1989年，美国科学院院刊（PNAS）报道了第一代CAR-T疗法。虽然很快投入临床试验，但疗效却差强人意。1998年，将T细胞活化和生存必需的共刺激信号分子CD137（或CD28、ICOS、OX-40）组装进CAR，提升CAR-T细胞在体内的扩增能力和存活能力——第二代CAR-T 技术应运而生。
率先在小鼠中取得成功后，第二代CAR-T快速发展，对于复发或难治性急性B淋巴细胞白血病（ALL）患者的缓解率高达90%以上。
2019年，第二代CAR-T已走过十年。十年间，CAR-T细胞疗法从学术中心的研究迅速转变为全球产业。
在此，我们回顾了十年里CAR-T所面临的挑战和局限以及展望CAR-T在下一个十年中的发展及可能性。
CAR-T疗法崭露头角
除了在恶性淋巴瘤中的成功试验外，Kalos等人在2011年的《Science Translational Medicine》上发表了一项关于CAR-T细胞治疗慢性淋巴细胞白血病的早期报道，这些研究都表明，以CD19为靶点的CAR-T细胞可以诱导产生持久的抗肿瘤反应，并建立属于CAR-T的记忆T细胞。
随后在儿童和成人急性淋巴细胞白血病(ALL)中的成功，让全世界的目光都转向了这个年轻的疗法。CAR-T疗法的临床试验呈爆发性增长，在第二阶段的临床实验中，CAR-T在3个月内使缓解率达到81%，使得美国食品药品监督管理局（FDA）在2017年首次批准了CAR-T细胞疗法上市治疗25岁以下复发或难治性的B细胞白血病患者。
在打开CAR-T上市的大门后，FDA紧接着又批准了第二个适应症：用于治疗难治性大B细胞淋巴瘤成人患者。
CAR-T元年正式到来。
CAR-T疗法的持久性
如何保证疗效的持久仍然是CAR-T疗法所面临的一个挑战。众多研究报道都显示，CAR-T细胞的持久性与临床反应有着密切的关系。而CAR-T的结构和设计又影响了CAR-T的持久性，目前的第二代CAR，结合了一个CD3-ζ信号域和共刺激域，是现在临床使用中最常见的结构。
这代CAR-T细胞扩张速度很快，消除肿瘤细胞的速度也很快，同时，使用4-1BB共刺激域的CAR-T可以比CD28的CAR-T细胞拥有更持久的疗效。
被CAR-T治愈的小女孩
患者持续存在的CAR-T细胞则意味着持续有效的临床疗效，如何避免患者体内的T细胞出现衰竭，提高疗效是我们需要攻克的难题。但好在医学技术突飞猛进，就在2019年，已有相关报道显示可以逆转T细胞衰竭。
但是这并不意味着持久性短的CAR-T就不是好CAR-T，在治疗急性白血病时我们就不需要长期持久的疗效。对于不同的疾病，我们需要不同类型的CAR-T。
CAR-T细胞毒性
不断累积的经验促进了标准化的临床指南，也提高了CAR-T的安全性。细胞因子释放综合和免疫疗效相关的神经细胞毒性是目前CAR-T最主要也是最严重的两个毒副作用。以往采取CAR-T治疗时，我们往往因为对副作用的了解不清楚而延迟了持续，产生了更严重的后果。
如今我们已经对这种毒性有了充分的认识，也建立了针对这两种毒性的临床管理办法，让患者能够更安全的接受治疗。
CAR-T复发
虽然首次经CAR-T治疗的临床缓解率高达90%，但是长期随访的数据却不太乐观，3个月的总缓解率为81%，然而12个月的无事件生存率仅为50%。
我们都知道，CAR-T细胞需要根据肿瘤细胞的特异性靶点来安装CAR，也就是我们说的GPS。装了GPS的CAR-T可以迅速的找到肿瘤。但是在复发的患者中，肿瘤细胞往往通过改变自己的特异性靶点，让CAR-T无法识别。
因此，在未来，我们需要对肿瘤进行更精准的免疫分析，并识别增加免疫逃逸风险的预测性生物标志物。
CAR-T的未来在哪里？
恶性血液瘤
对于CD19阳性的B细胞白血病患者，CAR-T细胞可以起到很好的疗效。但是对于CD19阴性的患者，则面临着疾病复发的风险，我们需要寻到除了CD19以外的抗原。而使用CD22为靶点的CAR-T细胞治疗的患者也显露出了73%的临床缓解率，与CD19CAR-T疗效不相上下。同时，针对CD19/CD22或CD19/CD20双重靶向的CAR - T细胞也在积极研究中，都展现出了良好的前景。
实体瘤
CAR-T细胞如果想要进一步的扩大疗效，那征服实体瘤是必经之路。但在实体瘤中，CAR-T细胞需要克服：如何让有限的CAR-T细胞达到肿瘤细胞周围、如何逆转T细胞的衰竭、如何找到针对实体瘤的特异性靶点等等诸多难题。目前已经开了多个CAR-T细胞在实体瘤中研究，通过自表达免疫检查点的CAR-T细胞也有望成为CAR-T细胞进军实体瘤的希望。
控制成本
虽然如何提高CAR-T疗效，扩大适应症是我们一直在努力的方向。但对于现实来说，如何降低治疗费用，让更多的患者能够使用得起这样的技术和治疗同样是迫在眉睫的事情。
目前上市的两款CAR-T售价均在40万美金左右（373,000美元、475,000美元），对于大多数患者来说，仍然是可望而不可及的疗法。改进生产过程，降低生产成本都有望导致最终的价格下降。
近期，我们报道了通过多能干细胞诱导生成无限供应的成熟T细胞，以及通过PB 转座子非病毒载体系统缩短制备时间和成本，都将成为未来CAR-T的主流趋势。
十年CAR-T风雨路，从实验室的研究转变为席卷全球的产业。十年间，CAR-T交出了一张完美的答卷。未来，无数的科学研究及临床试验都将继续延续CAR-T的传奇，扩大适应症，惠及更多患者。
参考资料：
1、Liora Schultz, Crystal Mackall. Driving CAR T cell translation forward, Science Translational Medicine(2019)