TCR-T免疫治疗肿瘤：现状、挑战及展望
郑伟涛, 李涵泺, 胡康洪
中国癌症杂志
2023, 33 ( 7):
707-716.
DOI: 10.19401/j.cnki.1007-3639.2023.07.009
T细胞受体工程T细胞（engineered T cell receptor-T cell，TCR-T）疗法和嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigens receptor-T cell，CAR-T）疗法是目前过继性T细胞治疗最有效的两种方式。由于CAR仅能识别肿瘤表面的抗原，在实体瘤治疗中至今未有令人满意的结果。TCR不仅能识别肿瘤表面抗原，同时能识别胞内抗原，因此，TCR-T疗法在治疗实体瘤方面显示出前所未有的前景，成为极具潜力的治疗方式。本综述探讨了TCR-T疗法与CAR-T疗法识别癌症抗原机制的差异及当前TCR-T疗法靶向的临床靶点和不同类型的肿瘤抗原，描述了TCR-T抗肿瘤治疗的临床开发现状，并讨论了临床前评估TCR效价的标准和目前TCR-T治疗的优势、存在的局限性及可能有效的应对措施。最后，我们回顾了TCR-T治疗的现状和当前仍存在的一些挑战，强调靶向肿瘤特异性抗原的重要性，概述了结合检查点阻断治疗和溶瘤病毒等的新抗原特异性TCR-T治疗策略，以期这种联合治疗能够显著改善癌症的免疫治疗效果，并对未来TCR-T治疗根除多发性癌症提供一些思路。
View image in article
图2
TCR和CAR与肿瘤细胞的识别及作用模式
正文中引用本图/表的段落
与CAR-T仅识别表面抗原不同，MHC分子呈递的任何抗原均能被TCR-T识别，不管是胞内或胞外抗原，亦或是肿瘤细胞突变后产生的新抗原。因此TCR比CAR能识别更多的靶抗原和肿瘤类型。此外，CAR-T疗法虽不受MHC的限制，但需要在体外大量制备抗原特异性T细胞。CAR-T疗法为正常的T细胞配备了肿瘤细胞表面抗原特异性单链抗体，该单链抗体可连接到CD3ζ的胞内区域，在治疗中使用的抗体的亲和力一般高于TCR，因此，CAR-T的激活需要更高浓度的靶抗原 [40]，而TCR-T通过基因工程改造，对肿瘤细胞的亲和力增强，可被微量靶抗原激活，故TCR比CAR对低浓度的靶抗原更敏感（图2）。由于实体瘤细胞缺乏细胞表面生物特异性标志物，因此TCR-T比CAR-T更适宜于实体瘤的治疗。此外，TCR-T治疗在试验中观察到比CAR-T介导更少的细胞因子释放 [6]，因此TCR-T治疗的综合风险评分（comprehensive risk score，CRS）比CAR-T更低。因此，TCR-T在治疗实体瘤方面具有极大潜力，近年来TCR-T疗法的一些临床试验被大量研究。目前，Kimmtrak的获批进一步证实了TCR-T疗法在实体瘤中的有效性和安全性。近年来，新抗原作为一类免疫原性TSA被发现，其来自于自身致癌病毒蛋白的肿瘤特异性突变。针对新抗原和病毒蛋白的T细胞不会经胸腺选择，因此很有可能分离出针对这些靶点的T细胞克隆。而此类抗原多表达于细胞内，因此，TCR比CAR更有可能成功地靶向此类抗原。
在选择进入临床的TCR时，通常会评估以下几个方面. ... Understanding TCR affinity, antigen specificity, and cross-reactivity to improve TCR gene-modified T cells for cancer immunotherapy 1 2019 ... TCR与MHC之间的高效相互作用是TCR-T成功靶向肿瘤的前提.TCR与MHC之间的结合或TCR-T对靶抗原的特异性识别能力通常用TCR亲和力来表征.使用比DMF4受体亲和力更高的DMF5 TCR，转导后的T细胞在试验中观察到有更好的应答率 [30]，暗示能够识别肿瘤细胞表面低表达的pMHC的高亲和力TCR被作为更好的选择可用于大多数临床试验.理论上，为增强免疫反应应寻找与靶抗原具有高亲和力的TCR，但自身免疫性疾病通常与高亲和力TCR的治疗相关，因此筛选具有最佳亲和力的TCR极具挑战性.太低的亲和力可能对靶向非肿瘤组织存在潜在的毒性风险，而太高的亲和力可能导致异常的免疫激活，引发细胞因子风暴的产生.而具有中到低等亲和力的TCR可以介导肿瘤的杀伤，且不会引起自身免疫性疾病.确定抗原识别受体的理想亲和力应控制在合适的阈值范围内，已有研究 [13]统计T细胞亲和力阈值在5 ~ 10 μmol/L时，T细胞活性最大，亲和力大于正常范围（1 ~ 100 μmol/L）的TCR更有可能发生交叉反应 [13,36].因此，在进行TCR亲和力优化的同时应合理、准确评估，以免过高亲和力的TCR在临床使用时对患者产生不利影响. ... Preclinical evaluation of an affinity-enhanced MAGE-A4-specific T-cell receptor for adoptive T-cell therapy 1 2020 ... 尽管TCR-T在治疗实体瘤方面有极大潜力，但其安全性问题同样备受关注.在靶 [29]和脱靶 [30]肿瘤毒性反应在之前的TCR临床试验中已被报道.上述有关各种靶抗原表达特点的描述，暗示TCR激活的T细胞可能不能正确区分肿瘤细胞和表达靶抗原或类似靶抗原的正常细胞.因此，TCR-T可能会对正常组织产生损害.在靶毒性在TCR识别MAGE-A3和MAGE-A12共有表位的T细胞后发生的致命神经毒性中得到明确 [16].此外，Sanderson等 [37]报道了TCR潜在的同种异体反应，发现限制性MAGE-A4 TCR与HLA-A*0205产生了同种异体反应，因此，在候选TCR靶向新的抗原表位进入临床试验前，必须评估其在健康组织内的表达模式和HLA的递呈.另外，错配的TCR会导致潜在的危险脱靶毒性，TCR错配可能会产生新的TCR，这些TCR没有经过人体胸腺选择，可能具有自身抗原特异性.若机体健康组织与肿瘤细胞有相同或类似的抗原时，错配后的TCR便会产生靶向和肿瘤外毒性.因此，在临床前研究中应该对每种肿瘤抗原进行严格筛查，以确定其在人体组织中的表达程度. ... Identification of multiple antigens recognized by tumor-infiltrating lymphocytes from a single patient: tumor escape by antigen loss and loss of MHC expression 1 2004 ... 2004年，Khong等 [38]从黑色素瘤中分离得到第一个TCR，其靶向分化抗原gp100，为癌症治疗提供了新选择，该实验的成功开启了TCR-T治疗时代.自2015年以来，治疗各种实体瘤和血液系统恶性肿瘤的TCR-T研究大量增加，尤其是2017—2019年，TCR-T疗法得到迅速发展，临床试验数量也随TCR-T疗法的需求逐渐增加.虽然基于TCR-肽/MHC相互作用的TCR-T治疗是最常见且应用最广泛的免疫治疗方法，但其他基于TCR的免疫治疗策略也已被探索用于临床试验中，利用一端可溶性TCR和另一端的免疫细胞激活基序所组成的融合蛋白近年来也被研究，2022年1月25日，美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准Kimmtrak（tebentafusp-tebn，IMCgp100）用于HLA-A*0201阳性的无法切除或转移性葡萄膜黑色素瘤成人患者的治疗 [39]，自此第1个获得美国FDA批准的TCR-T治疗产品诞生，其是首次获批治疗实体瘤的双特异性T细胞接合器，也是目前唯一获批治疗不可切除性或转移性葡萄膜黑色素瘤的疗法.Kimmtrak的获批具有里程碑意义，彰显了TCR-T疗法强大的抗肿瘤能力.世界多家机构也积极开展TCR-T免疫治疗的研究，一直努力将各自的研究推向临床治疗阶段.截至2022年10月18日，全球共有710个有关“TCR”的关键词在美国国立卫生研究院的临床试验数据库（www.clinicaltrials.gov）中被检索到，所有检索到的研究大多数针对实体瘤，其中最常见的实体瘤是黑色素瘤，其次是肠癌、胃癌、肺癌等.依据研究靶点分类，主要有包括NY-ESO-1、MAGE家族蛋白、MART-1、癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）等TAA靶点，新抗原包括乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）/HPV、KRAS等.27个临床试验中，就靶抗原分类而言，TAA最多，其次是病毒抗原，新抗原的临床试验也有逐年增加的趋势（表1）.根据靶点的统计，NY-ESO-1、MAGE-A4是临床试验靶向最多的靶点，其次是HPV、MART等.这些临床试验中，最常见的限制性等位基因依次为HLA-A*02、HLA-A*11、HLA-A*24，此外，靶向癌症类型最多的是黑色素瘤.从试验设计和策略的角度来看，大多数临床试验进度是Ⅰ或Ⅱ期，目前还没有产品达到Ⅲ期. ... Overall survival benefit with tebentafusp in metastatic uveal melanoma 1 2021 ... 2004年，Khong等 [38]从黑色素瘤中分离得到第一个TCR，其靶向分化抗原gp100，为癌症治疗提供了新选择，该实验的成功开启了TCR-T治疗时代.自2015年以来，治疗各种实体瘤和血液系统恶性肿瘤的TCR-T研究大量增加，尤其是2017—2019年，TCR-T疗法得到迅速发展，临床试验数量也随TCR-T疗法的需求逐渐增加.虽然基于TCR-肽/MHC相互作用的TCR-T治疗是最常见且应用最广泛的免疫治疗方法，但其他基于TCR的免疫治疗策略也已被探索用于临床试验中，利用一端可溶性TCR和另一端的免疫细胞激活基序所组成的融合蛋白近年来也被研究，2022年1月25日，美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）批准Kimmtrak（tebentafusp-tebn，IMCgp100）用于HLA-A*0201阳性的无法切除或转移性葡萄膜黑色素瘤成人患者的治疗 [39]，自此第1个获得美国FDA批准的TCR-T治疗产品诞生，其是首次获批治疗实体瘤的双特异性T细胞接合器，也是目前唯一获批治疗不可切除性或转移性葡萄膜黑色素瘤的疗法.Kimmtrak的获批具有里程碑意义，彰显了TCR-T疗法强大的抗肿瘤能力.世界多家机构也积极开展TCR-T免疫治疗的研究，一直努力将各自的研究推向临床治疗阶段.截至2022年10月18日，全球共有710个有关“TCR”的关键词在美国国立卫生研究院的临床试验数据库（www.clinicaltrials.gov）中被检索到，所有检索到的研究大多数针对实体瘤，其中最常见的实体瘤是黑色素瘤，其次是肠癌、胃癌、肺癌等.依据研究靶点分类，主要有包括NY-ESO-1、MAGE家族蛋白、MART-1、癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）等TAA靶点，新抗原包括乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）/HPV、KRAS等.27个临床试验中，就靶抗原分类而言，TAA最多，其次是病毒抗原，新抗原的临床试验也有逐年增加的趋势（表1）.根据靶点的统计，NY-ESO-1、MAGE-A4是临床试验靶向最多的靶点，其次是HPV、MART等.这些临床试验中，最常见的限制性等位基因依次为HLA-A*02、HLA-A*11、HLA-A*24，此外，靶向癌症类型最多的是黑色素瘤.从试验设计和策略的角度来看，大多数临床试验进度是Ⅰ或Ⅱ期，目前还没有产品达到Ⅲ期. ... Tumor antigen and receptor densities regulate efficacy of a chimeric antigen receptor targeting anaplastic lymphoma kinase 1 2017 ... 与CAR-T仅识别表面抗原不同，MHC分子呈递的任何抗原均能被TCR-T识别，不管是胞内或胞外抗原，亦或是肿瘤细胞突变后产生的新抗原.因此TCR比CAR能识别更多的靶抗原和肿瘤类型.此外，CAR-T疗法虽不受MHC的限制，但需要在体外大量制备抗原特异性T细胞.CAR-T疗法为正常的T细胞配备了肿瘤细胞表面抗原特异性单链抗体，该单链抗体可连接到CD3ζ的胞内区域，在治疗中使用的抗体的亲和力一般高于TCR，因此，CAR-T的激活需要更高浓度的靶抗原 [40]，而TCR-T通过基因工程改造，对肿瘤细胞的亲和力增强，可被微量靶抗原激活，故TCR比CAR对低浓度的靶抗原更敏感（图2）.由于实体瘤细胞缺乏细胞表面生物特异性标志物，因此TCR-T比CAR-T更适宜于实体瘤的治疗.此外，TCR-T治疗在试验中观察到比CAR-T介导更少的细胞因子释放 [6]，因此TCR-T治疗的综合风险评分（comprehensive risk score，CRS）比CAR-T更低.因此，TCR-T在治疗实体瘤方面具有极大潜力，近年来TCR-T疗法的一些临床试验被大量研究.目前，Kimmtrak的获批进一步证实了TCR-T疗法在实体瘤中的有效性和安全性.近年来，新抗原作为一类免疫原性TSA被发现，其来自于自身致癌病毒蛋白的肿瘤特异性突变.针对新抗原和病毒蛋白的T细胞不会经胸腺选择，因此很有可能分离出针对这些靶点的T细胞克隆.而此类抗原多表达于细胞内，因此，TCR比CAR更有可能成功地靶向此类抗原. ... The IPD and IMGT/HLA database: allele variant databases 1 2015 ... HLA编码基因是人类基因组中最具多态性的基因，迄今为止已鉴定出超过20 000个HLA Ⅰ类等位基因 [41].由于CD8+ T细胞的杀伤能力依赖于TCR对HLA Ⅰ类分子呈递的肿瘤抗原的特异性识别，CD4+ T细胞的调节功能依赖于TCR对HLA Ⅱ类分子呈递的抗原识别，所以TCR的功能只适应于与HLA相匹配的细胞或患者.因此，选择接受TCR-T疗法的患者，不仅必须表达靶向抗原，还必须表达相应的抗原限制性HLA等位基因.然而，TCR-T疗法的使用受限于相对常见的HLA等位基因的TCR.据统计，高加索人在HLA-A*0201中占比最大，中国汉族人在HLA-A*1101中占比最大 [42].因此，目标人群中HLA亚型的流行是TCR产品开发过程中的一个重要考虑因素.对于每种抗原，一个可行的策略是为多个显性不同HLA亚型呈递的表位选择TCR，以覆盖大多数表达该抗原的患者. ... Allele frequency net database (AFND) 2020 update: gold-standard data classification, open access genotype data and new query tools 1 2020 ... HLA编码基因是人类基因组中最具多态性的基因，迄今为止已鉴定出超过20 000个HLA Ⅰ类等位基因 [41].由于CD8+ T细胞的杀伤能力依赖于TCR对HLA Ⅰ类分子呈递的肿瘤抗原的特异性识别，CD4+ T细胞的调节功能依赖于TCR对HLA Ⅱ类分子呈递的抗原识别，所以TCR的功能只适应于与HLA相匹配的细胞或患者.因此，选择接受TCR-T疗法的患者，不仅必须表达靶向抗原，还必须表达相应的抗原限制性HLA等位基因.然而，TCR-T疗法的使用受限于相对常见的HLA等位基因的TCR.据统计，高加索人在HLA-A*0201中占比最大，中国汉族人在HLA-A*1101中占比最大 [42].因此，目标人群中HLA亚型的流行是TCR产品开发过程中的一个重要考虑因素.对于每种抗原，一个可行的策略是为多个显性不同HLA亚型呈递的表位选择TCR，以覆盖大多数表达该抗原的患者. ... Tailored chemokine receptor modification improves homing of adoptive therapy T cells in a spontaneous tumor model 1 2016 ... 细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）在其表达的趋化因子受体和肿瘤分泌的趋化因子的相互作用下迁移浸润至实体瘤才能将其根除.当CTL表达的趋化因子受体与肿瘤分泌的趋化因子不匹配时，CTL的归巢过程将会受限，从而影响抗肿瘤效应.研究 [43]发现，将CC族趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2，CCR2）转导到SV40的抗原特异性TCR-T中，可促进表达CC族趋化因子配体2（CC chemokine ligand 2，CCL2）的转移性前列腺癌细胞的增殖，提高TCR-T的体内抗肿瘤效果.将CXC族趋化因子受体2（CXC chemokine receptor 2，CXCR2）导入MAGE-A3的特异性TCR-T，CXCR2- TCR-T在体内的归巢增强，肿瘤侵袭增强，并优先聚集在肿瘤部位；与对照组相比，CXCR2- TCR-T的存活和肿瘤消退显著增强 [44].Hu等 [45]研究发现，化疗也能导致过继转移的T细胞更多地归巢和浸润.除设计带有趋化因子受体的T细胞外，趋化因子可以直接引入肿瘤，增强T细胞抗肿瘤效应 [46]. ... Chemokine receptor engineering of T cells with CXCR2 improves homing towards subcutaneous human melanomas in xenograft mouse model 1 2018 ... 细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）在其表达的趋化因子受体和肿瘤分泌的趋化因子的相互作用下迁移浸润至实体瘤才能将其根除.当CTL表达的趋化因子受体与肿瘤分泌的趋化因子不匹配时，CTL的归巢过程将会受限，从而影响抗肿瘤效应.研究 [43]发现，将CC族趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2，CCR2）转导到SV40的抗原特异性TCR-T中，可促进表达CC族趋化因子配体2（CC chemokine ligand 2，CCL2）的转移性前列腺癌细胞的增殖，提高TCR-T的体内抗肿瘤效果.将CXC族趋化因子受体2（CXC chemokine receptor 2，CXCR2）导入MAGE-A3的特异性TCR-T，CXCR2- TCR-T在体内的归巢增强，肿瘤侵袭增强，并优先聚集在肿瘤部位；与对照组相比，CXCR2- TCR-T的存活和肿瘤消退显著增强 [44].Hu等 [45]研究发现，化疗也能导致过继转移的T细胞更多地归巢和浸润.除设计带有趋化因子受体的T细胞外，趋化因子可以直接引入肿瘤，增强T细胞抗肿瘤效应 [46]. ... T-cell homing therapy for reducing regulatory T cells and preserving effector T-cell function in large solid tumors 1 2018 ... 细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）在其表达的趋化因子受体和肿瘤分泌的趋化因子的相互作用下迁移浸润至实体瘤才能将其根除.当CTL表达的趋化因子受体与肿瘤分泌的趋化因子不匹配时，CTL的归巢过程将会受限，从而影响抗肿瘤效应.研究 [43]发现，将CC族趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2，CCR2）转导到SV40的抗原特异性TCR-T中，可促进表达CC族趋化因子配体2（CC chemokine ligand 2，CCL2）的转移性前列腺癌细胞的增殖，提高TCR-T的体内抗肿瘤效果.将CXC族趋化因子受体2（CXC chemokine receptor 2，CXCR2）导入MAGE-A3的特异性TCR-T，CXCR2- TCR-T在体内的归巢增强，肿瘤侵袭增强，并优先聚集在肿瘤部位；与对照组相比，CXCR2- TCR-T的存活和肿瘤消退显著增强 [44].Hu等 [45]研究发现，化疗也能导致过继转移的T细胞更多地归巢和浸润.除设计带有趋化因子受体的T细胞外，趋化因子可以直接引入肿瘤，增强T细胞抗肿瘤效应 [46]. ... IL-7 and CCL19 expression in CAR-T cells improves immune cell infiltration and CAR-T cell survival in the tumor 1 2018 ... 细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）在其表达的趋化因子受体和肿瘤分泌的趋化因子的相互作用下迁移浸润至实体瘤才能将其根除.当CTL表达的趋化因子受体与肿瘤分泌的趋化因子不匹配时，CTL的归巢过程将会受限，从而影响抗肿瘤效应.研究 [43]发现，将CC族趋化因子受体2（CC chemokine receptor 2，CCR2）转导到SV40的抗原特异性TCR-T中，可促进表达CC族趋化因子配体2（CC chemokine ligand 2，CCL2）的转移性前列腺癌细胞的增殖，提高TCR-T的体内抗肿瘤效果.将CXC族趋化因子受体2（CXC chemokine receptor 2，CXCR2）导入MAGE-A3的特异性TCR-T，CXCR2- TCR-T在体内的归巢增强，肿瘤侵袭增强，并优先聚集在肿瘤部位；与对照组相比，CXCR2- TCR-T的存活和肿瘤消退显著增强 [44].Hu等 [45]研究发现，化疗也能导致过继转移的T细胞更多地归巢和浸润.除设计带有趋化因子受体的T细胞外，趋化因子可以直接引入肿瘤，增强T细胞抗肿瘤效应 [46]. ... Author correction: determinants of response and resistance to CD19 chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapy of chronic lymphocytic leukemia 1 2021 ... 过继性T细胞在体内的持久性是消除肿瘤、防止复发的关键因素.有临床试验 [47]发现，大多数无应答的患者体内回输的特异性T细胞没有表现出应有的持久性，从而降低了疗效.目前，用细胞因子或药物刺激T细胞及对T细胞信号进行遗传修饰等多种方法被开发以增强T细胞的持久性.其中，临床上最常见的方法是在回输T细胞之前进行“清淋”，减少内源性T细胞对稳态细胞因子的消耗 [48].此外，内源性免疫细胞可以充当细胞因子接收器，在ACT使用前将淋巴去除，可以为转移的T细胞节省有限的细胞因子，同时可以消除免疫抑制的调节T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC），提高ACT的持久性和有效性 [49].另有研究 [50]表明，重组白细胞介素（interleukin，IL）-2的纳米颗粒递送实现了持久的肿瘤控制，并且在癌症免疫治疗中具有较少的全身性不良反应.此外，通过将激活T细胞信号转导的部分（CD28或4-1BB）的细胞内结构域插入CD3ζ而不是改变TCR亲和力.研究 [51]表明，经过修饰的TCR-T具有更好的疗效，可促进体内T细胞的增殖和持久性增强. ... Lymphodepletion strategies to potentiate adoptive T-cell immunotherapy-what are we doing; where are we going 1 2021 ... 过继性T细胞在体内的持久性是消除肿瘤、防止复发的关键因素.有临床试验 [47]发现，大多数无应答的患者体内回输的特异性T细胞没有表现出应有的持久性，从而降低了疗效.目前，用细胞因子或药物刺激T细胞及对T细胞信号进行遗传修饰等多种方法被开发以增强T细胞的持久性.其中，临床上最常见的方法是在回输T细胞之前进行“清淋”，减少内源性T细胞对稳态细胞因子的消耗 [48].此外，内源性免疫细胞可以充当细胞因子接收器，在ACT使用前将淋巴去除，可以为转移的T细胞节省有限的细胞因子，同时可以消除免疫抑制的调节T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC），提高ACT的持久性和有效性 [49].另有研究 [50]表明，重组白细胞介素（interleukin，IL）-2的纳米颗粒递送实现了持久的肿瘤控制，并且在癌症免疫治疗中具有较少的全身性不良反应.此外，通过将激活T细胞信号转导的部分（CD28或4-1BB）的细胞内结构域插入CD3ζ而不是改变TCR亲和力.研究 [51]表明，经过修饰的TCR-T具有更好的疗效，可促进体内T细胞的增殖和持久性增强. ... Reprogramming immunosuppressive myeloid cells by activated T cells promotes the response to anti-PD-1 therapy in colorectal cancer 1 2021 ... 过继性T细胞在体内的持久性是消除肿瘤、防止复发的关键因素.有临床试验 [47]发现，大多数无应答的患者体内回输的特异性T细胞没有表现出应有的持久性，从而降低了疗效.目前，用细胞因子或药物刺激T细胞及对T细胞信号进行遗传修饰等多种方法被开发以增强T细胞的持久性.其中，临床上最常见的方法是在回输T细胞之前进行“清淋”，减少内源性T细胞对稳态细胞因子的消耗 [48].此外，内源性免疫细胞可以充当细胞因子接收器，在ACT使用前将淋巴去除，可以为转移的T细胞节省有限的细胞因子，同时可以消除免疫抑制的调节T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC），提高ACT的持久性和有效性 [49].另有研究 [50]表明，重组白细胞介素（interleukin，IL）-2的纳米颗粒递送实现了持久的肿瘤控制，并且在癌症免疫治疗中具有较少的全身性不良反应.此外，通过将激活T细胞信号转导的部分（CD28或4-1BB）的细胞内结构域插入CD3ζ而不是改变TCR亲和力.研究 [51]表明，经过修饰的TCR-T具有更好的疗效，可促进体内T细胞的增殖和持久性增强. ... Nanoparticle delivery of recombinant IL-2 (BALLkine-2) achieves durable tumor control with less systemic adverse effects in cancer immunotherapy 1 2022 ... 过继性T细胞在体内的持久性是消除肿瘤、防止复发的关键因素.有临床试验 [47]发现，大多数无应答的患者体内回输的特异性T细胞没有表现出应有的持久性，从而降低了疗效.目前，用细胞因子或药物刺激T细胞及对T细胞信号进行遗传修饰等多种方法被开发以增强T细胞的持久性.其中，临床上最常见的方法是在回输T细胞之前进行“清淋”，减少内源性T细胞对稳态细胞因子的消耗 [48].此外，内源性免疫细胞可以充当细胞因子接收器，在ACT使用前将淋巴去除，可以为转移的T细胞节省有限的细胞因子，同时可以消除免疫抑制的调节T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC），提高ACT的持久性和有效性 [49].另有研究 [50]表明，重组白细胞介素（interleukin，IL）-2的纳米颗粒递送实现了持久的肿瘤控制，并且在癌症免疫治疗中具有较少的全身性不良反应.此外，通过将激活T细胞信号转导的部分（CD28或4-1BB）的细胞内结构域插入CD3ζ而不是改变TCR亲和力.研究 [51]表明，经过修饰的TCR-T具有更好的疗效，可促进体内T细胞的增殖和持久性增强. ... Artificial T cell adaptor molecule-transduced TCR-T cells demonstrated improved proliferation only when transduced in a higher intensity 1 2020 ... 过继性T细胞在体内的持久性是消除肿瘤、防止复发的关键因素.有临床试验 [47]发现，大多数无应答的患者体内回输的特异性T细胞没有表现出应有的持久性，从而降低了疗效.目前，用细胞因子或药物刺激T细胞及对T细胞信号进行遗传修饰等多种方法被开发以增强T细胞的持久性.其中，临床上最常见的方法是在回输T细胞之前进行“清淋”，减少内源性T细胞对稳态细胞因子的消耗 [48].此外，内源性免疫细胞可以充当细胞因子接收器，在ACT使用前将淋巴去除，可以为转移的T细胞节省有限的细胞因子，同时可以消除免疫抑制的调节T细胞（regulatory T cell，Treg）和髓源性抑制性细胞（myeloid-derived suppressor cell，MDSC），提高ACT的持久性和有效性 [49].另有研究 [50]表明，重组白细胞介素（interleukin，IL）-2的纳米颗粒递送实现了持久的肿瘤控制，并且在癌症免疫治疗中具有较少的全身性不良反应.此外，通过将激活T细胞信号转导的部分（CD28或4-1BB）的细胞内结构域插入CD3ζ而不是改变TCR亲和力.研究 [51]表明，经过修饰的TCR-T具有更好的疗效，可促进体内T细胞的增殖和持久性增强. ... Pooled knockin targeting for genome engineering of cellular immunotherapies 1 2020 ... 实体瘤微环境中的免疫抑制细胞如Treg、MDSC等，分泌IL-10及转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等细胞因子，具有诱导恶性肿瘤生长、迁移、逃避免疫系统和T细胞杀伤的作用，因此TCR-T很难彻底清除肿瘤细胞.目前，研究最多的方法是通过将抑制性信号转换为刺激性信号来改变免疫抑制环境对T细胞的抑制作用.Roth等 [52]报道NY-ESO-1特异性TCR在转导TGF-β R2-41BB存在的条件下，在体内实体瘤模型中抗肿瘤效应显著增强.此外还有免疫检查点抑制剂合用 [53]、MDSC基因掺入 [54]等方法.研究 [55]表明，肿瘤微环境中的基质细胞能表达免疫检查点，从而抑制T细胞发挥抗肿瘤功能.在一项体外和异种移植模型中，具有CD3和CD28结构域的嵌合开关受体（chimeric switch receptor，CSR）可增强细胞毒作用及细胞因子的产生，促进CAR-T浸润至肿瘤，并靶向MDSC，且没有引起严重的细胞因子风暴.此外，T细胞可以被修饰以产生趋化因子作为有效载荷，促进它们的激活，渗透至肿瘤微环境中.以上研究证实在TCR-T抗肿瘤应用中使用CSR能将肿瘤微环境的各种免疫抑制信号转化为免疫刺激信号. ... CAR T cells for solid tumors: New strategies for finding, infiltrating, and surviving in the tumor microenvironment 1 2019 ... 实体瘤微环境中的免疫抑制细胞如Treg、MDSC等，分泌IL-10及转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等细胞因子，具有诱导恶性肿瘤生长、迁移、逃避免疫系统和T细胞杀伤的作用，因此TCR-T很难彻底清除肿瘤细胞.目前，研究最多的方法是通过将抑制性信号转换为刺激性信号来改变免疫抑制环境对T细胞的抑制作用.Roth等 [52]报道NY-ESO-1特异性TCR在转导TGF-β R2-41BB存在的条件下，在体内实体瘤模型中抗肿瘤效应显著增强.此外还有免疫检查点抑制剂合用 [53]、MDSC基因掺入 [54]等方法.研究 [55]表明，肿瘤微环境中的基质细胞能表达免疫检查点，从而抑制T细胞发挥抗肿瘤功能.在一项体外和异种移植模型中，具有CD3和CD28结构域的嵌合开关受体（chimeric switch receptor，CSR）可增强细胞毒作用及细胞因子的产生，促进CAR-T浸润至肿瘤，并靶向MDSC，且没有引起严重的细胞因子风暴.此外，T细胞可以被修饰以产生趋化因子作为有效载荷，促进它们的激活，渗透至肿瘤微环境中.以上研究证实在TCR-T抗肿瘤应用中使用CSR能将肿瘤微环境的各种免疫抑制信号转化为免疫刺激信号. ... Selectively targeting myeloid-derived suppressor cells through TRAIL receptor 2 to enhance the efficacy of CAR T cell therapy for treatment of breast cancer 1 2021 ... 实体瘤微环境中的免疫抑制细胞如Treg、MDSC等，分泌IL-10及转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等细胞因子，具有诱导恶性肿瘤生长、迁移、逃避免疫系统和T细胞杀伤的作用，因此TCR-T很难彻底清除肿瘤细胞.目前，研究最多的方法是通过将抑制性信号转换为刺激性信号来改变免疫抑制环境对T细胞的抑制作用.Roth等 [52]报道NY-ESO-1特异性TCR在转导TGF-β R2-41BB存在的条件下，在体内实体瘤模型中抗肿瘤效应显著增强.此外还有免疫检查点抑制剂合用 [53]、MDSC基因掺入 [54]等方法.研究 [55]表明，肿瘤微环境中的基质细胞能表达免疫检查点，从而抑制T细胞发挥抗肿瘤功能.在一项体外和异种移植模型中，具有CD3和CD28结构域的嵌合开关受体（chimeric switch receptor，CSR）可增强细胞毒作用及细胞因子的产生，促进CAR-T浸润至肿瘤，并靶向MDSC，且没有引起严重的细胞因子风暴.此外，T细胞可以被修饰以产生趋化因子作为有效载荷，促进它们的激活，渗透至肿瘤微环境中.以上研究证实在TCR-T抗肿瘤应用中使用CSR能将肿瘤微环境的各种免疫抑制信号转化为免疫刺激信号. ... Chimeric CTLA4-CD28-CD3z T cells potentiate antitumor activity against CD80/CD86-positive B cell malignancies 1 2021 ... 实体瘤微环境中的免疫抑制细胞如Treg、MDSC等，分泌IL-10及转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）等细胞因子，具有诱导恶性肿瘤生长、迁移、逃避免疫系统和T细胞杀伤的作用，因此TCR-T很难彻底清除肿瘤细胞.目前，研究最多的方法是通过将抑制性信号转换为刺激性信号来改变免疫抑制环境对T细胞的抑制作用.Roth等 [52]报道NY-ESO-1特异性TCR在转导TGF-β R2-41BB存在的条件下，在体内实体瘤模型中抗肿瘤效应显著增强.此外还有免疫检查点抑制剂合用 [53]、MDSC基因掺入 [54]等方法.研究 [55]表明，肿瘤微环境中的基质细胞能表达免疫检查点，从而抑制T细胞发挥抗肿瘤功能.在一项体外和异种移植模型中，具有CD3和CD28结构域的嵌合开关受体（chimeric switch receptor，CSR）可增强细胞毒作用及细胞因子的产生，促进CAR-T浸润至肿瘤，并靶向MDSC，且没有引起严重的细胞因子风暴.此外，T细胞可以被修饰以产生趋化因子作为有效载荷，促进它们的激活，渗透至肿瘤微环境中.以上研究证实在TCR-T抗肿瘤应用中使用CSR能将肿瘤微环境的各种免疫抑制信号转化为免疫刺激信号. ... CAR T cell therapy for solid tumors 1 2017 ... 免疫疗法现已成为癌症治疗的主要手段.肿瘤抗原特异性多肽/MHC作为癌症免疫治疗的靶点也已被广泛研究.如今，TCR-T疗法的推广和使用已证明其是治疗癌症的一种高效、安全的免疫疗法.与CAR-T相比，TCR-T具有许多优势，其可识别来自表面和细胞内的蛋白，能够检测到更多的靶点，从而治疗更多的疾病.此外，TCR可被单分子刺激激活，灵敏度高于CAR.多项TCR-T的临床研究 [56?-58]表明，TCR-T在治疗实体瘤方面具有显著的优越性.从2015年至今，TCR-T治疗的临床试验急剧增长，尤其是Kimmtrak获得美国FDA的批准，进一步表明TCR-T疗法的巨大潜力.尽管众多研究表明TCR-T疗法已成为治疗各种类型癌症的一种有前途的策略，但TCR-T疗法在实际临床中仍存在一些挑战： ... CAR-T cells: the long and winding road to solid tumors 1 2018 ... 免疫疗法现已成为癌症治疗的主要手段.肿瘤抗原特异性多肽/MHC作为癌症免疫治疗的靶点也已被广泛研究.如今，TCR-T疗法的推广和使用已证明其是治疗癌症的一种高效、安全的免疫疗法.与CAR-T相比，TCR-T具有许多优势，其可识别来自表面和细胞内的蛋白，能够检测到更多的靶点，从而治疗更多的疾病.此外，TCR可被单分子刺激激活，灵敏度高于CAR.多项TCR-T的临床研究 [56?-58]表明，TCR-T在治疗实体瘤方面具有显著的优越性.从2015年至今，TCR-T治疗的临床试验急剧增长，尤其是Kimmtrak获得美国FDA的批准，进一步表明TCR-T疗法的巨大潜力.尽管众多研究表明TCR-T疗法已成为治疗各种类型癌症的一种有前途的策略，但TCR-T疗法在实际临床中仍存在一些挑战： ... Hurdles of CAR-T cell-based cancer immunotherapy directed against solid tumors 1 2016 ... 免疫疗法现已成为癌症治疗的主要手段.肿瘤抗原特异性多肽/MHC作为癌症免疫治疗的靶点也已被广泛研究.如今，TCR-T疗法的推广和使用已证明其是治疗癌症的一种高效、安全的免疫疗法.与CAR-T相比，TCR-T具有许多优势，其可识别来自表面和细胞内的蛋白，能够检测到更多的靶点，从而治疗更多的疾病.此外，TCR可被单分子刺激激活，灵敏度高于CAR.多项TCR-T的临床研究 [56?-58]表明，TCR-T在治疗实体瘤方面具有显著的优越性.从2015年至今，TCR-T治疗的临床试验急剧增长，尤其是Kimmtrak获得美国FDA的批准，进一步表明TCR-T疗法的巨大潜力.尽管众多研究表明TCR-T疗法已成为治疗各种类型癌症的一种有前途的策略，但TCR-T疗法在实际临床中仍存在一些挑战： ... High-throughput sequencing of the immune repertoire in oncology: applications for clinical diagnosis, monitoring, and immunotherapies 1 2018 ... ⑴ 新抗原在TCR介导的ACT的临床开发中受到了其内在特性的阻碍：① 新的表位是否可以由MHC呈现并被新抗原特异性TCR有效识别.由于新抗原在肿瘤内由某些基因特异性突变产生，但并不是所有的肿瘤突变都可能导致新的免疫原性抗原.Ye等的研究 [59]主要在单细胞水平上采用免疫系统的高通量测序（high-throughput sequencing of the immune repertoire，HTS-IR）技术，包括用于重建TCR和识别免疫原性新抗原的TraCeR和单细胞TCRseq等.② 新抗原可被免疫系统特异靶向恶性肿瘤的相关证据令人信服，然而二代测序的准确性和特异性等仅使一小部分新抗原被发现用于癌症的治疗，且在低突变负荷的癌细胞中很难检测到新抗原.对于这一问题，Chen等 [60]设计了一种筛查癌症患者新抗原的方法，最终通过新抗原肽库鉴定出了免疫原性新抗原.Joglekar等 [61]设计出一种新的抗原发现报告系统，通过将pMHC与CD3ζ-CD28的胞内信号连接进行抗原表位的筛选.综上，随着全外显子组测序、共享新抗原库和巨噬细胞增多症筛查平台等技术的发展，相信未来会有更多的新抗原被发现和确定. ... Neoantigen identification strategies enable personalized immunotherapy in refractory solid tumors 1 2019 ... ⑴ 新抗原在TCR介导的ACT的临床开发中受到了其内在特性的阻碍：① 新的表位是否可以由MHC呈现并被新抗原特异性TCR有效识别.由于新抗原在肿瘤内由某些基因特异性突变产生，但并不是所有的肿瘤突变都可能导致新的免疫原性抗原.Ye等的研究 [59]主要在单细胞水平上采用免疫系统的高通量测序（high-throughput sequencing of the immune repertoire，HTS-IR）技术，包括用于重建TCR和识别免疫原性新抗原的TraCeR和单细胞TCRseq等.② 新抗原可被免疫系统特异靶向恶性肿瘤的相关证据令人信服，然而二代测序的准确性和特异性等仅使一小部分新抗原被发现用于癌症的治疗，且在低突变负荷的癌细胞中很难检测到新抗原.对于这一问题，Chen等 [60]设计了一种筛查癌症患者新抗原的方法，最终通过新抗原肽库鉴定出了免疫原性新抗原.Joglekar等 [61]设计出一种新的抗原发现报告系统，通过将pMHC与CD3ζ-CD28的胞内信号连接进行抗原表位的筛选.综上，随着全外显子组测序、共享新抗原库和巨噬细胞增多症筛查平台等技术的发展，相信未来会有更多的新抗原被发现和确定. ... T cell antigen discovery via signaling and antigen-presenting bifunctional receptors 1 2019 ... ⑴ 新抗原在TCR介导的ACT的临床开发中受到了其内在特性的阻碍：① 新的表位是否可以由MHC呈现并被新抗原特异性TCR有效识别.由于新抗原在肿瘤内由某些基因特异性突变产生，但并不是所有的肿瘤突变都可能导致新的免疫原性抗原.Ye等的研究 [59]主要在单细胞水平上采用免疫系统的高通量测序（high-throughput sequencing of the immune repertoire，HTS-IR）技术，包括用于重建TCR和识别免疫原性新抗原的TraCeR和单细胞TCRseq等.② 新抗原可被免疫系统特异靶向恶性肿瘤的相关证据令人信服，然而二代测序的准确性和特异性等仅使一小部分新抗原被发现用于癌症的治疗，且在低突变负荷的癌细胞中很难检测到新抗原.对于这一问题，Chen等 [60]设计了一种筛查癌症患者新抗原的方法，最终通过新抗原肽库鉴定出了免疫原性新抗原.Joglekar等 [61]设计出一种新的抗原发现报告系统，通过将pMHC与CD3ζ-CD28的胞内信号连接进行抗原表位的筛选.综上，随着全外显子组测序、共享新抗原库和巨噬细胞增多症筛查平台等技术的发展，相信未来会有更多的新抗原被发现和确定. ... Human TCR-MHC coevolution after divergence from mice includes increased nontemplate-encoded CDR3 diversity 1 2017 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... A conserved αβ transmembrane interface forms the core of a compact T-cell receptor-CD3 structure within the membrane 1 2016 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... An optimized single chain TCR scaffold relying on the assembly with the native CD3-complex prevents residual mispairing with endogenous TCRs in human T-cells 1 2016 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... Cellular therapy against public neoantigens 1 2019 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... Direct identification of neoantigen-specific TCRs from tumor specimens by high-throughput single-cell sequencing 1 2021 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... Recent advances in porous nanomaterials-based drug delivery systems for cancer immunotherapy 1 2022 ... ① 鼠源C区改造：研究 [62]发现，小鼠序列替换人的TCR恒定区是减少错配的一种方法，与人类来源的TCR相比，当使用鼠源的TCR时，TCR-T显示出更高的生物活性；② 加入额外的二硫键：通过在C区α残基48位与C区β残基57位再引入一个稳定的二硫键，能够增强TCR的正确配对 [63]；③ 单链TCR：通过将Vα和Vβ结构域与ScTCR共价连接起来形成单链TCR，通过空间位阻抑制错配也是减少错配的一种方法 [64]；④ 将人TCR恒定结构域C端α和C端β交换，可使TCR减少错配 [65]；⑤ 通过基因工程敲除内源性TCR，减少内源性TCR对CD3结合的竞争也能减少TCR错配 [66]；⑥ 通过CRISPR-Cas9基因编辑，敲除内源性TCRα和β链，并转导单链特异性TCR，也可防止错配 [67]. ... Combined tumor-directed recruitment and protection from immune suppression enable CAR T cell efficacy in solid tumors 1 2021 ... ① 加强基因工程T细胞向实体瘤的浸润和迁移：研究 [68]发现，T细胞具有与肿瘤微环境分泌的趋化因子相匹配的趋化因子受体，有助于T细胞向肿瘤的迁移.因此，可将趋化因子与细胞因子结合 [32]，通过加入溶瘤病毒 [69]或疫苗佐剂来增强TCR-T的抗肿瘤效果. ... Oncolytic virus-mediated expansion of dual-specific CAR T cells improves efficacy against solid tumors in mice 2 2022 ... ① 加强基因工程T细胞向实体瘤的浸润和迁移：研究 [68]发现，T细胞具有与肿瘤微环境分泌的趋化因子相匹配的趋化因子受体，有助于T细胞向肿瘤的迁移.因此，可将趋化因子与细胞因子结合 [32]，通过加入溶瘤病毒 [69]或疫苗佐剂来增强TCR-T的抗肿瘤效果. ...
本文的其它图/表
|
