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CAR-巨噬细胞：实体瘤免疫治疗的新选择

时间：2021-07-13 10:16:03 来源：

前言

CAR－T细胞治疗是一种细胞免疫疗法，是指通过基因克隆技术将具有特异性抗原识别域和T细胞激活信号的遗传物质转移到T细胞中，使T细胞与肿瘤细胞表面的特异性抗原结合直接激活的方法。CAR－T细胞已成功用于治疗循环系统恶性肿瘤，如B细胞源性恶性肿瘤。CAR－T治疗成功后，人们又将CAR策略应用于NK细胞，开发出了类似于CAR－T治疗的CAR－NK细胞疗法。

单核吞噬细胞系统（MPS）的两种主要细胞类型是单核细胞和单核细胞衍生的巨噬细胞，它们都具有吞噬功能。MPS选择性地吞噬外部目标如微生物，然而，巨噬细胞无法识别和攻击肿瘤。即使在肿瘤组织内，巨噬细胞也不会在吞噬或抗原呈递中发挥作用，而是转变为免疫抑制M2型，阻止免疫系统清除肿瘤细胞。

此外，除了巨噬细胞吞噬的阳性信号外，还有相反的信号阻止巨噬细胞吞噬目标肿瘤细胞，如CD47。这些信号自从被发现以来就成为一个热门的研究领域。

鉴于目前CAR－T细胞治疗的成功和CAR－NK细胞的发展潜力，研究人员对开发用于肿瘤免疫治疗的CAR巨噬细胞（CAR－M）产生了极大的兴趣。CAR－M的出现为治疗实体瘤开辟了新的可能性：用特异性CARs修饰人巨噬细胞，以提高巨噬细胞对肿瘤的吞噬活性和抗原呈递。

CAR－M的研究进展

目前使用CAR－M治疗癌症已进行了多种尝试。研究人员设计了嵌合抗原受体吞噬细胞（CAR－P），它可以引导巨噬细胞吞噬特定的靶细胞。

研究证明，表达Megf10或FcRv胞内结构域的CAR－P可促进对靶抗原的吞噬能力。CAR－PMegf10可以特异性地触发对靶向配体的吞噬作用，通过酪氨酸磷酸化的局部信号级联反应启动吞噬，TCR－CD3ζ可能通过招募syk激酶而促进CAR－P的吞噬作用。

全细胞吞噬是比较罕见的，而啃咬靶细胞更为频繁，这表明CAR－P巨噬细胞与靶细胞之间的相互作用不足以触发直接的全细胞吞噬。已有研究发现，PI3K信号在大靶点的内吞过程中起重要作用，可以促进巨噬细胞的吞噬作用。研究人员将pI3K p85亚单位与CAR－P－FcRv连接起来，形成一个“串联”CAR（CAR－Ptandem）。CAR－Ptandem具有较好的全细胞吞噬功能。

宾夕法尼亚大学的研究人员使用含有CD3－ζ胞内结构域的抗HER2的CAR－M。在两种实体瘤移植的异位小鼠模型中，单次注射抗HER2－CAR－M可降低肿瘤负荷，延长小鼠存活时间。在人源化小鼠模型中还发现， HER2－CAR－M能够将M2巨噬细胞转化为M1巨噬细胞，诱导炎症性肿瘤微环境，增强T细胞的抗肿瘤细胞毒性。此外，还发现HER2－CAR－M可能产生表位扩散，为避免肿瘤免疫逃逸提供了新思路。

Zhang等人利用诱导多能干细胞（iPSCs）表达CAR结构并分化为巨噬细胞，命名为CAR－iMac。研究表明，表达CAR的iPSCs能分化为巨噬细胞样细胞，在无抗原的情况下，CAR－iMac更接近M2极化状态。然而，在存在特异性抗原的情况下如CD19，CAR介导的信号促进了CAR－iMac的吞噬作用，并导致CAR－iMac向促炎的M1型的转化。iPSC来源的巨噬细胞可能成为髓系肿瘤免疫治疗的重要细胞来源。

CAR－T治疗实体瘤无效的一个重要原因是T细胞难以进入肿瘤组织。这是因为实体瘤细胞外基质（ECM）形成的物理屏障阻止了T细胞进入肿瘤组织。ECM由高度有序的纤维分子、糖蛋白和其他大分子产生，其合成和降解主要受基质金属蛋白酶（MMPs）和金属蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）的调控，而巨噬细胞就是MMP的重要来源。

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