提升CAR疗法的有效性与可及性
如何让安全的免疫疗法更普及且负担得起？
嵌合抗原受体（CAR）T细胞在癌症治疗中已取得巨大成功，目前有七种疗法获批临床应用。在CAR-T细胞疗法中，医生从患者体内提取T细胞，通过基因改造使其表达能强力识别癌细胞或肿瘤抗原的CAR受体，再将增强后的细胞在体外扩增并回输患者体内以攻击癌细胞。
然而，尽管CAR-T细胞疗法成效显著，其广泛推广仍面临多重挑战：包括可能引发细胞因子释放综合征和神经毒性等严重副作用、对实体瘤疗效有限，以及复杂的体外操作流程。这些因素导致CAR-T细胞疗法费用高昂，单例治疗常需花费数万美元，并需大量医疗监护。
《科技网络》近期有幸采访了宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院细胞免疫治疗中心CAR-NK细胞治疗创新（THINK）实验室主任尼尔·谢泼德（Neil C. Sheppard）博士。他的研究聚焦于开发CAR-NK细胞疗法并改进CAR-T细胞疗法。我们探讨了新型CAR疗法的研发挑战、领域未来前景，以及如何使安全有效的免疫疗法惠及大众。
凯特·哈里森博士（KH）：能否简要介绍您当前的研究重点？
尼尔·谢泼德博士（NCSD）：
我的实验室名为CAR-NK细胞治疗创新（THINK）实验室，主要研究自然杀伤（NK）细胞及其在癌症免疫治疗中的应用，同时也持续探索T细胞——这两种细胞都是极具价值的治疗工具，适用于不同场景。
在NK细胞研究中，我们重点推进四大方向。首要项目是优化NK细胞"载体"：例如移除抑制性检查点或耗竭相关因子以提升治疗性能。我们采用碱基编辑技术实现多重基因编辑——通过单碱基替换改良细胞而不损伤DNA结构；相比而言，CRISPR等传统工具易导致DNA断裂，引发染色体易位或细胞凋亡。此外，我们通过小分子化合物或细胞因子对细胞生长进行编程，引导其进入有益状态。结合基因编辑与细胞编程，我们旨在构建能高效递送CAR等治疗性转基因的理想NK细胞。
其次，我们投入大量精力解决NK细胞冷冻保存难题。与T细胞不同，NK细胞冻存效果不佳——若无法冻存则难以形成商业化产品。目前多数CAR-NK临床试验仅限单中心开展，依赖新鲜细胞直接回输，难以规模化应用。
第三，成功的免疫治疗极少依赖单一疗法。我们正推进组合疗法研究：将CAR细胞与其他手段联用。我们刚完成全球首个CAR-T细胞联合溶瘤病毒的临床试验，并着手设计适配NK细胞的新型溶瘤病毒。肿瘤具有伤口愈合表型，通常排斥NK细胞而招募巨噬细胞（后者被肿瘤改造后加剧病情）及调节性T细胞（形成免疫屏障）。但若用溶瘤病毒感染肿瘤，可创造理想微环境吸引CAR-T或CAR-NK细胞，最大化靶向组织暴露。
最后是放疗协同研究。放疗虽直接杀死癌细胞，但对未杀死细胞造成的应激与DNA损伤能有效吸引NK细胞，从而增强CAR-NK细胞的靶向作用。以上方向共同推进中，我们计划数年内将CAR-NK细胞产品应用于胶质母细胞瘤临床治疗。
KH：NK细胞疗法相比CAR-T有何优势？
NCSD：
CAR-T细胞虽因高度抗原特异性而效力强大，但可能"过犹不及"：它们大量分泌细胞因子、快速扩增，易引发危及生命的副作用。最常见的两类是细胞因子释放综合征（CRS，因细胞因子过量触发免疫级联反应）和免疫细胞相关神经毒性综合征（ICANS，中枢神经系统过度炎症）。这导致CAR-T疗法仅能在全美约30家指定三级医疗中心开展，且需住院监护，极大限制了可及性。此外，高昂成本及必须使用自体T细胞的要求进一步制约普及。
NK细胞则提供多维度替代方案：其扩增规模有限且细胞因子谱系不同，引发严重副作用风险显著降低；更重要的是，NK细胞不会导致移植物抗宿主病，因此可开发为同种异体通用型疗法。多项针对CD19靶点的CAR-NK临床试验已证实其安全有效性——既未出现CRS或ICANS，又可作为通用疗法应用。这意味着未来可能在门诊或社区医院以更低成本实施治疗，大幅提升可及性。
此外，T细胞的高抗原特异性（依赖T细胞受体或CAR）使其易受肿瘤抗原缺失或突变影响而失效。而NK细胞能识别数十种癌症普遍存在的应激信号（如DNA损伤、代谢应激），赋予CAR-NK更广谱的抗肿瘤活性，有效降低肿瘤逃逸风险。
KH：开发新型CAR疗法面临哪些挑战？
NCSD：
首要挑战是实体瘤靶点选择（对NK细胞影响较小因其广谱活性）。血液肿瘤因B细胞标记物明确而成功，但实体瘤多靶向在健康组织低表达的肿瘤相关抗原，易导致脱靶毒性。例如胰腺癌和食管癌靶点claudin18.2（CLDN18.2）——该蛋白正常位于紧密连接处，肿瘤去极化后才暴露。但高剂量CLDN18.2 CAR-T细胞仍可能引发胃出血等靶向毒性。
抗原异质性与逃逸也是关键问题：肿瘤抗原表达不均一，残留细胞可能再生。解决需多靶点联用，但可能叠加毒性。目前CAR-NK针对实体瘤的临床试验较少，未来需设计更智能的CAR结构——避免细胞过载、防止结构域交换引发持续性信号（无抗原时的低水平激活），并杜绝继发性恶性肿瘤风险。
KH：临床试验中如何应对毒性挑战？未来如何彻底解决安全问题？
NCSD：
监管机构要求临床前严格筛查脱靶毒性。试验设计本身包含多重安全机制：例如从无淋巴清除的低剂量开始，采用分阶段给药与剂量爬坡。淋巴清除通常为CAR细胞腾出空间并刺激免疫细胞扩增，但省略此步骤可限制CAR细胞扩增规模，降低毒性风险。同时必须配备毒性应急方案。
更根本的解决方案是将安全机制嵌入细胞疗法：设计含分子开关的CAR，通过小分子药物或单抗调控活性；或设置"自杀开关"，在给予控制药物时清除所有CAR细胞。但后者会丧失治疗效果，因此"设计即安全"优于"紧急关停"。未来若要实现门诊化普及，需要能自主管理、无需专家密集监控的智能疗法。
KH：CAR疗法的未来前景如何？
NCSD：
CAR疗法需持续证明其存在价值——若过于复杂或昂贵，可能被新技术取代。近期基因疗法遇冷正是因费用问题，故必须同时解决医疗毒性与经济毒性。
当前最具突破性的方向是在体内编程患者自身细胞：通过病毒载体或mRNA-脂质纳米颗粒递送CAR。针对血液肿瘤的多项临床试验已显现出色前景。而攻克实体瘤需着力优化细胞载体——正如我们实验室所做——使免疫细胞更适应免疫抑制性肿瘤微环境。此类体外细胞疗法若能实现通用型"现货"供应，将大幅降低成本与风险。
体内CAR疗法代表未来趋势。针对实体瘤的基因编辑工程化疗法，将是实现持久疗效的关键路径。
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