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T细胞
T细胞是获得性免疫的重要组成部分。它们起源于骨髓中的淋巴祖细胞。它们在胸腺中分化、发育和成熟。它们通过淋巴液和血液循环进入人体的免疫器官，发挥细胞免疫和免疫调节功能。 T细胞是人体获得性免疫中最重要的淋巴细胞类型。 T细胞可以根据其表面标记和功能特征分化成不同的亚群（如图1所示）。
T细胞分类
按T细胞分化阶段分类
（1）Naive T-Cell：指未受抗原刺激、尚未成熟的T细胞。
（2）效应T细胞（T-Cell）：是指抗原刺激后增殖、分化、成熟并发挥效应功能的T细胞。具有释放细胞因子、杀伤细胞等功能。
（3）记忆T细胞（T-Cell）：是指一些在抗原刺激后增殖分化并能长期存活并能介导再免疫的细胞。
基于T细胞功能的分类
（1）辅助T细胞（T细胞，Th）是CD4+T细胞，包括Th0、Th1、Th2、Th9、Th17、Th22、Tfh等。其中，未激活的初始CD4+T细胞为Th0，分化为不同的Th 类型在各种抗原和细胞因子的刺激和调节下。
(2)细胞毒性T细胞(T细胞)是CD8+T细胞。当被激活时，它们可以释放细胞因子、穿孔素和颗粒酶来杀死病毒感染的细胞或肿瘤细胞。
（3）调节性T细胞（T cells，Tregs）是维持体内免疫平衡的一类T细胞。它们包括 CD4+T 调节性 T 细胞和 CD8+T 细胞。这种类型的 T 细胞通常与自身免疫性疾病有关。与肿瘤进展有关。
图 1. T 细胞分化和类型
T细胞激活和扩增
T细胞体内激活和扩增
当T细胞只有第一信号而缺乏第二信号时，T细胞处于无应答状态。当第一信号和第二信号同时存在时，T细胞必须被激活。第二个信号确保 T 细胞反应在正确的时间和地点启动。 T细胞的激活信号触发某些T细胞膜蛋白和细胞因子的基因转录和蛋白表达。这一结果触发活化细胞的分裂和分化，T细胞增殖和活化同时发生。专业 APC 通过 MHC II 途径呈递外源抗原，刺激初始 CD4+ T 细胞活化并分化为辅助 T 细胞。 APC通过MHC I类途径提呈内源性抗原，刺激CD8+ T细胞激活并分化为细胞毒性T细胞。活化的T细胞具有分泌细胞因子和杀伤细胞的功能。
图 2. T 细胞激活的两个信号
T 细胞体外激活和扩增
如图3所示，体外刺激T细胞有利于T细胞的活化和扩增，为T细胞功能研究和T细胞治疗提供便利。丝裂原分子和抗体是常用的体外刺激分子。常用的丝裂原分子主要作用于TCR、CD2、CD3、CD28和CD45等分子。由于其特异性，单克隆抗体可以特异性结合TCR-CD3复合物，并绕过TCR-MHC抗原肽复合物的经典途径，为T细胞激活提供第一个信号。然而，扩增也依赖于共刺激信号，通常是 CD28 分子的信号。提供【4】。游离抗体可以与T细胞表面结合，但它们不能产生足够的交联受体簇来有效激活T细胞。因此，借助辅助细胞或包被抗体，将 CD3 和 CD28 抗体与磁珠偶联更简单、更方便。此类产品将 CD3 和 CD28 抗体与直径约 4.5 μm 的磁珠偶联。其方法是将细胞和磁珠按比例混合，然后培养。刺激后，使用磁力架吸附并轻松取出磁珠即可终止刺激。 4.5μm抗体偶联磁珠的尺寸与细胞尺寸完美匹配，模拟APC有效激活和扩增T细胞。
图3. T细胞体外和体内激活途径
T细胞过继疗法在肿瘤治疗中的应用
T细胞免疫疗法是一种利用自身免疫细胞更好地杀死肿瘤细胞的治疗方法。目前有三种重要的T细胞免疫疗法（图4），即TIL疗法、TCR-T细胞和CAR-T疗法。这三种类型的 T 细胞疗法都收集并分离自身免疫细胞，在体外大量扩增它们，或者对它们进行基因改造并扩增它们，然后将它们输回患者体内。这种疗法称为细胞免疫疗法。
收集的患者T细胞一般需要大约2-8周才能增殖。在此期间，患者可以使用化疗和放疗来消除一些其他免疫细胞，减少一些自身免疫细胞将有助于改善过继性T细胞的效应功能。经过这些治疗后，将体外培养、修饰和扩增的T细胞回输到体内。患者接受治疗。
图 4. T 细胞疗法
TIL疗法
工程TCR疗法
并非所有患者都足够幸运拥有能够识别肿瘤细胞的 T 细胞。由于各种原因，部分患者无法分离出大量扩增、活化的T细胞。对于这些患者，医生通常使用工程化 TCR-T 细胞疗法。这种方法还需要分离患者的T细胞。体外扩增和激活的另一种方法是利用基因工程编辑T细胞，并在T细胞上装载能够特异性识别肿瘤抗原的TCR。这种策略允许医生根据患者肿瘤的具体特征定制 T 细胞。根据情况设计不同的TCR，更加个性化。最后，工程化 T 细胞被激活、扩增并输回患者体内。
CAR-T疗法
车结构
抗原结构域
间隔区
跨膜结构域
细胞内共刺激结构域
细胞内共刺激结构域通常来自 CD28 家族（CD28、ICOS）或肿瘤坏死因子受体家族（4-1BB、OX40、CD27）。 （4-1BB、OX40、CD27）。共刺激结构域可以实现共刺激分子和胞内信号的双重激活，让T细胞持续增殖并释放细胞因子，从而提高CAR-T的抗肿瘤能力。
细胞治疗热点
CAR-T疗法
CAR-T疗法已经经历了五代（图5）：第一代CAR-T仅依靠CD3δ介导T细胞激活。由于细胞内缺乏共刺激结构域，天然缺乏共刺激信号，因此T细胞的激活受到限制。且不能长期扩大，临床疗效有限；第二代CAR-T在细胞内信号转导区域添加共刺激分子（CD28、4-1BB、ICOS或OX40等），以延长T细胞的增殖时间，提高CAR-T活性。第三代CAR-T在第二代的基础上增加了共刺激域。现有的共刺激域中，大量的CAR-T使用CD28和4-1BB作为共刺激分子。研究表明，4-1BB作为共刺激信号，使CAR-T细胞在体内增殖更加温和、持久，细胞因子风暴风险更低，肿瘤杀伤效果更好，复发风险低；第四代CAR-T引入组成型或诱导表达的促炎细胞因子（IL-12、IL-15、IL-18等）和共刺激配体，可有效缓解肿瘤免疫微环境的抑制。例如，当CAR-T细胞中过表达的细胞因子是IL-12时，它可以增强T细胞分泌IFNγ、颗粒酶B和穿孔素。招募NK细胞等免疫细胞的有效分子，杀死CAR-T无法识别的肿瘤细胞，充当先天免疫和获得性免疫之间的桥梁。第五代CAR-T在第二代的基础上，增加了激活其他信号通路的共刺激结构。结构域，如IL2-2Rβ胞内结合STAT3/5结构域等。
图5. CAR-T疗法的发展历史
细胞免疫治疗研究现状
根据耀荣云数据库显示，目前全球有7种CAR-T疗法获批上市，分别是：
细胞疗法趋势和流行疗法
如图6所示，截至2022年4月15日，全球肿瘤免疫细胞治疗管线中有2,756种细胞疗法正在积极开发中，而2021年有2,031种细胞疗法处于活跃状态，同比增长36%。这意味着肿瘤细胞疗法的研发增加了36%。与2020年至2021年、2019年至2020年43%、61%的增速相比，略有放缓，其中NK细胞疗法增速放缓（去年同比增长55%）和前一年增长 65%）； CAR-T细胞疗法去年同比增长24%，低于2020-2021年38%的增长。尽管如此，CAR-T 细胞疗法仍然在细胞治疗领域处于领先地位。除了特定的细胞疗法之外，与自体细胞疗法相比，同种异体细胞疗法也有所发展。去年，同种异体细胞疗法的增长率为33%，自体细胞疗法的增长率为23%。
图 6. 全球免疫肿瘤学管道概述
细胞治疗的热门靶点
2021年，在血液肿瘤治疗领域，TOP5热门靶点依然是CD19、BCMA、CD22、CD20、CD123。虽然有些靶标尚未进入TOP5，但这些新靶标正在快速增长，比如增长200%、增长114%、CD7增长78%。实体瘤治疗领域热门靶点，肿瘤相关表面抗原TAA、HER2、MSLN、GPC2/3、EGFR占据TOP5。尽管还有一些标的尚未进入热门标的名单，但其发展势头却非同寻常，增长了400%。 CD276增加了160%，就连带有不可成药魔法标签的Kras也增加了125%（图7）。
图 7. 血液肿瘤和实体瘤细胞治疗的关键靶点
细胞治疗领域的热门靶点如下：
细胞治疗的临床前景
数据显示，截至2022年4月，近1800项细胞疗法临床试验正在进行中（图8）。与去年相比，同比增长率为33%，2020-2021年增长率为43%，2019-2020年增长率为24%。这种缓慢发生在所有细胞疗法中，包括 NK/NKT 细胞疗法。尽管这种缓慢的增长速度在2020年下半年略有恢复。其他细胞疗法继续增长。与往年一致，细胞疗法仍然集中在血癌治疗领域。然而，评估细胞疗法治疗实体瘤疗效的试验显着增长，2021年至2022年增长率为43%。
图8. 全球细胞治疗临床试验增长率概览
讨论：尽管细胞治疗的增长速度较前几年有所放缓，但T细胞治疗仍遥遥领先。细胞疗法临床开发管道仍处于增长状态。这种放缓的主要原因是其他不依赖T细胞疗法的细胞疗法已经固化，限制了这些疗法的增长。可能的原因是独立的特定靶点、更好的安全性、与T细胞疗法的作用机制互补或其“快速”生产的可行性等。数据显示，尽管实体瘤治疗领域不断增长，但CAR-T的应用实体瘤领域的治疗仍然跟不上研发的速度。一些关键的限制因素可能是对患者资格、治疗费用、旅行要求和相关患者负担的不完全了解。展望未来，学术界、政府和工业界必须继续合作，更加重视细胞治疗培训、实施、报销和商业化战略。临床开发的限制应与临床研究并行。这样，我们就能更好地及时转化成果，同时实现临床研发管线的增长。
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参考：
1.
2. T-cell 和 Eur J 2007； 29：804–812
3.医学免疫学（第3版）
4.T 细胞和使用抗 CD3/CD28 珠，275 (2003) 251–255
5. 网站.fr/t-cell-/
6. 细胞：CAR T、TCR、TIL、NK – (CRI)
7.和CAR-T细胞。 ，2020 年。 319：第246-261。
8. 细胞：和真实世界数据，药物（Nat Rev Drug），2022 年 6 月 1 日。 |
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发表于 2024-11-20 08:08:18
