CAR-T疗法在表达CD19的B细胞恶性肿瘤中显示出显著的疗效，但在实体肿瘤中的疗效有限。障碍之一是CAR-T细胞疗法对癌细胞以外组织的毒性，因为目前使CAR-T细胞定向到胰腺癌细胞和其他实体瘤的大多数蛋白质也在其他正常组织中以低水平存在，这导致了毒副作用。胰腺导管腺癌（PDAC）是最常见的胰腺癌类型，在所有常见的癌症中存活率最低，其5年生存率<5%。因早期缺乏明确的症状，一般在晚期确诊，表现为广泛转移，而此时能提供最大治愈机会的手术切除肿瘤已是不可能了，因此迫切需要新的、更有效的靶向治疗方法。近期，伦敦玛丽女王大学的研究人员发现了一种名为CEACAM7的蛋白质，它可能是开发PDAC细胞疗法的一个更安全的治疗靶点。相关研究成果于1月21日发表在Clinical Cancer Research上。
图片来源：Clinical Cancer Research
CAR-T细胞疗法是利用了患者血液中的免疫细胞（称为杀伤性T细胞），这些细胞在免疫反应中起着关键作用。杀伤性T细胞首先被从患者血液中分离出来，并在实验室进行修饰，在其表面表达特殊的蛋白质受体，称为嵌合抗原受体（CAR），从而产生CAR-T细胞。CAR蛋白允许CAR-T细胞识别癌细胞表面的一种特殊蛋白质。CAR-T细胞在实验室中扩增，然后再注射回患者体内，识别并杀死表面含有靶蛋白的癌细胞。CEACAM7是CEA家族的一个很少被研究的成员，CEA家族是一大类具有不同作用的蛋白质，在恶性肿瘤中通常失调。与其他广泛表达的CEA家族成员不同，CEACAM7的表达仅限于胰腺导管细胞和成人结肠上皮细胞。该研究的第一作者、Deepak Raj博士说：“CEACAM7是迄今为止研究较少的蛋白质，我们很兴奋地发现它似乎是治疗胰腺癌的一个很有前途的CAR-T细胞靶点。评估大量针对CEACAM7的抗体是很重要的，这不仅可以产生和测试更多可能提高抗胰腺癌疗效的CAR-T细胞，而且可以更确切地判定正常组织中是否存在低水平的CEACAM7。”首先，通过免疫染色技术，研究人员检查了一组人体PDAC样本和正常组织中的CEACAM7表达情况。其中，大量PDAC样本被检测出表达CEACAM7，但该蛋白在心肌、脾、肺、肝、脑、肾等正常组织中检测不到，提示CEACAM7是胰腺癌CAR-T细胞疗法开发的潜在理想靶点。
CEACAM7在PDAC中的表达。用CEACAM7特异性BAC2抗体对一组PDAC肿瘤切片（A）和正常人体组织（B）进行染色；用qRT-PCR检测三个不同供者正常组织中CEACAM7 mRNA的表达（D）。（来源：Clinical Cancer Research）
为了确定CEACAM7作为治疗靶点的潜力，研究人员开发了靶向CEACAM7的CAR-T细胞（2869 CAR-T细胞），并将其应用于PDAC细胞实验以及PDAC的临床前模型中。体外研究显示，2869 CAR-T细胞有效靶向表达CEACAM7的贴壁生长的PDAC细胞——354和c102（它们作为贴壁培养物生长时无法检测到CEACAM7表达，可通过修饰稳定表达CEACAM7），即与2869 CAR-T细胞共培养后观察到，表达CEACAM7的细胞裂解，而未修饰细胞不受影响。
2869 CAR-T细胞的体外效应。以5:1 E:T比率与未转导T细胞或2869 CAR-T细胞培养24小时后，表达绿色荧光蛋白和荧光素酶的354GL（A）和c102GL（B）未修饰或异位表达CEACAM7的贴壁培养物的显微镜分析。（来源：Clinical Cancer Research）
为检验T细胞穿透肿瘤微环境屏障的能力，研究人员还在354GL和c102GL球形培养物上进行了研究。与贴壁生长实验结果一致，添加2869 CAR-T细胞后，表达CEACAM7的球形培养物完全溶解，而未修饰的不受影响。2869 CAR-T细胞的体外效应。354GL（E）和c102GL（F）细胞种植成球形培养。7天后，通过显微镜证实球体形成，并将2869 CAR-T细胞以5:1 E:T比例添加到球形培养物中。（来源：Clinical Cancer Research）体内研究显示，2869 CAR-T细胞在PDAC晚期临床前模型中介导了患者来源的异种移植肿瘤的缓解。具体来说，354GL+CEACAM7队列的5只小鼠中有4只观察到肿瘤稳定和生存期显著延长（下图F, G）。2869 CAR-T细胞的体内效应。（来源：Clinical Cancer Research）领导这项研究的伦敦玛丽女王大学的John Marshall教授说：“这是一个令人兴奋的发现。CEACAM7可以让CAR-T细胞特异性地杀死胰腺癌细胞，而对非肿瘤组织没有明显的毒性。这给我们带来了希望，这种策略在未来可能是有效的。此外，其他类型的免疫疗法也有可能通过直接定向CEACAM7来治疗胰腺癌。”英国胰腺癌研究负责人Chris Macdonald说：“这些发现为开发胰腺癌的一种创新免疫疗法带来了真正的希望。这是首次发现胰腺癌细胞的一种独特而特异的靶蛋白。最关键的是，该研究已经证明可以在不损害健康组织的情况下摧毁癌细胞。这在胰腺癌治疗中是前所未有的，标志着向迫切需要的新治疗方案迈出了重要的一步。这种治疗方案更有效，且又能减少毒副作用。我期待在未来的临床试验中看到靶向这种蛋白质的结果，希望能看到胰腺癌患者受益于这些发现。”1# Researchers identify novel target that could improve the safety of CAR T cell therapy for pancreatic cancer（来源：Medical Press）2# Deepak Raj et al. CEACAM7 Is an Effective Target for CAR T-cell Therapy of Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, Clinical Cancer Research (2021). DOI:10.1158/1078-0432.CCR-19-2163
