近日，国际著名学术期刊 Nature Biotechnology 在线发表了一篇关于免疫治疗肿瘤的重磅文章，一组来自日本的科学家团队通过将IL-17以及CCL-19基因转入CAR-T细胞制备出能够有效杀伤肿瘤的“超级CAR-T细胞”，能够让患有肿瘤的小鼠几乎100%生存，这种细胞在体内存活时间更长并且能够有效地帮助DC细胞以及T细胞浸润到肿瘤组织内部一起杀伤肿瘤[1]。
7x19CAR-T细胞
研究者们把这项创新的CAR-T技术叫做“7x19CAR-T细胞”。主要是在以往的CAR-T基础之上将IL-17以及CCL19添加进去改造而成。那么，为何要添加IL-17以及CCL19这两个基因呢？
以往的研究发现，淋巴器官之中的纤维网状细胞（Fibroblastic reticular cells）分泌的IL-17和CCL19能够将外围的T细胞和DC细胞有效地招募过来，以便维持T细胞集中的区域[2-3]。因此，研究者们受到这个启发，期望将IL-17和CCL19也装到CAR-T细胞之中，确认是否在治疗肿瘤的同时可以招募更多的T细胞以及DC细胞来肿瘤组织中一起杀伤肿瘤。
▲研究者们将表达IL-17及CCL19的基因构建到CAR质粒载体中，左图表示正常的表达CAR的质粒，右图表示CAR-IL17-CCL19共表达质粒，其中CAR、IL-17以及CCL19之间用2A肽连接（图中红色区域）
基于此，研究者们将CAR-IL17-CCL19全部构建到一个质粒中共同表达，几个元件之间采用2A短肽连接，表达之后在细胞中自动分裂成三个，各自行使各自的功能。
T细胞的渗透
那么，研究者们的设计是不是能够让他们如愿以偿呢？
答案是肯定的。
研究者们采用改造之后的7x19CAR-T细胞治疗小鼠的肿瘤，再把肿瘤组织切片，用免疫荧光技术来观察肿瘤组织中的T细胞和DC细胞的数量，结果显示，7x19CAR-T细胞治疗之后，T细胞及DC细胞明显增多，而采用常规CAR-T治疗的小鼠，其肿瘤组织中T细胞和DC细胞很少，几乎都在肿瘤组织的外缘。换句话说，这相当于帮助T细胞渗透进入实体瘤组织中。
▲采用改造后的7x19CAR-T细胞治疗小鼠的肿瘤，再把肿瘤组织切片，用免疫荧光技术来观察肿瘤组织中的T细胞和DC细胞的数量；图中的红色部分表示T细胞、绿色表示浸润性DC细胞，可以看到，7x19CAR-T细胞治疗之后，T细胞及浸润性DC细胞明显增多（右小图）
这说明，经过改造后的7x19CAR-T细胞能够帮助身体中的T细胞以及DC细胞有效地浸润到肿瘤组织内部，进而对肿瘤细胞进行杀伤。
实际上，这解决了目前CAR-T治疗实体肿瘤最大短板之一：CAR-T细胞无法有效地进入实体瘤组织内部，而绝大多数都被挡在肿瘤组织外围，造成CAR-T细胞无法和肿瘤细胞直接接触进而杀伤肿瘤的困境。
确实，若CAR-T细胞无法直接和肿瘤细胞接触，那么，它们又如何能够杀伤得了肿瘤细胞呢？而实体肿瘤常常较为致密，造成CAR-T常常被挡在外围，在空间上不能够有效地接近肿瘤细胞。
消灭小鼠所有肿瘤
对于治疗方法而言，关键是看效果。那么，这种超级CAR-T细胞治疗肿瘤的效果如何呢？
▲采用改造后的7x19CAR-T细胞治疗小鼠肥大细胞癌，结果几乎100%的小鼠都能存活（红色线），而常规CAR-T治疗存活率只有30%左右（蓝色线）；CPA：环磷酰胺（cyclophosphamide），一种免疫抑制剂（图源Nature）
可以说，7x19CAR-T治疗肿瘤的效果相当让人惊喜，所有荷瘤小鼠都存活了下来，生存率达到100%，而采用常规CAR-T疗法的肿瘤小鼠生存率只有30%左右。
当然，不要以为研究者们只实验了一种少见的肿瘤，对于其他肿瘤比如肺癌、胰腺癌也一样，7x19CAR-T治疗之后，小鼠生存率几乎都达到100%。
不但如此，研究者们继续探讨了单独使用IL-7和单独使用CCL19均不能够有效地提高CAR-T的杀伤能力，只有IL-7和CCL19合在一起时才能够发挥超强肿瘤杀伤作用。
研究者们进一步观察到，7x19CAR-T输入荷瘤小鼠之后，主要是存在于肿瘤组织部位，而不会存在于身体的其他部位，这说明这一疗法的安全性较高。
参考资料：
[1] IL-7 and CCL19 expression in CAR-T cellsimproves immune cell infiltration and CAR-T cell survival in the tumor, 2018.
[2] Link, A. et al. Fibroblastic reticularcells in lymph nodes regulate the homeostasis of naive T cells[J]. Nat Immunol. 2007(8): 1255–1265 .
[3] Luther S A, et al. Differing activitiesof homeostatic chemokines CCL19, CCL21, and CXCL12 in lymphocyte and dendritic cellrecruitment and lymphoid neogenesis[J]. J Immunol. 2002(169): 424–433 .
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