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沈琳教授:CAR-T细胞治疗胃癌:从靶点探索到临床转化的突破与挑战
浏览量:114     发布者:肿瘤界     时间:2025-11-03

综述


CAR-T细胞治疗胃癌:从靶点探索到临床转化的突破与挑战


刘恋, 陶民, 李嘉瑞, 刘畅, 齐长松, 沈琳

北京大学肿瘤医院



摘要


胃癌是全球高发的恶性肿瘤,治疗手段有限。嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR-T)疗法为胃癌治疗带来新希望,但其应用仍面临诸多挑战。本文旨在综述CAR-T细胞治疗胃癌的最新进展,系统阐述其从靶点探索到临床转化的关键突破与核心挑战,并展望未来发展方向。本文讨论了理想靶点的筛选标准,并重点评述了主流靶点的研究现状,包括已证实显著疗效的Claudin-18.2(CLDN18.2)以及面临不同挑战的HER-2、CEA、EpCAM和MUC1等。本文亦深入剖析了制约CAR-T疗效的三大核心障碍及其应对策略:通过局部递送、武装型CAR-T及联合治疗等方式攻克免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME);利用亲和力调控及逻辑门设计等工程化改造规避中靶脱瘤毒性(on-target/ off-tumor toxicity,OTOT);采用早期单采、快速制备平台及通用型CAR-T等策略优化生产流程、降低成本。未来多维度、整合性的创新策略是推动CAR-T疗法在实体瘤领域取得全面突破的关键。



专家简介

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沈琳 教授

主任医师,博士研究生导师。北京大学肿瘤医院消化肿瘤内科主任、I期临床试验病区主任、北京学者、国家重点研发计划首席科学家。牵头国际国内多项临床研究,促进新药获批适应证13项,研究成果改变国内外临床实践指南30多项。以第一/通信作者在Nature、BMJ、Nature Medicine、Lancet Oncology、JCO等国际权威期刊发表SCI论文370余篇。编写64部国际国内诊疗规范,授权国家专利15项。入选全球高被引科学家、全球前2%顶尖科学家、北京市突出贡献专家等。荣获中华医学科技奖一等奖、中国抗癌协会科技奖一等奖等多项奖项。主要研究方向为消化道肿瘤精准治疗与转化研究、抗肿瘤新药临床研究。



前言


胃癌是全球范围内高发病率和高死亡率的恶性肿瘤之一。尽管近年来,靶向治疗与免疫检查点抑制剂的应用为胃癌治疗提供了新方向,但其总体疗效仍有限,亟需开发突破性的治疗策略。嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR-T)疗法通过基因工程改造患者自身的T细胞,使其能够特异性识别并直接杀伤肿瘤细胞。虽然该疗法在血液系统恶性肿瘤中已取得革命性成功,但在包括胃癌在内的实体瘤治疗中,仍面临实体瘤所固有的多重挑战,其核心障碍包括肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的免疫抑制性、肿瘤异质性导致的抗原逃逸以及潜在的中靶脱瘤毒性(on-target/off-tumor toxicity,OTOT)。为应对上述挑战,本文将全面综述胃癌CAR-T疗法的研究全景,从理想靶点的甄选标准与研究进展出发,深入剖析制约其疗效的核心障碍,并系统性地梳理旨在克服这些障碍的创新应对策略,以期为该领域的未来研究与临床转化提供清晰的路线图与理论参考。



01 胃癌CAR-T治疗的靶点选择与研究现状


1.1   理想靶点的筛选标准与挑战


为确保疗效与安全,胃癌理想靶点需满足3项关键标准[1]:1)高特异性,即靶抗原在肿瘤细胞表面高度富集,而在心、肺等核心器官中缺失或极低表达,以规避致命的OTOT[2];2)高覆盖率,确保病灶内高比例表达,以降低抗原阴性克隆逃逸风险;3)高稳定性,即抗原表达在治疗压力下能保持稳定,防止抗原丢失。然而,在临床实践中,胃癌的复杂性对这些标准提出了严峻挑战。如肿瘤异质性(包括瘤内、瘤间及时间异质性)使得单次活检难以反映抗原全貌,可能导致治疗决策偏差[3]。同时,治疗选择压力可能诱导抗原丢失,导致疾病复发[4]。上述因素共同构成了胃癌CAR-T疗法在靶点选择阶段必须跨越的核心障碍。 


1.2   主流靶点的研究进展


1.2.1   CLDN18.2

Claudin-18.2(CLDN18.2)是细胞间紧密连接蛋白Claudin家族的亚型。在正常生理状态下,其表达仅限于胃黏膜上皮细胞,且其抗原表位隐藏于细胞连接内。然而,在胃癌发生时,恶性转化破坏了细胞极性,使得CLDN18.2的抗原表位暴露于肿瘤细胞表面,成为一个高度特异且理想的胃癌治疗靶点[5]。 


目前,全球已有逾20项靶向CLDN18.2的细胞疗法进入临床前或早期临床研究阶段。其中,靶向CLDN18.2的CAR-T产品CT041 (satri-cel) 在晚期消化道肿瘤治疗中展现出卓越疗效。在一项纳入98例胃癌患者的Ⅰ期试验中,总体客观缓解率(objective response rate,ORR)高达54.9%,中位无进展生存期(median progression-free survival,mPFS)与总生存期(overall survival,OS)分别为4.4个月和8.8个月[6]。CT041的不良反应总体可控,绝大多数细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS)为1~2级,仅8.2%的患者出现胃黏膜损伤。基于此积极结果,研究团队进一步开展了一项评估CT041疗效与安全性的全球多中心随机对照Ⅱ期临床试验(CT041-ST-01)[7]。研究结果显示,在意向治疗(intention-to-treat,ITT)人群中,satri-cel组的ORR和中位PFS均显著优于医生选择的标准治疗方案,且其安全性特征与Ⅰ期研究结果一致。 


1.2.2   HER-2

人表皮生长因子受体-2(human epidermal growth factor receptor 2,HER-2)是EGFR家族成员,是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白。其过表达可激活下游信号通路,驱动细胞增殖与肿瘤发生。该靶点在9%~23%的胃癌患者中存在过表达[8]。多项Ⅰ/Ⅱ期临床试验正在评估抗HER-2 CAR-T疗法在实体瘤中的潜力,并已显示出初步疗效[9-12]。在胃癌中,Song等[13]通过慢病毒载体转导的CD137-anti-HER-2 ScFv CAR-T细胞,在体外实验中可有效清除HER-2阳性胃癌细胞系及原代癌细胞,并抑制胃癌干细胞增殖。其有效性在体内实验中进一步确证:该疗法可显著抑制HER-2高表达胃癌异种移植小鼠模型的肿瘤生长,并提高荷瘤小鼠生存率。此外,外周血及肿瘤样本中持续检测到的CAR基因拷贝数,印证了CAR-T细胞的持久存续能力,为晚期胃癌患者的治疗奠定了转化医学基础。靶向HER-2的 CAR-T细胞疗法已成为治疗HER-2阳性胃癌的新型策略,目前针对胃癌适应证的临床试验已在多中心启动并招募受试者。其中,一项针对HER-2 阳性复发/难治性实体瘤的Ⅰ期临床试验(NCT04511871)结果显示[14],在第3组(1×107 细胞/kg剂量组)中,中位随访为302天,12个月生存率为83.3%。其中,在1例胃癌患者中观察到了持续的(24周时)深度部分缓解(病灶最大径减少100%)。然而,该靶点仍面临三重挑战:1)临床定位与竞争:如何与已成为指南标准治疗的抗HER-2抗体偶联药物(如DS-8201和RC48)竞争以及CAR-T疗法能否为抗HER-2治疗耐药的患者带来获益;2)安全性考量:HER-2在心肌细胞和支气管上皮细胞等正常组织中存在基础或低水平表达,这可能诱发心脏毒性(如左室射血分数下降)和肺毒性(如肺水肿)[15-16];3)抗原动态变化:肿瘤微环境中的HER-2表达在治疗后易出现治疗压力下的靶标丢失和抗原阴性克隆的扩增从而导致耐药。 


1.2.3   CEA

癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)在多种上皮源性肿瘤中特异性高表达,而在正常成熟组织(如结肠、胃)中呈低表达,使其成为一个潜力显著的胃癌治疗靶点,约86%的胃癌病例存在CEA高表达[17]。Chi等 [18]将靶向CEA的CAR-T细胞与重组人白介素12(rhIL-12)联合使用,在治疗CEA阳性胃癌中展现出显著抗肿瘤活性。体外实验结果显示,rhIL-12显著增加了CEA-CAR-T细胞的活化、增殖和细胞毒性。同样,体内研究证实,该联合疗法显著抑制MGC803胃癌裸鼠模型肿瘤生长,并增强T细胞在肿瘤微环境中的持久浸润。这种协同效应为增强抗胃癌免疫应答提供了新策略,提供了极具潜力的临床转化路径。另外,一项针对实体瘤的Ⅰ期临床试验(NCT05396300)评估了腹腔内或静脉输注CEA CAR-T细胞的疗效。结果显示,腹腔注射组的ORR为25%,疾病控制率(disease control rate,DCR)为88%;静脉输注组的ORR为8%,DCR为67%。由于CEA在正常结肠组织中亦有表达,该研究中免疫相关性结肠炎的发生率较高,为32.5%,其中3级及以上不良事件发生率为17.5%。总体而言,CEA CAR-T疗法在CEA阳性实体瘤中显现出获益前景,值得在胃癌中进一步研究。 


1.2.4   EpCAM

上皮细胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EpCAM)是一种调控癌细胞黏附、增殖及上皮-间质转化的糖蛋白,在多种恶性肿瘤中高表达[19]。一项针对胃肠道肿瘤的临床研究(NCT05028933)结果显示,在胃癌队列中,靶向EpCAM的CAR-T细胞输注后4周内无剂量限制性毒性(dose-limiting toxicity,DLT),表现出良好的耐受性[20]。在6例患者中,2例经RECIST 1.1标准评估达部分缓解(partial response,PR),3例为疾病稳定(stable disease,SD),其中首例PR患者第50周接受二次输注后生存期超60周。该结果不仅证实EpCAM CAR-T疗法的临床可行性,更为EpCAM阳性胃癌提供了潜在治疗价值。目前,靶向EpCAM的CAR-T疗法在晚期胃癌患者中的Ⅰ/Ⅱ期试验(NCT02725125、NCT03563326)正进一步评估其安全性及疗效,研究结果值得期待。 


1.2.5   MUC1

黏蛋白1(mucin 1,MUC1)是一种高度糖基化的癌相关抗原,其在胃癌等多种恶性肿瘤中的过表达与不良预后显著相关[21]。Wilkie团队设计的HOX-CAR整合了CD28/OX40/CD3ζ信号域,可诱导IFN-γ与IL-17等促炎因子分泌,显著杀伤MUC1阳性肿瘤细胞[22]。目前,仍缺乏MUC1-CAR-T疗法在胃癌中的明确疗效及安全性证据。最新开展的靶向MUC1-CAR-T临床试验(NCT05239143、NCT02617134)正在评估其在晚期实体瘤(含胃癌)患者中的治疗潜力。 


1.2.6   其他潜在新兴靶点

间皮素(mesothelin,MSLN)在间皮瘤、卵巢癌、胰腺癌等实体瘤中广泛高表达,而在正常组织中表达受限,是理想的治疗靶点。李鹏团队开发的第3代MSLN CAR-T细胞(M28z10)在体外对胃癌细胞展现出强效杀伤作用[23]。一项Ⅰ期临床试验显示,MSLN CAR-T治疗卵巢癌和间皮瘤的8例患者中,2例达PR、4例SD,mPFS和中位总生存期(median overall survival,mOS)分别为5.5个月和10.5个月[24]。多项针对胃癌的MSLN CAR-T试验(NCT03545815、NCT06515626、NCT05373147)正在进行。 


糖蛋白聚糖-3(glypican-3,GPC-3)在60–80%肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中过表达;在胃癌中其表达率约为17%,尤其在胃肝样腺癌及产甲胎蛋白(AFP)胃癌亚型中,GPC3阳性检出率较高[25]。一项针对13例HCC的CAR-T细胞研究中,2例患者达PR,1例患者长期稳定生存超3.5年[26]。此外,针对实体瘤(含胃癌)的GPC3 CAR-T Ⅰ期临床试验(NCT04405778)也已开展。 


叶酸受体1(folate receptor 1,FOLR1)在超过33.33%的胃癌患者中过表达,正常组织几乎不表达。靶向FOLR1的CAR-T在卵巢癌中已证实安全性[27],Park团队在胃癌临床前模型中验证了其抗肿瘤效果[28],为后续开展临床试验奠定了基础。 



02 胃癌CAR-T细胞治疗的核心挑战及应对策略


尽管胃癌CAR-T治疗已取得初步突破,但其临床应用仍受制于多重挑战,包括免疫抑制性肿瘤微环境、OTOT以及复杂的制造流程与高昂成本。为克服这些核心障碍,必须采用创新的工程化策略,设计出活性更强、浸润更深、毒性更低、生产更快的高效CAR-T细胞。 


2.1   攻克免疫抑制性肿瘤微环境


与血液瘤不同,实体瘤的免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)是CAR-T细胞面临的首要屏障,其不仅阻碍CAR-T细胞的浸润,还抑制其杀伤功能。 


2.1.1   物理屏障与细胞浸润

胃癌组织致密的细胞外基质、纤维化屏障和异常的肿瘤血管系统,共同构成了阻碍CAR-T细胞浸润的物理屏障。目前,主要应对策略包括:1)局部递送:通过腹腔注射等方式直接将CAR-T细胞递送至肿瘤部位,可绕过外周循环的浸润难题,同时减少全身性毒性[29];2)增强趋化能力:通过基因工程改造,使CAR-T细胞过表达趋化因子受体(如CXCR1/CXCR2),使其能够响应肿瘤分泌的趋化因子,从而主动向肿瘤部位归巢[30-31];3)降解细胞外基质:让CAR-T细胞表达能够降解细胞外基质关键成分(如硫酸乙酰肝素蛋白聚糖)的酶(如乙酰肝素酶),从而增强浸润能力[32-33];4)靶向基质细胞:设计靶向肿瘤相关成纤维细胞的CAR-T细胞,以破坏TME的物理结构,并间接增强其他肿瘤特异性CAR-T的疗效[34-35]。 


2.1.2   免疫抑制网络

TME内常处于缺氧、低营养状态,同时富含多种免疫抑制细胞,如髓源性抑制细胞(MDSC)、肿瘤相关巨噬细胞(TAM)和调节性T细胞(Treg)[36-37]。这些细胞能够通过分泌抑制性细胞因子(如TGF-β、IL-10)和代谢竞争(如消耗精氨酸和色氨酸)诱使CAR-T细胞耗竭。目前,应对策略包括:1)“武装型”CAR-T:将CAR-T细胞改造为“细胞因子工厂”,使其能够局部自分泌或旁分泌促炎细胞因子(如IL-12、IL-15和IL-18)以重塑TME,逆转免疫抑制,并招募和激活宿主自身的免疫细胞[38];2)抵抗抑制信号:使CAR-T细胞表达显性负性受体或利用CRISPR/Cas9技术敲除内源性抑制性受体[如程序性死亡受体1(programmed cell death protein-1,PD-1)],使其对TME中的抑制信号免疫[39];3)联合免疫疗法:将CAR-T疗法与PD-1/[程序性死亡受体配体-1(programmed cell death-ligand 1,PD-L1)]抑制剂等免疫检查点抑制剂联用,以系统性地解除免疫抑制[40];4)靶向抑制性细胞:设计能够特异性清除TME中免疫抑制细胞(如Treg,M2型TAM)的CAR-T细胞,为效应CAR-T细胞扫清障碍[41]。 


2.2   规避中靶脱瘤毒性


由于肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA)也常常在正常组织中有低水平表达,如何实现对肿瘤的精准杀伤而避免攻击正常细胞,是实体瘤CAR-T疗法必须解决的安全问题。一种应对策略是通过修饰CAR的单链抗体可变区(scFv),精细调节其与靶抗原的亲和力[42]。理论上,中低亲和力的CAR-T细胞可以识别肿瘤细胞表面的高密度抗原,但不足以被正常细胞的低密度抗原激活,从而在保留抗肿瘤活性的同时降低OTOT[43]。但是也需要注意的是低亲和力的CAR-T细胞可能因无法有效识别TAA低表达肿瘤细胞从而丧失抗肿瘤活性[44-47]。另一种应对策略则是借鉴计算机科学的逻辑门原理,通过逻辑门控设计智能CAR-T细胞。如使用“AND”门控要求CAR-T细胞同时识别两种不同的TAA才能完全激活。这种“双保险”设计可极大提升靶向的特异性,因为正常细胞极少同时表达两种TAA[48-49]。另一逻辑门控“IF/THEN”(条件性激活)则可利用TME的独有特征(如低pH值、缺氧、特定蛋白酶等)作为激活开关[49-50]。如设计pH敏感型CAR-T,使其仅在肿瘤组织的酸性微环境中才能结合靶抗原,从而限制其在正常生理pH环境下的活性。 


2.3   优化制造时间及成本


传统的自体CAR-T制备流程(从T细胞采集到产品回输)周期长达数周甚至数月[51],对于疾病进展迅速的晚期胃癌患者而言,漫长的等待期可能导致其错失治疗良机。 


为解决该问题,早期单采策略应运而生:在患者接受前线或二线治疗期间,即在T细胞功能尚未因多线治疗而受损时,提前采集并冻存高质量的T细胞。这不仅能保障CAR-T产品的成功率和质量,还能在患者需要时立即启用制备流程,大幅缩短等待时间。CT041-CG4006试验的早期探索已证实,接受早期单采的患者其PFS和OS数据优于标准单采组[6]。此外,开发新型、自动化的快速细胞制备平台,可将生产周期从数周缩短至数日,以满足实体瘤患者的迫切治疗需求[52-53]。 


通用型CAR-T(allogeneic CAR-T)指使用健康捐赠者的T细胞制备“即用型(off-the-shelf)”的CAR-T产品[54]。这一策略能克服个体化生产的局限,实现标准化、规模化生产,从而显著降低成本并提高药物可及性。但该策略仍需解决免疫排斥(移植物抗宿主病和宿主抗移植物病)和持久性不足等挑战。 



03 结语与展望


CAR-T细胞疗法在胃癌治疗领域已实现了从“概念验证”到“临床获益”的历史性跨越。以CLDN 18.2为靶点的CAR-T(satri-cel)在Ⅱ期随机对照临床试验中展现的显著疗效,不仅为晚期胃癌患者提供了全新的治疗选择,也为CAR-T疗法攻克实体瘤注入了强大的信心。然而,前路依然充满挑战,胃癌治疗的复杂性决定了单一策略难以竟全功。未来的发展方向必然是多维度、整合性的创新,这需要本研究团队将更精妙的靶点策略(如双靶点或序贯靶向)与更智能的CAR结构设计相结合,以应对肿瘤异质性并提升安全性。同时,探索CAR-T与抗体偶联药物、免疫检查点抑制剂等其他疗法的协同作用,并大力推动快速制备技术与通用型CAR-T的临床转化,将是实现疗效最大化与成本可及性的关键。这一系列协同创新策略,旨在克服肿瘤异质性、免疫抑制微环境及治疗毒性等核心挑战,未来有望显著提高CAR-T疗法在胃癌中的缓解率与持续时间,使更多胃癌患者获益。这些突破不仅将深刻改写胃癌的临床治疗路径,其成功经验也将为CAR-T细胞治疗在其他实体瘤中的成功应用提供关键的科学基础与实践依据。 


End


引用本文:


刘恋, 陶民, 李嘉瑞, 刘畅, 齐长松, 沈琳. CAR-T细胞治疗胃癌:从靶点探索到临床转化的突破与挑战[J]. 中国肿瘤临床, 2025, 52(16): 820-825. DOI: 10.12354/j.issn.1000-8179.2025.20251059


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