科普讲堂|一文了解CD19 CAR-T细胞治疗方法的基础

癌症目前仍然是全世界人类最大的杀手之一。近几十年来，人们对癌症的认识不断深入，如有关肿瘤发展的遗传学和表观遗传学畸变、肿瘤全基因组测序等。这些发现推动了癌症新疗法的发展，尤其是免疫疗法，已成为与手术、化疗、放疗和靶向治疗并列的重要治疗手段。

T细胞是免疫系统的主要武器，可有效识别和杀死受感染的细胞，如果它们识别出癌细胞，也会杀死它们。但是肿瘤细胞会伪装自己，让T细胞无法识别，我们将T细胞装上定位系统——CAR，那么就可以识别伪装的癌细胞，并将其杀死。

现在就让我们来了解一下可以治疗B细胞肿瘤的CAR-T治疗方法。因为B细胞表达CD19，所以CD19 CAR-T疗法可以有效的治疗B细胞系的肿瘤。

一、CD19是什么？

CD19是B细胞表达的一种CD分子（即白细胞分化抗原）。除浆细胞外的所有B细胞系，恶性B细胞与FDC（滤泡树突状细胞）都会表达该分子  。它是参与B细胞增殖、分化、活化及抗体产生的重要膜抗原，还可促进BCR的信号转导。

CD19为I型跨膜蛋白，具有单个跨膜结构域、胞内C末端和胞外N末端。胞外段含有两个C2型Ig样结构域。胞内结构域高度保守，由242个氨基酸组成，在C末端附近有9个酪氨酸残基。多项研究表明，CD19的生物学功能依赖于三个细胞质酪氨酸残基：Y391，Y482和Y513。

图1 CD19分子结构

二、CD19生理功能

CD19在B细胞活化以及信号传导中起协同受体作用，调节B细胞活化及增殖，参与B细胞的信号传导功能，并介导T细胞对靶细胞杀伤。

CD19与CD21、四跨膜蛋白CD81（TAPA-1）以及CD225共同形成信号转导复合物。CD19复合物通过调节内源性和受体诱导的信号来降低BCR介导的B细胞激活阈值。从而促使自身抗体的产生，形成相应的免疫病理损伤。

CD19被认为在B细胞活化中起双重作用。第一，它起衔接蛋白的作用，将细胞质内的信号蛋白募集到膜上。第二，当与BCR结合时作为CD19 / CD21复合物的信号亚基，补体通过BCR-CD19 / CD21结合增强B细胞活化。

图2 CD19信号转导复合物

三、CAR-T疗法

CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，英文全称Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy。这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法，近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果，是一种非常有前景的，能够精准、快速、高效，且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。

在实验室，技术人员通过基因工程技术，将T细胞激活，并装上定位导航装置CAR（肿瘤嵌合抗原受体），将T细胞这个普通“战士”改造成“超级战士”，即CAR-T细胞，他利用其“定位导航装置”CAR，专门识别体内肿瘤细胞，并通过免疫作用释放大量的多种效应因子，它们能高效地杀灭肿瘤细胞，从而达到治疗恶性肿瘤的目的。

图3 CAR-T细胞示意图

四、CAR-T疗法治疗步骤

1）评估病人是否符合CAR-T治疗的适应症

2）分离T细胞：通过外周血血细胞分离机从肿瘤病人血液中分离出单个核细胞，进一步磁珠纯化T细胞。

3）改造T细胞：用基因工程技术，把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞。

4）扩增CAR-T细胞：在体外培养以大量扩增CAR-T细胞。一般一个病人需要几千万，乃至几亿个CAR-T细胞，体重越大，需要细胞越多。

5）CAR-T细胞回输入人体：把扩增好的CAR-T细胞通过静脉回输到病人体内，开始进行肿瘤细胞免疫治疗。

6）监控反应：严密监护病人身体反应，尤其是细胞输入体内后一至两周内可能发生剧烈不良反应。

7）评估治疗效果：多在回输CAR-T细胞后第15天和第30天评估对原发病的治疗效果。

整个疗程持续5周左右，其中上述第一步到第三步需要2周，花费时间较长。

图4 CAR-T治疗步骤

五、CAR-T治疗的不良反应

CAR-T疗法无疑为癌症治疗带来新希望，然而，这种疗法也有严重不良反应，主要是细胞因子释放综合征（也叫细胞因子释放风暴，CRS）和神经毒性。如果处理不及时可能会危及生命。所以输注CAR-T细胞后必须严密监测。

细胞因子释放综合征（CRS）发生原因是由于大量CAR-T细胞输入体内，导致免疫系统被激活，释放大量炎性细胞因子，从而使人体产生严重不良反应。该综合征的临床表现包括：高烧，发冷，恶心，疲劳，肌肉疼痛，毛细血管渗漏，全身水肿，潮红，低血压，少尿，心动过速，心功能不全，呼吸困难，呼吸衰竭，肝功能衰竭，肾功能损害等。

神经毒性发生临床表现包括头痛，语言的部分能力丧失，反应迟钝，癫痫发作，昏迷等，甚至因脑水肿引起死亡。过敏反应也是可以预见的不良反应等。

任喜梅  |  文案