在过去的十年里，CAR-T已成为治疗特定血液系统恶性肿瘤的突破性癌症疗法，然而将这种疗法成功用于治疗实体肿瘤仍然是一项挑战。在实体瘤中，CAR-T细胞疗法受到肿瘤微环境 (TME) 中免疫抑制局部屏障的挑战，这些屏障会抵消T细胞的浸润、效应功能和功能持久性。尽管一些研究显示CAR-T能够对实体瘤患者取得客观反应，但是大多数患者的CAR-T治疗疗效短暂导致治疗失败。急切需要创新来增强 CAR-T 细胞在实体瘤 TME 内的活性。

近日，德国明斯特大学儿童医院的儿童血液肿瘤专家 Claudia Rossig 在Clinical Cancer Research上发表题为Preclinical Development of CAR T Cells with Antigen-Inducible IL18 Enforcement to Treat GD2-Positive Solid Cancers 的文章，利用嵌合抗原受体设计开发了一种具有抗原诱导 IL18 分泌的 CAR-T 细胞产品GD2IL18CART，它由针对神经节苷脂 GD2 的 CAR-T 细胞和 CAR诱导的 IL18 组成，以增强其在肿瘤微环境中的激活反应和细胞溶解效应功能。临床前研究发现与不携带可诱导 IL18 的 CAR-T 细胞相比，GD2IL18CART对与 GD2 阳性肿瘤细胞的相互作用作出反应，释放出更高的IFNγ 和 TNFα 细胞因子，靶细胞溶解更有效。GD2IL18CART还具有优越的体内抗肿瘤活性，可根除 GD2 阳性肿瘤异种移植。并且建立了符合 GMP 的 GD2IL18CART 制造体系，已做好临床研究准备。

IL18细胞因子的释放

CAR-T疗法会促进细胞因子的释放，这是CAR-T细胞发挥其抗肿瘤作用的重要机制之一，但是如果释放过多，引起细胞因子风暴或细胞因子释放综合征，可能会引起严重的副反应，如高热、低血压、多器官衰竭等症状，这是CAR-T细胞疗法的一大挑战。目前应对细胞风暴的策略主要依靠早期预防和药物治疗，或加入“自杀开关”基因（罗马的GD2-CAR-T研究）。

在该研究中，研究者设计的GD2-IL18-CAR-T，只在遇到靶抗原GD2时分泌IL18，使得其在 TME 内协调局部炎症反应，增强抗肿瘤免疫反应，同时限度地减少全身毒性。实际结果如何呢？

抗肿瘤效果

2.1体外试验

为了比较 GD2IL18-CART 与对照 CAR-T 细胞的抗原特异性效应功能，研究者将转导的 T 细胞与 GD2 阳性肿瘤细胞共孵育。GD2IL18CART 和 GD2EGFP-CART 均出现反应，表面表达活化标志物 CD25 和 CD137 (4-1BB) 的 T 细胞比例显著增加，CD25 的中位荧光强度相当 。在存在可诱导的 IL18 的情况下，反应也严格依赖于抗原。IL18对 T 细胞活性的一个主要属性是促炎细胞因子的释放增加。事实上，GD2IL18CART 对与表达 GD2 的靶细胞或固定化神经节瘤单抗的相互作用作出反应，释放的 IFNγ 数量明显高于含 EGFP 的对照 CAR T 细胞 (图 4B )。通过 Legendplex 分析扩展了对响应于表达 GD2 的靶细胞而分泌的细胞因子的分析面板，发现诱导性 IL18 的存在也显著增加了 TNFα 和 IL2 的分泌（图 4C），而两种GD2 特异性 CAR T 细胞产品分泌的 IL6 浓度相当。即使在用针对无关抗原的 CAR 转导的 T 细胞上清液中也存在 IL10（图4C），反映了这种细胞因子在抗原非依赖性激活和扩增后的背景释放。与没有 CAR 诱导的 IL18 的 GD2 特异性 CART细胞相比，GD2 阳性肿瘤靶标的细胞溶解显著增强。

所以结论就是与不含可诱导 IL18 的对照 CAR-T 细胞相比，GD2IL18CART 对 GD2 阳性肿瘤细胞有更高的细胞因子 IFNγ 和 TNFα 释放以及更好的靶细胞溶解作用。

2.2 体内试验

为了证明 GD2IL18CART 的治疗效果，研究者使用了小鼠异种移植模型，模拟播散性神经母细胞瘤。为了诱导肿瘤，将经荧光素酶基因工程标记的人类 GD2 阳性 CHLA-255 NBL 细胞 (2 × 106 /小鼠) 静脉注射到 NSG 小鼠体内 (第 -15 天；。在试点实验中，该肿瘤细胞数量产生一致且快速的肿瘤细胞植入，反映了人类 GD2 阳性恶性肿瘤在体内的高度侵袭性生长。每 3 至 4 天通过 BLI 评估一次肿瘤负荷。根据评分表监测小鼠并每周记录体重。

当肿瘤变得可检测到时（第 0 天），将小鼠随机分成四组，一组不进行治疗（n = 4），其他组通过静脉注射 GD2IL18CART、SP6IL18CART 或 GD2EGFPCART（5 × 106CAR T 细胞/小鼠，每组n = 7 只小鼠）。

两个对照组（未治疗、SP6IL18CART）的肿瘤均迅速进展，所有小鼠均因肿瘤进展在第 14 天之前被处死。

GD2EGFPCART 延长了无进展生存期，但未能阻止任何小鼠因肿瘤生长而死亡）。

相反，用GD2IL18CART 治疗的小鼠未能形成肿瘤并且存活直到第 24 天的观察期结束，当时它们表现出异种移植物抗宿主病的迹象（体重减轻，毛发蓬乱）。在小鼠死亡时，对小鼠的骨髓、脾脏和血液进行分析，以确定是否存在 CHLA-255 肿瘤细胞和 CD3+人 T 细胞。与其他两个组相比，在 GD2IL18CART 治疗的小鼠中未检测到肿瘤细胞，并且在所有三个区域中都存在大量 T 细胞，表明在 CAR-T 分泌的IL18 存在下 CAR-T 细胞扩增增强。

所以结论就是与不含可诱导 IL18 的GD2 特异性 CAR-T 细胞相比，GD2IL18CART 具有更优异的体内抗肿瘤活性。

设计再好，体内体外试验再漂亮，还是要接受临床试验的检验！所幸该研究已建立了符合 GMP的 GD2IL18CART 制造体系，即将在GD2免疫组织预筛选基础上招募各种实体瘤患者，开展临床研究。神经母细胞瘤患儿肯定是，研究中的动物模型就是神经母细胞瘤的PDX模型。

该研究结果的意义已经远远超出 GD2 阳性实体癌的范围，其成功将为开发具有更高疗效的下一代 CAR-T 细胞疗法提供了蓝图。通过利用抗原诱导的细胞因子增强，研究人员可以定制免疫治疗干预措施以针对多种肿瘤特异性抗原，同时规避与全身性细胞因子给药相关的临床限制。

总而言之，具有抗原诱导 IL18 强化的 CAR-T 细胞的临床前开发代表着在增强实体癌细胞免疫疗法疗效方面向前迈出了一步。通过利用 CAR-T 细胞和 TME 之间的协同作用，这种创新方法为精准癌症治疗的变革性进步铺平了道路。