尤祥云，向振東，易成，張滿，喻俊峰△

在歐美國(guó)家，前列腺癌（prostate cancer，PCa）是男性常見(jiàn)的惡性腫瘤，其發(fā)病率在男性中居首位，病死率僅次于肺癌和結(jié)直腸癌［1］。在我國(guó)，男性癌癥中前列腺癌發(fā)病率和病死率增長(zhǎng)最快［2］。目前，臨床上多采用阻斷雄激素及其信號(hào)通路的方法來(lái)治療晚期前列腺癌，然而在這種雄激素剝奪治療（androgen deprivation therapy，ADT）18～30個(gè)月后，大多數(shù)患者會(huì)進(jìn)展為去勢(shì)抵抗性前列腺癌（castration resistant prostate cancer，CRPC）［3］。CRPC 階段的前列腺癌治療手段有限，預(yù)后較差。免疫治療是一種全新的治療方式，通過(guò)調(diào)節(jié)人體免疫系統(tǒng)達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的，可在一定程度上改善部分前列腺癌患者的預(yù)后［4］。其中，嵌合抗原受體修飾T細(xì)胞（chimeric antigen receptor modification T cells，CART）在治療急、慢性淋巴細(xì)胞白血病和非霍奇金淋巴瘤等血液系統(tǒng)惡性腫瘤治療中已經(jīng)取得了顯著的臨床療效［5］。本文就CAR-T在前列腺癌中的最新研究進(jìn)展作一綜述，以期為臨床提供參考。

1 CAR-T的結(jié)構(gòu)與功能

CAR-T指通過(guò)基因工程融合技術(shù)，使患者T細(xì)胞表面表達(dá)特定的抗原受體，以此來(lái)識(shí)別靶細(xì)胞上特異性抗原，從而發(fā)揮抗腫瘤作用的一種免疫治療方法［6］。CAR-T一般由細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)、跨膜區(qū)和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)區(qū)3部分組成，細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)是CAR-T特異性識(shí)別腫瘤抗原的基礎(chǔ)，由單鏈可變區(qū)序列（single chain variable fragment，scFv）組成，可以特異性地識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原（tumor associated antigen，TAA），對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷繞過(guò)了抗原遞呈階段而不涉及主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）；跨膜區(qū)通常由T細(xì)胞抗原受體分化簇（cluster of differentiation，CD）3ζ、CD8、CD28等構(gòu)成，能修復(fù)T細(xì)胞表面的scFv并將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)到細(xì)胞，在T細(xì)胞的活化過(guò)程中起著重要作用；胞內(nèi)信號(hào)區(qū)的主要作用是激活T細(xì)胞，常用的分子為CD3、CD28、CD27、CD137等［7］。

目前，CAR結(jié)構(gòu)研究已經(jīng)到了第4代。第1代CAR的結(jié)構(gòu)是在細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)scFv的基礎(chǔ)上引入了CD3作為細(xì)胞外抗原識(shí)別區(qū)，這些CAR結(jié)構(gòu)允許T細(xì)胞活化，但由于缺乏共刺激分子，其抗腫瘤活性并不高，在血液循環(huán)中的持續(xù)時(shí)間不夠長(zhǎng)［8］；第2代CAR在第1代的基礎(chǔ)上加入了如CD28或CD137共刺激分子結(jié)構(gòu)域，提高了CAR-T在人體內(nèi)對(duì)抗腫瘤組織微環(huán)境及腫瘤殺傷能力［9］；第3代CAR能夠搭載多個(gè)共刺激分子結(jié)構(gòu)域，使得CAR-T的增殖活性和細(xì)胞因子釋放量均明顯增加，能有效延長(zhǎng)其在體內(nèi)的生存時(shí)間［10］；第4代CAR具有共刺激分子結(jié)構(gòu)域和促炎因子，如白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-2，另外在第3代CAR結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了其他改進(jìn)，如通過(guò)增加編碼CAR的基因及其啟動(dòng)子的載體以提高其效應(yīng)［11］。然而，目前CAR結(jié)構(gòu)雖然已研究到第4代，但主要應(yīng)用研究方向是在血液系統(tǒng)，在前列腺癌中的治療還停留在第2代和第3代。

2 前列腺TAA在前列腺癌CAR-T治療中的應(yīng)用

前列腺TAA的鑒定是開(kāi)發(fā)有效CAR-T治療的第一步，理想的TAA應(yīng)是僅在癌細(xì)胞中特異性表達(dá)，使CAR-T在腫瘤組織可產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)而不損傷正常組織［12］。前列腺癌細(xì)胞表達(dá)的TAA有前列腺特異性膜抗原（prostate specific membrane antigen，PSMA）、前列腺干細(xì)胞抗原（prostate stem cell antigen，PSCA）、前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）及前列腺酸性磷酸酶（prostate acid phosphatase，PAP），故可將前列腺TAA作為前列腺癌CAR-T治療中誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的靶點(diǎn)［13］。

2.1 PSMA PSMA是一種跨膜糖蛋白，在前列腺組織中高表達(dá)，在乳腺、腎、結(jié)腸和肝細(xì)胞中僅少量表達(dá)［14］。研究顯示，PSMA在前列腺癌中的表達(dá)水平隨著前列腺癌Gleeson評(píng)分的增加而升高，在CRPC中尤為突出，是前列腺癌患者不良預(yù)后的預(yù)測(cè)因素［15］。PSMA在CAR-T治療中的作用越來(lái)越突出。Zuccolotto等［16］用PC3-PIP細(xì)胞構(gòu)建小鼠前列腺癌模型，用以PSMA為靶點(diǎn)的第2代CAR-T細(xì)胞進(jìn)行治療，通過(guò)定量生物熒光法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)CAR-T輸注治療1周后治療組（其CAR-T含有識(shí)別PSMA的scFv）小鼠瘤體體積不再增大，治療組小鼠中位生存期較對(duì)照組（CAR-T不含有識(shí)別PSMA的scFv）明顯延長(zhǎng)。Ma等［17］用PC-3細(xì)胞構(gòu)建小鼠前列腺癌模型，對(duì)比了普通T細(xì)胞、以PSMA為靶點(diǎn)的第1代和第2代CAR-T治療前列腺癌的效果：在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，第2代CAR-T治療的抗原誘導(dǎo)效應(yīng)、T細(xì)胞活化增殖作用和T細(xì)胞毒性作用均高于第1代CAR-T和普通T細(xì)胞；在裸鼠皮下成瘤的動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，用第2代CAR-T治療的小鼠在27 d后75%的小鼠（6/8）皮下移植瘤基本消失，治療效果明顯優(yōu)于第1代CAR-T（1/8）和普通T細(xì)胞（0/8）治療方案。

免疫反應(yīng)的抑制會(huì)減弱CAR-T治療效果，例如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞遷移和招募調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulator cell，Treg）等抑制免疫細(xì)胞功能的作用。Zhang等［18］用慢病毒轉(zhuǎn)染方法開(kāi)發(fā)了以PSMA為靶點(diǎn)的CAR-T，其CAR結(jié)構(gòu)中含有抗TGF-β的基因，可防止TGF-β產(chǎn)生免疫抑制，結(jié)果亦顯示CAR-T顯著提高了T細(xì)胞對(duì)腫瘤的殺傷作用并削弱了腫瘤細(xì)胞的侵襲能力。

程序性細(xì)胞死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）及其配體（PD-L1）也會(huì)抑制免疫細(xì)胞的激活。Serganova等［19］用Myc-CaP細(xì)胞構(gòu)建了小鼠前列腺癌模型，通過(guò)以PSMA為靶點(diǎn)的第2代CAR-T聯(lián)合PD-1抗體進(jìn)行治療，結(jié)果顯示不表達(dá)PSMA的前列腺癌模型組腫瘤繼續(xù)進(jìn)展，而表達(dá)PSMA的前列腺癌模型組腫瘤生長(zhǎng)受到抑制，表明CAR-T細(xì)胞治療具有靶點(diǎn)抗原依賴性，CAR-T聯(lián)合其他免疫治療方案可增強(qiáng)前列腺癌治療效果。

IL-2能刺激活化的T細(xì)胞增殖，增強(qiáng)機(jī)體的免疫應(yīng)答。Junghans等［20］在一項(xiàng)Ⅰ期臨床試驗(yàn)中，對(duì)5例患者進(jìn)行以PSMA為靶點(diǎn)的CAR-T細(xì)胞治療，并連續(xù)4周注射低劑量IL-2［75 000 IU/（kg·d）］，結(jié)果顯示血清IL-2水平越高，CAR-T的抗腫瘤作用越強(qiáng)，其中2例患者血清PSA水平分別降低50%和70%，另外3例患者也獲得部分緩解。此外，另一臨床前試驗(yàn)研究中使用了第2代基于CD28的以PSMA為靶點(diǎn)的CAR-T治療，4例患者中有1例病情穩(wěn)定，無(wú)進(jìn)展生存＞6個(gè)月，1例無(wú)影像學(xué)進(jìn)展＞16個(gè)月，還有2例患者CAR-T細(xì)胞治療無(wú)效且病情有進(jìn)展［21］。

PSMA是前列腺癌免疫治療研究的重要靶點(diǎn)，將CAR-T治療與其他治療方案結(jié)合的聯(lián)合治療方案能夠發(fā)揮更好的抗前列腺癌作用。

2.2 PSCA PSCA是一種在前列腺癌細(xì)胞中特異性表達(dá)的細(xì)胞表面糖蛋白，其在癌組織中的表達(dá)水平隨著前列腺癌的進(jìn)展而逐漸升高，在前列腺癌骨轉(zhuǎn)移中100%表達(dá)［22］。由于PSCA在前列腺組織中表達(dá)的特異性且其不會(huì)釋放入血液，因此成為前列腺癌靶向治療的重要靶點(diǎn)。Hillerdal等［23］用慢病毒轉(zhuǎn)染方法開(kāi)發(fā)了以PSCA為靶點(diǎn)的第3代CAR-T，并應(yīng)用于小鼠前列腺癌模型的治療中，在體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)CAR-T與靶細(xì)胞PSCA特異性結(jié)合后分泌大量IL-2和干擾素（interferon，INF），并可有效殺傷腫瘤細(xì)胞；在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組（其腫瘤細(xì)胞表達(dá)PSCA）相對(duì)于對(duì)照組（其腫瘤細(xì)胞不表達(dá)PSCA），CAR-T治療能有效減緩腫瘤體積的增長(zhǎng)速度，小鼠總生存期明顯延長(zhǎng)。Priceman等［24］采用以PSCA為靶點(diǎn)的第2代CAR-T治療PC-3和DU145細(xì)胞構(gòu)建的小鼠前列腺癌細(xì)胞模型，發(fā)現(xiàn)含CD137共刺激分子的CAR-T對(duì)腫瘤抗原誘導(dǎo)效應(yīng)和T細(xì)胞活化增殖作用比含CD28共刺激分子的CAR-T高，且兩者在抗腫瘤的作用相近時(shí)，含CD137共刺激分子的CAR-T細(xì)胞對(duì)T細(xì)胞的耗竭程度更小；在來(lái)自CRPC患者的移植瘤模型中發(fā)現(xiàn)，含CD137共刺激分子的CAR-T治療抗腫瘤作用更強(qiáng)。目前，以PSCA為靶點(diǎn)的CAR-T治療的機(jī)制研究雖然越來(lái)越深入，但多還停留在細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，其臨床效果還待進(jìn)一步探討。

2.3 PSA PSA是前列腺癌最常見(jiàn)的生物標(biāo)志物，由前列腺囊泡和導(dǎo)管上皮細(xì)胞分泌，可在前列腺組織、血清和精液中檢測(cè)到［25］。正常情況下，血清PSA水平極低，在前列腺組織結(jié)構(gòu)受到破壞（如前列腺增生擠壓或前列腺癌腫瘤細(xì)胞破壞）時(shí)，PSA由前列腺腺泡通過(guò)毛細(xì)血管進(jìn)入血液［26］。CAR-T治療中，PSA具有前列腺組織特異性，是將藥物遞送到腫瘤組織良好靶點(diǎn)。然而，由于在前列腺組織結(jié)構(gòu)受到破壞時(shí)血清中也可能存在PSA，如何避免CAR-T作用于血清中的正常細(xì)胞仍然是一個(gè)難題。Mikolajczyk等［27］研究表明，游離前列腺特異性抗原（free prostate specific antigen，fPSA）有良性前列腺特異性抗原、非活性前列腺特異性抗原和PSA前體（pro-prostate specific antigen，pro-PSA）3種亞型，其中pro-PSA在前列腺癌細(xì)胞中的表達(dá)水平較其他2種亞型更高，有望成為CAR-T細(xì)胞治療前列腺癌較為合適的靶點(diǎn)。

2.4 PAP PAP是前列腺癌的另一種腫瘤標(biāo)志物，在前列腺癌細(xì)胞中分泌明顯增多。研究顯示，前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的患者PAP表達(dá)水平顯著升高，與PSA相比PAP可準(zhǔn)確判斷前列腺癌的微轉(zhuǎn)移，并可作為CRPC患者的免疫治療靶點(diǎn)［7］。然而，PAP不僅在前列腺癌和前列腺癌組織中表達(dá)，在小腸癌、胰腺內(nèi)分泌癌和膀胱癌中也有一定量表達(dá)，因此以PAP為靶點(diǎn)的CAR-T細(xì)胞治療的特異性較差。

2.5 其他 部分在前列腺組織中特異性表達(dá)的蛋白或者肽類也可作為前列腺癌CAR-T細(xì)胞治療中誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的靶點(diǎn)。Tsavaler等［28］研究顯示，瞬時(shí)受體蛋白（transient receptor potential，Trp）-p8在前列腺癌和其他惡性腫瘤中表達(dá)均上調(diào)，有可能作為前列腺癌治療的良好靶點(diǎn)。另外，上皮特異性黏附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）大量表達(dá)于快速增長(zhǎng)的上皮性或上皮源性腫瘤組織中，已成為腫瘤早期診斷和免疫靶向治療的候選分子。目前，在前列腺癌CAR-T細(xì)胞治療的研究中，第2代以EpCAM為靶點(diǎn)的CAR-T的臨床前試驗(yàn)研究（NCT03013712）正在進(jìn)行中。

3 展望

CAR-T在前列腺癌的治療中仍然面臨著許多挑戰(zhàn)，如CAR-T一旦進(jìn)入腫瘤通常會(huì)面臨缺乏營(yíng)養(yǎng)和氧氣、pH值低、高鉀等不利的腫瘤免疫微環(huán)境（tumor micro environment，TME）［29］。更好地設(shè)計(jì)和完善CAR-T的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來(lái)抵消TME的影響是CAR-T細(xì)胞改進(jìn)和突破的一個(gè)重要方向。目前，第4代CAR-T可通過(guò)增加編碼CAR的基因及其啟動(dòng)子的載體誘導(dǎo)表達(dá)IL-8或IL-2來(lái)改變TME，增強(qiáng)療效［30］。另外，CAR-T治療還存在細(xì)胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS）、神經(jīng)毒性以及過(guò)敏反應(yīng)等毒性反應(yīng)［31-32］。因此，CAR-T聯(lián)合其他免疫療法或多類型CAR-T聯(lián)合治療以減少其毒性反應(yīng)也是未來(lái)的研究發(fā)展趨勢(shì)。