过继免疫细胞治疗已成为除手术、放疗和化疗以外第四大治疗肿瘤的手段，随着肿瘤免疫学的发展和技术的日趋成熟，已在多种血液病及Ⅰ、Ⅱ期临床试验的实体瘤中取得了较好的疗效^[1,2,3]，其中嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)修饰的T细胞(CAR-T细胞)的发展尤其令人关注，它独有的优势为肿瘤患者带来了曙光^[4,5]。

CAR-T细胞技术原理是将能识别某种肿瘤抗原抗体的抗原结合部与T细胞受体的酪氨酸活化基序，主要是CD3-δ链在体外耦联为一个嵌合蛋白，通过基因转导的方法转染患者的T细胞，使其表达CAR，患者的T细胞被重编码后，生成大量肿瘤特异性的CAR-T细胞^[6,7]。因此CAR-T技术是单克隆抗体技术和细胞信号转导技术的结合，而CAR-T一个关键技术点就是轻链和重链可变区抗原决定簇序列的选择。选择序列的原则，第一是亲和力要强，也就是抗原和抗体的亲和力要强，亲和力强，特异性也就增强；第二点是免疫原性要弱，也就是宿主不会把它当成是外来物质从而进行排斥，这一点可通过利用人源化或全人抗体的单链抗体可变区(scFV)来降低免疫原性^[8]。CAR-T技术的第2个关键技术点是共刺激分子的信号序列。信号转导序列要有CD8跨膜区或免疫球蛋白跨膜序列、共刺激分子、CD3-δ链^[9]。

根据是否加入共刺激分子，CAR-T技术经历了3代发展^[6,10]。第1代没有加入共刺激分子，只是由识别肿瘤表面抗原的scFV和免疫受体酪氨酸活化基序CD3-δ链组成，第1代CAR只能引起短暂的T细胞增殖和较低水平的细胞因子分泌，不能提供长时间的T细胞扩增信号和持续的体内抗肿瘤效应^[6]。第2、3代CAR引入了共刺激分子信号序列，其中第2代是加入了CD28或者CD137作为共刺激分子，第3代是加入了CD28，同时加入了CD137或者CD134，目的在于提高T细胞的细胞毒活性、增殖性与存活时间，促进细胞因子的释放^[11,12,13]。

CAR-T细胞是近5年来肿瘤过继免疫治疗方法的热点，兼具细胞免疫治疗和抗体免疫治疗的优点：(1)治疗更准确，因为CAR-T细胞应用抗原抗体相结合的机制，可以避免肿瘤细胞免疫逃逸，即能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达以及降低抗原提呈等免疫逃逸，让肿瘤细胞无法逃遁^[6,14]；(2)多靶向更准确，CAR既可以利用肿瘤蛋白质抗原，又可以利用糖脂类非蛋白质抗原，扩大了肿瘤抗原靶点范围，并且CAR-T细胞作用过程不受MHC限制^[9,14]；(3)杀瘤范围更广，很多肿瘤细胞表达相同的肿瘤抗原，针对某一种肿瘤抗原的CAR基因构建一旦完成，便可以被广泛利用；(4)杀瘤效果更持久，CAR-T细胞具有免疫记忆功能，可以长期在体内存活。也就是说这些T细胞不必像化疗药物那样持续给药，细胞是持续的、动态的、不断分裂的药，一次注射，持久保护^[15]。

正是因为以上优势，CAR-T细胞已经在临床上用于治疗神经细胞瘤、B细胞白血病、B细胞淋巴瘤、黑色素瘤、肺癌、脑胶质瘤、卵巢癌等^{[16,17,18,19,20,21]}。2011年美国June研究小组在《新英格兰医学杂志》和《科学·转化医学》上发表了应用CAR-T细胞成功治疗慢性淋巴细胞白血病的临床研究报告，引起了广泛的关注^[22,23]。当然他们说的治愈还是非常谨慎的，他们是指在患者体内检查不到CD19⁺的细胞。该研究用CD19-CAR-T细胞治疗3例慢性淋巴细胞白血病患者，CAR-T细胞不但在体内扩增1 000倍以上，还维持有效治疗活性达6个月以上，2例患者病情达到完全缓解。Kochenderfer等^[24]用CD19-CAR-T治疗15例进展性B细胞肿瘤，其中包括9例弥漫大B细胞淋巴瘤，2例惰性淋巴瘤，4例慢性淋巴细胞白血病。治疗后8例完全缓解，4例部分缓解，1例病情稳定，2例无法评估。可评估的7例弥漫大B细胞淋巴瘤患者中有4例病情完全缓解，并且有3例患者完全缓解的时间从9个月持续到22个月。Till等^[25]用CD20-CAR-T细胞治疗7例难治或复发惰性B细胞淋巴瘤或套细胞淋巴瘤患者，其中2例完全缓解，1例部分缓解，4例病情稳定。Till等^[26]又用第3代CD20-CAR-T治疗复发惰性B细胞淋巴瘤或套细胞淋巴瘤患者，2例患者在治疗后的12～24个月疾病没有进展，1例患者有客观的局部反应，1例患者在治疗后3个月多个部位的淋巴结明显减小。回输后12个月仍可以通过荧光定量聚合酶链反应(PCR)的方法在患者的外周血中检测到修饰的T细胞。Pule等^[27]将GD2作为靶抗原，利用第2代修饰EB病毒(EBV)特异性T细胞治疗儿童成神经细胞瘤。临床结果表明，在输入6周以后，仍然可以在患者的血液内检测到EBV特异性的CAR⁺细胞，而对于非EBV特异性细胞则仅维持1周，并且11例接受治疗的患者中有6例患者在治疗6周以后表现出肿瘤缩小或肿瘤坏死。因为CAR-T技术给全球带来的巨大惊喜，所以，2013年《自然》杂志回顾本年度科学领域所取得的十大进展时，肿瘤免疫治疗位列其首，尤其强调CAR-T细胞为肿瘤患者带来的希望。

任何一种药物都会有或多或少的毒副作用，CAR-T细胞也不例外，包括脱靶效应、细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome，CRS)、移植物抗宿主病(graft versus host disease, GVHD)等方面。理想设计的靶抗原应是肿瘤特异性的，而在正常组织或器官中不表达，但现实情况是这样的肿瘤抗原非常少，如果设计的靶抗原不是肿瘤特有的，那就很有可能会对正常组织进行攻击，这就是所谓的脱靶效应。在设计CAR靶抗原时，如果没有特异性的肿瘤抗原，应尽量选择在正常细胞中过渡表达的抗原，但肿瘤细胞中表达水平更高，如癌胚抗原(carcino embryonic antigen, CEA)、人类表皮生长因子受体2(human epidermalgrowth factor receptor-2，Her-2)等。

CAR-T细胞治疗最主要的不良反应就是CRS，它的临床症状有高烧、寒战、过敏、呼吸窘迫综合征等^[28]。CRS发生的主要原因是CAR-T细胞临床治疗效果非常显著，能溶解2～3 kg的肿瘤负荷。肿瘤细胞在这么短的时间被溶解、死亡，释放出大量的炎症反应因子，主要有白细胞介素-6(IL-6)，肿瘤坏死因子α(TNF-α)等。而且肿瘤负荷大小与CRS严重程度相关^[29,30]。Morgan等^[31]报道1例结肠癌合并肝和肺转移患者接受Her-2-CAR-T细胞治疗后4 h，就在血液中检测到高水平的γ干扰素(IFN-γ)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)、TNF-α及IL-6等细胞因子，患者于治疗后5 d死亡。Brentjens等^[32]报道1例慢性淋巴细胞白血病患者接受第2代CAR-T细胞治疗后，出现低血压、呼吸困难和肾衰竭，于治疗后4 d死亡，其原因可能也是CRS所致或者是CRS同时诱发了GVHD。

B淋巴细胞白血病、B细胞淋巴瘤等患者接受CAR-T细胞治疗后的主要不良反应是导致B细胞发育不全。而B细胞发育不全恰恰也说明了CAR-T细胞治疗靶向性／特异性非常好，并且其不良反应和疾病比起来是可以忽略的，因为在临床上可以通过给患者注射丙种球蛋白这个途径来弥补CAR-T治疗后导致的B细胞发育不全这个缺陷^[28]。

预防CRS的产生或者降低它的反应程度主要有以下几个措施^[6,9,33]：在CAR基因设计方面，CAR中加入可控性自杀基因系统作为安全开关以增加治疗安全性，但是自杀基因系统本身免疫原性强，这有可能会限制它的临床应用。在细胞培养和回输方面，优化细胞培养方法，降低产生炎性细胞因子的水平；降低T细胞回输的数量，将每次细胞数量控制在10⁹以下，并且分多次回输，另外，还可以先培养回输第1代CAR-T细胞，患者适应后，再改用第2代或第3代CAR-T细胞。在临床治疗上可以给患者注射一些免疫抑制剂，如IL-1、IL-6的拮抗剂。临床护理方面，可以让患者在回输细胞前，多喝热水，回输细胞后多捂被子等。

由于CAR-T细胞在过继免疫治疗中明显的优势及诱人前景，国内外已相继开展Ⅰ、Ⅱ期临床试验。目前，科学家们正积极寻找针对肿瘤特异性的抗原，设计亲和性强、免疫原性弱的单链抗体；优化细胞培养条件，保持增殖T细胞的低分化状态；提高T细胞存活时间和细胞因子分泌水平；提高基因转导效率，降低CRS反应程度等，随着研究的深入、技术的提高及全球的合作，CAR-T细胞将会给全人类带来福祉。