细胞治疗的多维变革
早期的细胞治疗尝试主要集中在造血干细胞移植上，用于治疗白血病和淋巴瘤等血液系统疾病。随着科学家们对细胞生物学和免疫学的深入研究，人们开始意识到，细胞的潜力远不止于此。
它不仅为癌症治疗带来了革命性的突破，还在再生医学、自身免疫疾病治疗等多个领域展现出巨大的应用前景。从造血干细胞移植的成功应用，到 CAR-T 细胞疗法在血液系统恶性肿瘤治疗中的显著成效，细胞治疗的每一次进步都为医学界带来了新的曙光。
近年来，细胞治疗领域取得了诸多突破性进展，其中最引人注目的当属 CAR-T 细胞疗法。这种疗法通过从患者体内分离 T 细胞，利用基因工程技术导入编码嵌合抗原受体 (CAR) 的基因，使其能够特异性识别并杀伤肿瘤细胞。CAR-T 细胞疗法在治疗某些血液系统恶性肿瘤方面取得了惊人的效果，为癌症治疗带来了革命性的变化。
剖析 GUCY2C
探寻癌症免疫治疗新契机
GUCY2C (Guanylate Cyclase 2C) 是一种膜结合的鸟苷酸环化酶受体，主要在肠道上皮细胞的顶端膜上表达，通过催化 GTP 生成 cGMP（环磷酸鸟苷）来调节肠道的液体和电解质分泌。GUCY2C 是一种在包括结直肠癌 (CRC) 、胃食管结合部癌 (EJC) 和胃腺癌 (GA) 等多种肿瘤细胞中特异性表达的抗原，在维持肠道稳态方面发挥重要作用。由于其在肿瘤细胞中的特异性表达，GUCY2C 被认为是一个理想的肿瘤免疫治疗靶点。
在癌症免疫治疗领域，CAR-T 细胞疗法因其精准打击肿瘤细胞的能力而备受关注。研究表明，GUCY2C 靶向的 CAR-T 细胞在治疗胃肠道肿瘤方面具有显著的抗肿瘤效果。然而，传统的 CAR-T 细胞依赖于抗原与 CAR 的结合来激活 T 细胞，但这种依赖性可能导致 T 细胞在抗原耗尽后失去活性。如何让 CAR-T 细胞在体内持久发挥抗肿瘤效果，一直是研究的难点。2024 年 10 月，《Journal for ImmunoTherapy of Cancer》上发表的一篇题为“Antigen-independent activation is critical for the durable antitumor effect of GUCY2C-targeted CAR-T cells”的研究，为我们带来了新的启示。
本研究中，科学家们旨在探讨抗原非依赖性激活对于 GUCY2C 靶向 CAR-T 细胞持久抗肿瘤效果的重要性。研究假设通过设计一种能够在没有抗原刺激的情况下自我激活的 CAR-T 细胞，可以增强其在体内的持久性和抗肿瘤效果。
研究者构建了一种新型的 GUCY2C 靶向 CAR-T 细胞，该 CAR-T 细胞包含抗原敏感的单链抗体 (scFv) 、CD8α 铰链区、CD8α 跨膜区和 CD28 共刺激域，这些结构的设计旨在增强 CAR-T 细胞的抗原非依赖性激活能力。
体外实验中，通过与 GUCY2C 阳性肿瘤细胞共培养，评估 CAR-T 细胞的杀伤能力、细胞因子分泌水平以及增殖能力。在小鼠模型中，通过移植 GUCY2C 阳性肿瘤细胞，评估 CAR-T 细胞的抗肿瘤效果、体内持久性以及安全性。
体外实验结果表明抗原非依赖性激活的 CAR-T 细胞在没有抗原刺激的情况下，仍然能够保持较高的活性，快速杀伤肿瘤细胞，并分泌大量的细胞因子（如 IFN-γ、IL-2 等）。
体内实验结果显示，在小鼠模型中，抗原非依赖性激活的 CAR-T 细胞显示出显著的抗肿瘤效果，肿瘤生长被有效抑制，且 CAR-T 细胞在体内能够长期存活和持续增殖。此外，这种 CAR-T 细胞在体内没有引起明显的毒性反应。
研究结果表明，抗原非依赖性激活对于 GUCY2C 靶向 CAR-T 细胞的持久抗肿瘤效果至关重要。这种激活方式使 CAR-T 细胞能够在没有抗原刺激的情况下保持活性，从而在体内更持久地发挥抗肿瘤作用。
这一发现为 CAR-T 细胞疗法的优化提供了新的思路，有望提高 CAR-T 细胞在肿瘤治疗中的持久性和有效性。抗原非依赖性激活机制有助于 CAR-T 细胞在体内长期存活和增殖，提高 CAR-T 细胞的持久性，从而更有效地清除肿瘤细胞。这种激活方式可能减少 CAR-T 细胞在抗原耗尽后的过度激活，从而降低治疗相关的毒性反应。通过优化 CAR-T 细胞的设计，使其能够更好地适应不同的肿瘤微环境，有望拓展 CAR-T 细胞疗法在多种肿瘤类型中的应用。
图 1. YM01-CD8HCD8TM：CD28z CAR-T 细胞在体外和体内展现出强大的效应功能
CAR - T 细胞疗法的优化与展望
本研究使用 Molecular Devices 公司的 ImageXpress 共聚焦高内涵成像分析系统进行类器官细胞毒性实验。细胞在 37°C 下共培养 5 天，使用 ImageXpress 共聚焦高内涵成像分析系统进行监测并测量与 T 细胞重叠的 caspase-3 的荧光强度。
参考文献
Qi C, Liu D, Liu C, Wei X, Ma M, Lu X, Tao M, Zhang C, Wang X, He T, Li J, Dai F, Ding Y, Shen L. Antigen-independent activation is critical for the durable antitumor effect of GUCY2C-targeted CAR-T cells. J Immunother Cancer. 12(10):e009960 (2021).
Robert C. Sterner, Rosalie M. Sterner. CAR-T cell therapy: current limitations and potential strategies. Blood Cancer Journal. 69 (2021).
Leila Amini, Sara K. Silbert, Shannon L. Maude, Loretta J. Nastoupil, Carlos A. Ramos, Renier J. Brentjens, Craig S. Sauter, Nirali N. Shah & Mohamed Abou-el-Enein. Preparing for CAR T cell therapy: patient selection, bridging therapies and lymphodepletion. Nature Reviews Clinical Oncology. 19, 342–355 (2022)
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