教授还证明了，单次注射 1×10^6 个新一代 CAR- T 细胞，引发的抗肿瘤效果比注射 4×10^6 个常规 CAR- T 细胞还要好。也就是说，新一代 CAR- T 细胞的抗实体瘤效果是常规 CAR- T 的至少 4 倍。
肥大细胞瘤小鼠存活率，红色代表接受新一代 CAR-T，蓝色代表常规 CAR-T
之后，Tamada 教授还在肺腺癌小鼠以及胰腺癌小鼠模型中进行了实验。发现，虽然常规 CAR- T 对于肺腺癌基本无效，对于胰腺癌完全无效；但新一代 CAR- T 在肺腺癌小鼠体内同样实现了肿瘤组织的完全消除，并对胰腺癌小鼠体内的肿瘤实现了长期抑制，显著延长了小鼠的生存期。
同时，为了确定同时表达 IL7 和 CCL19 对于新一代 CAR- T 起效的必要性。Tamada 教授分别建立了只表达 IL7 的 CAR- T 以及只表达 CCR19 的 CAR-T，然后分别进行实验。结果发现，无论是 7CAR- T 还是 19CAR-T，甚至二者 1：1 混合，都仅和普通 CAR- T 效果相当。这也意味着，IL7 和 CCR19 的同时表达对于新一代 CAR- T 起效至关重要。
此外，通过活体小鼠成像以及组织活检，Tamada 教授发现，新一代 CAR- T 而不是普通 CAR-T，在注射后可以全部进入实体瘤内，并诱导大量的机体本身的 T 细胞以及树突状细胞进入实体瘤组织，共同发挥抗癌作用。
最后，Tamada 教授还发现，接受新一代 CAR- T 治疗的小鼠，其机体内产生了大量的癌症记忆 T 细胞，可以有效预防癌症复发。表现为，即使在使用新一代 CAR-T100 天后，再次接种癌细胞，也无法在小鼠体内形成肿瘤。
总体而言，Tamada 教授成功的开发了新一代 CAR-T，可以有效对抗实体瘤。同时，这一研究也意味着，适当的结合 CAR 和免疫调节因子如 IL17 以及 CCR19 等等，可以有效增强 CAR- T 以及机体本身 T 细胞的抗实体瘤活性。
正如 Tamada 教授所说，“我们的研究表明，CAR- T 细胞不仅可以直接发挥抗癌作用，也可以作为细胞载体，将免疫调节分子传递到肿瘤微环境，从而在体内触发、增强和维持抗肿瘤免疫反应。”目前，Tamada 教授的团队正在和 Noiruimyun Biotech 公司洽谈临床合作 [4]。
参考资料：
1.https://www.nature.com/articles/nbt.4086#auth-6
2.Rosenberg S A, Restifo N P. Adoptive cell transfer as personalized immunotherapy for human cancer[J]. Science, 2015, 348(6230): 62-68.
3.Link A, Vogt T K, Favre S, et al. Fibroblastic reticular cells in lymph nodes regulate the homeostasis of naive T cells[J]. Nature immunology, 2007, 8(11): 1255.
4.https://www.amed.go.jp/news/release_20180306-02.html