想要了解CAR-T，我們首先聊一聊普通T細胞是如何在免疫系統(tǒng)發(fā)揮作用的,。在免疫系統(tǒng)中,，T細胞需要借助抗原遞呈細胞(APC)來殺死異常細胞。APC表面有許多用于識別細胞表面抗原的MHC(主要組織相容性復合體)分子,，等APC識別到異常細胞之后,，MHC就會和T細胞受體(TCR)結合，把信號傳遞給T細胞,。在CD3,、CD4和CD8等分子的幫助下，T細胞才能最終識別異常細胞并將其殺死,。但是腫瘤細胞卻把自己的這些“指紋"給毀了,，導致APC細胞就無法識別它。
CAR-T(嵌合抗原受體T細胞)是通過基因改造技術,，讓患者T細胞表達嵌合抗原受體,，使效應T細胞的靶向性,、殺傷性和持久性均較常規(guī)應用的免疫細胞高，并能克服腫瘤局部免疫抑制微環(huán)境和打破宿主免疫耐受狀態(tài),。
嵌合抗原受體(CARs)是由一個胞外抗原結合域(通常是一個單鏈抗體,，也可以是多肽或者其他蛋白質(zhì))，一個鉸鏈區(qū)(促進抗原受體與腫瘤抗原的結合),，一個跨膜區(qū)(用來固定CAR)，一個T細胞激活結構域(CD3 ζ,，提供T細胞活化的第一信號)以及一個或多個胞內(nèi)共刺激結構域組成(CD28/4-1BB,，提供T細胞活化的第二信號)。CAR的胞外部分用來識別特異性的腫瘤抗原,，隨后胞內(nèi)信號域會刺激T細胞增殖,，并且通過細胞溶解和細胞因子釋放來消除腫瘤細胞。
歷經(jīng)十余年,，CAR-T經(jīng)歷了四代結構,，每一代結構都是在各個細節(jié)上突破，使CAR-T往更為精準,、更為高效,、更為持久的方向發(fā)展。
1989年,，第一代基于免疫球蛋白樣scFv和FcεRI受體(γ鏈)或CD3復合物(ζ鏈)胞內(nèi)結構域融合的Car-T細胞被發(fā)展出來,。該Car-T細胞雖然具有激活T細胞的能力，但是只含有激活受體CD3-ζ,，無法激活其活性,。大多數(shù)試驗在細胞擴增、體內(nèi)存活時間,、細胞因子分泌等方面存在不足,，治療效果不明顯。
2010年,，在第一代的基礎上,，第二代CAR引入一個共刺激受體結構域(包括CD28、4-1BB,、DAP10等),，CD28對提高初始T細胞獲得持久的體外增殖和較強的細胞因子分泌非常重要，在臨床試驗中顯著改善了CAR-T免疫活性激活的問題,，并提高了其作用持久性,。
2012年，以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體構建了第三代CAR-T細胞,，第三代CAR則包含兩個共刺激結構域,，一個為CD28或4-1BB,，另一個為OX40、CD28或4-1BB,。相比于二代CAR,，雖然在一些前臨床試驗數(shù)據(jù)中表現(xiàn)出更強更持久的作用活性，但也有報道指出,，三代CAR可能會造成T細胞刺激閾值的降低,，引起信號泄露，可能誘發(fā)細胞因子過量釋放,。
第四代Car-T細胞,，在保留了第三代兩個共刺激和激活信號的基礎上，還進一步引入了分泌細胞因子(主要是IL-12)的基因,，被稱為TRUCK T細胞(T cell redirected for universal cytokine-mediated killing),。TRUCKs還可以用于病毒感染、代謝病與自身免疫病等領域,。目前,，四代CAR-T療法已經(jīng)在包括神經(jīng)母細胞瘤在內(nèi)的實體瘤治療的臨床試驗中開展。
然而,，對目前來說,，第三、四代Car-T細胞發(fā)展仍未完善,，仍有諸多問題有待解決,，第二代Car-T細胞對于血液惡性腫瘤具有很好的療效，是Car-T領域的主流,。
分離：從癌癥病人身上分離免疫T細胞
修飾：用基因工程技術給T細胞加入一個能識別腫瘤細胞并且同時激活T細胞的嵌合抗體,，也即制備CAR-T
擴增：體外培養(yǎng)，大量擴增CAR-T,。一般一個病人需要幾十億,，乃至上百億個CAR-T（體型越大，需要細胞越多）
回輸：把擴增好的CAR-T細胞回輸?shù)讲∪梭w內(nèi)
監(jiān)控：嚴密監(jiān)護病人,，尤其是控制前幾天身體的劇烈反應
