前言

近年來，腫瘤免疫治療方興未艾，群雄并起，其中最有效的治療策略之一就是過繼細胞轉移療法（ACT）。包括患者來源的腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL）、嵌合抗原受體T細胞（CAR－T）和T細胞受體工程化T細胞（TCR－T）的過繼細胞轉移療法獲得了顯著的臨床進展。

TCR－T使用針對腫瘤而優(yōu)化的特異性TCR，能識別來自細胞表面和細胞內靶點的表位，包括腫瘤相關抗原、癌胚抗原、病毒癌蛋白和腫瘤特異性新抗原（neoAg），這些抗原主要分布在腫瘤細胞的細胞質和細胞核中。此外，由于TCR針對敏感抗原而開發(fā)的，因此它們能夠以遠低于CAR－T激活所需的濃度識別表位。因此，TCR－T在治療人類癌癥方面具有巨大的潛力。

目前，一些新的技術和新策略正在應用于TCR－T，有助于提高TCR－T治療的療效和安全性，能夠穿透實體瘤并抵抗免疫抑制性腫瘤微環(huán)境。這些新策略將顯著改善癌癥免疫治療，尤其是實體瘤，并可能為根除多種癌癥提供一種總體策略。

T細胞過繼轉移療法

基于T淋巴細胞的過繼轉移癌癥免疫治療可分為三種方法。

第一種是腫瘤浸潤淋巴細胞療法，其收集已經浸潤患者腫瘤的自然產生的T細胞，體外擴增，然后將其重新注入患者體內。然而，這些TIL并非在所有患者中都存在，并且通常很難分離出腫瘤特異性TIL，或者可能產生的細胞太少，無法達到治療效果。

第二種方法是嵌合抗原受體修飾的T細胞，通過直接將T細胞與已知的腫瘤特異性CAR結合。CARs是將單鏈抗體與T細胞激活信號域（如CD28－CD3ζ或4－1BB－CD3ζ）連接起來的融合分子。當CAR被導入人類T細胞時，抗體片段在工程化T細胞表面表達，以識別腫瘤細胞上表達的腫瘤抗原，而CD28－CD3ζ或4－1BB－CD3ζ結構域在抗體與腫瘤抗原結合后傳遞刺激信號，激活CAR－T細胞攻擊腫瘤。

CAR－T細胞不受MHC分子的限制，因此一種CAR－T結構可以用于治療任何患者，而不管其遺傳背景如何。然而，基于抗體的CAR只能識別細胞表面表達的抗原，而不能識別細胞內抗原，這限制了CAR－T治療可定位的靶點和潛在腫瘤類型的數(shù)量。

第三種方法是T細胞受體（TCR）工程化T細胞，它使用在天然T細胞上發(fā)現(xiàn)的TCR來賦予特異性，而不是基于抗體的CAR。TCR可以從腫瘤反應性T細胞中分離出來，并進一步修飾以增強表達和功能。TCR可以識別細胞表面和細胞內靶點，包括突變產生的腫瘤細胞特異性新抗原。使用TCR－T的缺點是TCR受MHC分子的限制，因此任何給定的TCR只能用于治療具有相應MHC遺傳背景的患者。

TCR－T細胞治療的臨床現(xiàn)狀

截止2021年8月9日，在ClinicalTrials上共有175項使用TCR－T療法的研究正在進行中，其中71項是針對特定TAA或新抗原的特異性TCR，有32項研究已經完成。NY－ESO－1是最常見的靶向抗原，在多種癌癥中均有表達，包括骨髓瘤、黑色素瘤等。其他腫瘤睪丸相關抗原，如PRAME和MAGE蛋白，以及黑色素瘤分化抗原MART－1和gp100，以及最近的癌癥驅動因子，如WT1、KRAS和TP53，也是流行的TCR－T靶點。                    

TCR－T在實體瘤中的初步臨床研究顯示了有希望的結果。親和力增強的NYESO1－TCR在轉移性黑色素瘤患者中的臨床有效率（ORR）為45－55％，在轉移性滑膜肉瘤患者中的臨床有效率為50－61％。同樣的NYESO1－TCR在多發(fā)性骨髓瘤患者中取得了80％的ORR，沒有明顯的副作用，包括70％的完全響應（CR），中位無進展生存期（FPS）為19個月。最近，以HPV－16 E7為靶點的TCR－T治療轉移性HPV相關上皮癌的1期臨床試驗取得了50％的ORR（6／12）。

近年來，neoAg被發(fā)現(xiàn)是一類免疫原性腫瘤特異性抗原，其來源于自身蛋白的腫瘤特異性突變或來自導致腫瘤的致癌病毒蛋白。針對neoAgs和病毒蛋白的特異性T細胞不會經歷中樞胸腺耐受性選擇，從而有可能針對這些靶點分離出高親和力T細胞克隆。這些抗原很少在細胞表面表達，代表了使用TCR－T治療實體瘤的機會。

TCR－T腫瘤免疫治療的挑戰(zhàn)

盡管基于TCR－T細胞的免疫療法已在大部分接受治療的患者中顯示出一定的臨床療效，但要實現(xiàn)TCR－T免疫治療的真正前景，仍有一些障礙有待克服。在早期臨床試驗中，一些無反應的患者缺乏輸注T細胞的體內持久性，這表明轉移的TCR－T細胞需要額外的支持以提高其體內存活率。一些晚期復發(fā)的患者沒有證據(jù)表明腫瘤中存在T細胞浸潤，而且輸注的TCR－T細胞面臨著一個不利的免疫抑制腫瘤微環(huán)境（TME）。

此外，TCR－TR在許多領域仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)，這些挑戰(zhàn)包括：（1）靶向正常組織引起的免疫毒性；（2）工程化T細胞中TCR表達不足或短暫表達；（3）T細胞耗竭和功能障礙；（4）腫瘤免疫逃逸，以及（5）大多數(shù)癌癥患者缺乏有效的腫瘤特異性抗原作為靶點。克服這些挑戰(zhàn)將是未來取得更大臨床成功的關鍵。    

TCR－T腫瘤免疫治療的新策略

通過減少TCR錯誤配對增強TCR表達和功能

轉基因α和β鏈的正確配對是阻礙TCR－T細胞發(fā)展的主要挑戰(zhàn)之一。由于每個轉導的T細胞包括兩條內源性TCR鏈和兩條轉化的TCR鏈，因此具有未知特異性的異二聚體可導致潛在的自身免疫后果。另一個相關問題是，不恰當?shù)摩粒�β鏈TCR配對將競爭CD3復合物，從而降低治療性TCR的表面表達和信號轉導。

有幾種方法可對轉導的TCR鏈進行適當配對，包括：（1）部分鼠源化TCR的恒定區(qū)；（2）添加半胱氨酸殘基以促進引入TCR鏈的二硫鍵；（3）改變內源性TCR恒定區(qū)的二級結構；（4）向轉導TCR的細胞內部分添加信號域；（5）將TCR－α／β鏈引入替代效應細胞或構建單鏈TCR。

增強治療性TCR表達的方法包括：（1）TCR－α和TCR－β鏈轉基因的密碼子優(yōu)化，以及（2）改變TCR－α／TCR－β載體配置以優(yōu)化表達。

增強工程化T細胞的持久性和抗腫瘤功能

T細胞的持久性是持久性免疫監(jiān)測的基本要求，為了維持轉移的T細胞的持久性，多種細胞因子被聯(lián)合應用以支持T細胞的存活和擴增。標準ACT方案包括用細胞毒性藥物（包括環(huán)磷酰胺和氟達拉濱）去除淋巴細胞，然后在T細胞轉移后給予重組人IL－2。細胞因子可以以自分泌或旁分泌方式發(fā)揮作用，調節(jié)周圍環(huán)境，干擾TME中存在的免疫抑制細胞因子。包括IL－12、IL－7、IL－15、IL－18、IL－21和IL－23在內的一系列細胞因子目前正在研究中，并已進入早期臨床試驗階段。

另外，將過繼性T細胞與免疫檢查點阻斷療法相結合可能是增強抗腫瘤活性、持久性和記憶細胞形成的有效策略。在膠質母細胞瘤和乳腺癌細胞系中，抗PD－1抗體增強了抗HER2 CAR－T細胞的抗腫瘤活性。此外，一些研究已經采用其他策略來阻斷PD－1，例如基因編輯以使CAR－T細胞分泌PD－1阻斷抗體或下調PD－1。

最后，有目的地選擇T細胞亞群是增強過繼轉移T細胞的持久性和功能性的另一種方法。低分化T細胞，如Tscm和Tcm細胞，在轉移到荷瘤小鼠體內時比效應T細胞更有效，因此，對幼稚T細胞的修飾可以產生抗原特異性Tscm和Tcm細胞，它們在體內具有長時間的持續(xù)性，從而介導強烈、持久的抗腫瘤反應。

增強工程化T細胞向實體瘤的歸巢和滲透

為了根除腫瘤，腫瘤特異性CTL需要遷移并滲透到實體瘤中，這是由腫瘤分泌的趨化因子和CTL上表達的趨化因子受體之間的相互作用驅動的。這為設計腫瘤特異性T細胞的趨化因子受體創(chuàng)造了機會，以匹配已知的趨化因子或TME中豐富的細胞因子。

多種趨化因子／趨化因子受體策略已用于免疫治療性T細胞臨床前研究，以促進過繼性T細胞靶向腫瘤，包括利用CXCR3、CXCR2、CCR5、CCR2和CCR3軸。目前還沒有獲得批準的癌癥趨化因子免疫治療策略，但多個研究顯示其具有良好的臨床潛力。

克服免疫抑制腫瘤微環(huán)境

將工程化T細胞滲透到腫瘤中只是抗癌的第一步。腫瘤細胞居住在一個由浸潤和駐留的宿主細胞、分泌因子和細胞外基質組成的異質微環(huán)境中。浸潤細胞包括免疫異質性細胞，如Treg、TAM和MDSCs，分泌因子包括免疫抑制細胞因子IL－10和TGF－β，TME還包括基質細胞，如CAF。這些成分可以相互作用，誘導惡性細胞生長、遷移和轉移的支持環(huán)境，從而避開免疫系統(tǒng)和腫瘤特異性CTL。

TME中的大多數(shù)腫瘤基質細胞表達免疫抑制檢查點配體PD－L1，它可以與T細胞上表達的PD－1相互作用，從而抑制抗腫瘤功能，導致過繼轉移的TIL、CAR－T和TCR－T的耗竭。這種效應可以通過使用抗PD－1和抗PD－L1抗體的檢查點阻斷劑來緩解。在活化T細胞上表達的CTLA－4具有類似的效果，因為CTLA－4與抗原呈遞細胞上的CD80／86結合，在與T細胞共刺激分子CD28的競爭中具有更高的親和力，從而抑制抗腫瘤免疫�？笴TLA4抗體既能阻斷CTLA4和CD80／86之間的相互作用，也能消耗Treg，從而促進腫瘤特異性CTL的共刺激和擴增，提高臨床效益。

通過靶向新抗原增強腫瘤特異性殺傷

目前，用于TCR－T的有效和安全免疫治療的肽抗原靶點非常有限。目前使用的大多數(shù)靶點是TAA，盡管在腫瘤組織中上調，但在正常組織中仍保持低水平的表達，這可能導致自身免疫毒性。因此，新抗原似乎是TCR－T癌癥治療最安全的靶點。然而，在TCR－T臨床開發(fā)新抗原的主要挑戰(zhàn)包括：（1）新抗原形成突變在很大程度上是個體化的，并且在癌癥患者之間存在差異，因此難以開發(fā)出廣泛應用的免疫治療產品；（2）新抗原在腫瘤組織中的表達常常是異質性的。

盡管如此，近年來的報告強調了腫瘤細胞廣泛共享的免疫原性新抗原的出現(xiàn)，包括突變的KRAS和TP53。許多其他研究也證明了可用于產生潛在治療性腫瘤特異性TCR的共享新抗原的免疫原性。隨著下一代測序技術的發(fā)展，特別是單細胞DNA測序、轉錄組測序和成熟的體外驗證方法，以個性化新抗原為靶點的TCR－T免疫治療可能在未來幾年成為一種流行的癌癥治療方法。此外，新出現(xiàn)的TAA類別，如癌胚抗原，也可能構成未來TCR－T發(fā)展的可行靶標。

減少不良事件

通常，靶向非腫瘤毒性是TAA的主要關鍵障礙，這種風險促使研究人員更仔細地研究共同的新抗原。目前，多個癌基因熱點突變正在被研究作為潛在的TCR靶點，如磷酸肌醇－3－激酶（PI3K）、KRAS和TP53。此外，通過帶有自殺基因的基因工程化的TCR－T細胞是采用的一項重要安全措施。顯然，發(fā)展可靠識別的個性化、高度特異性和免疫原性的腫瘤抗原靶點對于減少與TCR－T細胞治療相關的不良事件至關重要。

異體T細胞的移植物抗宿主病

使用同種異體T細胞是一個非常有希望的方案，可以克服制造問題、患者相關免疫細胞缺陷和治療延遲。為了使用同種異體T細胞，有必要控制由轉導的同種反應性淋巴細胞引起的移植物抗宿主病以及宿主免疫系統(tǒng)對工程化淋巴細胞的排斥。

內源性TCR基因、HLA－I位點或CD52分子的缺失是避免TCR－T移植失敗的策略之一，可通過多種方法實現(xiàn)，如基因編輯或使用siRNA。此外，多能干細胞技術也被認為是一種潛在的解決方案。

小結

近年來，工程化T細胞在治療血液瘤方面顯示出極為優(yōu)越的療效。TCR調節(jié)對于T細胞的再活化、免疫應答及其對外來抗原的臨床效應至關重要。而TCR－T細胞具有CAR－T無法比擬的優(yōu)勢，TCR可以識別來自表面和細胞內蛋白質的表位，與CAR－T相比，能夠檢測范圍更廣的靶點，包括TAA、癌癥種系抗原、病毒癌蛋白和neoAg。此外，相比CAR－T， TCR僅需要更范圍的親和力就可以激活T細胞，其在臨床前和臨床研究中顯示出巨大的潛力。

然而，提高TCR－T免疫治療的抗腫瘤療效仍然有幾個關鍵挑戰(zhàn)，包括如何提高安全性和持久性，如何在患者群體中鑒定共有的腫瘤特異性抗原和TCR，以及如何調節(jié)TCR的表達并實現(xiàn)最佳功能。目前，人們已經找到多種方法已解決以上問題，相信隨著基因工程技術的快速發(fā)展和創(chuàng)新，TCR－T細胞可以成為真正的腫瘤特異性細胞，具有遷移和穿透實體瘤的能力，并具有TME抗性。TCR－T有可能成為對抗癌癥的有力工具，尤其是實體瘤，最終顯著改善針對癌癥的免疫治療。

參考文獻：

1．Emerging Strategies inTCR－Engineered T Cells． Front Immunol． 2022； 13： 850358．

2． Engineered TCR－T CellI mmunotherapy in Anticancer Precision Medicine： Pros and Cons． Front Immunol． 2021；12： 658753．

       原文標題 : TCR工程T細胞的挑戰(zhàn)和新策略