综述:针对CD70的CAR-T/NK疗法:原理、进展与未来方向

《Translational Oncology》:CD70-targeted CAR-T/NK therapy: Rationale, advances, and future directions

【字体: 时间:2025年10月03日 来源:Translational Oncology 4.1

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  CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法在血液肿瘤和实体瘤中展现潜力,其机制包括特异性杀伤、 cytokine分泌及与肿瘤微环境相互作用,临床前研究证实对AML、NHL、RCC、GBM等有效,并探索了双靶向、基因编辑(如TRAC knockout)及IL-15工程化策略以克服抗原逃逸、持久性差和安全性问题。

  CD70作为细胞免疫治疗中的一个潜在靶点,近年来在肿瘤治疗领域引起了广泛关注。CD70是一种在多种血液系统恶性肿瘤和实体瘤中高度表达的表面抗原,如急性髓系白血病(AML)、非霍奇金淋巴瘤(NHL)、多发性骨髓瘤(MM)、肾细胞癌(RCC)、胶质瘤和结直肠癌(CRC)/胰腺导管腺癌(PDAC)等。这些肿瘤的高表达特征使CD70成为CAR-T和CAR-NK细胞疗法的重要目标。目前,针对CD70的CAR-T/NK细胞疗法正处于临床前研究和临床试验的阶段,展现出在治疗CD70阳性肿瘤方面的巨大潜力。

CD70属于肿瘤坏死因子(TNF)家族,是一种II型跨膜蛋白。在免疫刺激下,CD70的表达可在激活的淋巴细胞中诱导,包括T细胞和B细胞,以及终末分化的树突状细胞。这种严格调控的表达模式表明CD70在中央和外周免疫调节中起着关键作用。CD27是CD70的唯一已知受体,属于TNF受体(TNFR)超家族。CD27-CD70信号通路通过多种机制参与免疫细胞的激活和功能调节。当CD27与CD70结合时,CD27的胞内结构域会招募TNF受体相关因子(TRAFs),从而启动下游的信号级联反应,包括c-Jun N末端激酶(JNK)通路和经典的NF-κB通路。此外,CD27还可以结合凋亡介导蛋白Siva-1,从而扩展其在细胞信号传导中的功能。激活这些信号通路显著增强了T细胞、B细胞和自然杀伤(NK)细胞的增殖、分化和功能激活。同时,CD27也可以通过NF-κB诱导激酶(NIK)依赖的途径激活NF-κB信号,从而发挥抗凋亡作用并促进免疫细胞的存活。此外,CD70的反向信号也可以激活磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,从而调节细胞的增殖、分化和效应功能。这些发现表明,CD27-CD70信号轴在适应性和先天性免疫反应中起着至关重要的作用,其精确调控对于维持免疫稳态至关重要。

CD70不仅在血液系统肿瘤中高表达,在许多实体瘤中也表现出显著的表达。例如,在肾细胞癌(RCC)中,CD70在原发性和转移性肿瘤细胞中均高度表达,这使得它成为一种有前景的治疗靶点。此外,在胶质瘤中,CD70的表达在低级别胶质瘤和胶质母细胞瘤(GBM)中均较高,尤其在复发性GBM中,其阳性率可达69%。因此,CD70成为胶质瘤治疗的一个潜在目标。在头颈鳞状细胞癌(HNSCC)中,CD70的表达率约为69%,并且与肿瘤的分化程度密切相关。在非小细胞肺癌(NSCLC)中,CD70的表达率为16.3%,表明其在该肿瘤类型中也具有一定的治疗价值。此外,在CRC和PDAC中,CD70在肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)中表现出特异性过表达,其在肿瘤微环境中的表达可占CAFs的30%-40%(CRC)和50%-60%(PDAC),进一步凸显其作为治疗靶点的潜力。

CAR-T细胞疗法是一种快速发展的细胞免疫治疗技术,已经在血液系统恶性肿瘤的治疗中取得了显著的临床成果,并引发了研究人员对实体瘤治疗的兴趣。CAR-T细胞通过识别肿瘤细胞表面的特定抗原,不需要依赖主要组织相容性复合体(MHC)进行抗原加工和呈递。这种细胞疗法的基本原理是通过遗传工程手段,在体外对T细胞进行修饰,使其表达CAR,然后将这些经过修饰的T细胞重新输入患者体内,以特异性识别并攻击肿瘤细胞。目前,CAR-T细胞疗法广泛用于血液系统恶性肿瘤的治疗,但其治疗目标主要局限于CD19和BCMA,而CD70作为新的治疗靶点,展现出更广泛的前景。

与CAR-T细胞疗法相比,CAR-NK细胞疗法结合了CAR介导的精确靶向和NK细胞的先天细胞毒性机制,包括穿孔素/颗粒酶释放、死亡受体信号传导和抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。这种多模式的杀伤机制使CAR-NK细胞疗法在治疗血液系统恶性肿瘤和实体瘤方面具有独特优势。此外,CAR-NK细胞疗法在避免CAR-T细胞疗法常见的不良反应方面也表现出更高的安全性,如细胞因子释放综合征(CRS)和免疫效应细胞相关神经毒症综合征(ICANS)。因此,CAR-NK细胞疗法被认为是具有广阔前景的治疗策略。

在临床前研究和临床试验中,CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法已经展现出一定的疗效。例如,在AML的研究中,CD70靶向的CAR-T细胞在体外实验中显示出对CD70阳性AML细胞的显著细胞毒性作用,并在异种移植模型中降低了肿瘤负荷,延长了生存期。然而,由于CD70在肿瘤细胞中的异质性表达,单一靶点的CAR-T/NK细胞可能无法完全清除肿瘤,因此研究人员正在探索通过双靶点或多重靶点设计来提高治疗效果。例如,CD70/CLL-1双靶点CAR-T细胞在体外实验中显示出更强的肿瘤控制能力,并在异种移植模型中显著延长了小鼠的生存期。这种双靶点策略有助于克服肿瘤细胞通过单一抗原逃逸的问题,从而提高治疗的持久性和有效性。

在NHL的治疗中,CD70的表达率高达58%,包括外周T细胞淋巴瘤(PTCL)、弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)和套细胞淋巴瘤(MCL)。因此,CD70成为NHL治疗的潜在靶点。在临床试验中,CD70靶向的CAR-T细胞和CAR-NK细胞已经被评估,并显示出良好的治疗效果。例如,一项早期临床研究显示,在接受CD19-CAR-T和CD70-CAR-T序贯输注的患者中,出现了完全影像学缓解,并且在输注10个月后,CD19和CD70 CAR-T细胞仍可检测到,患者维持无病生存超过17个月。这表明CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法在NHL治疗中具有一定的应用前景。

在MM的治疗中,尽管目前批准的CAR-T细胞主要靶向BCMA,但CD70的表达率在MM细胞中高达41.9%,并且在高危MM患者中显著上调。因此,CD70成为MM治疗的一个潜在靶点。在一项临床前研究中,CD70靶向的CAR-NK细胞在体外实验中表现出更强的杀伤效果,并且能够清除MM细胞。此外,通过IL-15刺激,CD70靶向的CAR-NK细胞在体外实验中显示出更高的细胞毒性,进一步验证了其在MM治疗中的潜力。因此,CD70靶向的CAR-NK细胞疗法可能是未来治疗MM的一种有效手段。

在实体瘤的治疗中,CD70靶向的CAR-T细胞和CAR-NK细胞也展现出良好的应用前景。例如,在RCC的治疗中,CD70靶向的CAR-T细胞在异种移植模型中表现出显著的抗肿瘤活性,并能够完全清除肿瘤。此外,CD70靶向的CAR-NK细胞在临床前研究中也显示出良好的治疗效果,并且在体外实验中能够有效杀伤CD70阳性肿瘤细胞。因此,CD70靶向的CAR-NK细胞疗法可能成为RCC治疗的新选择。

在胶质瘤的治疗中,CD70靶向的CAR-T细胞在体外和体内实验中均表现出良好的抗肿瘤活性,并能够有效清除CD70阳性胶质瘤细胞。在一项研究中,CD70靶向的CAR-T细胞在异种移植模型中显著降低了肿瘤负荷,并延长了小鼠的生存期。这表明CD70靶向的CAR-T细胞疗法在胶质瘤治疗中具有一定的应用潜力。

在HNSCC的治疗中,CD70靶向的CAR-NK细胞显示出良好的治疗效果,并且能够有效杀伤CD70阳性肿瘤细胞。此外,放射治疗可以增强CD70靶向的CAR-NK细胞对HNSCC的杀伤效果,这为HNSCC的综合治疗提供了新的思路。因此,CD70靶向的CAR-NK细胞疗法可能是HNSCC治疗的一种有效手段。

在NSCLC的治疗中,CD70靶向的CAR-T细胞和CAR-NK细胞已经被评估,并显示出一定的治疗效果。例如,在一项临床前研究中,CD70靶向的CAR-T细胞在体外实验中表现出显著的细胞毒性,并且能够有效清除EGFR酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)耐药的NSCLC细胞。这表明CD70靶向的CAR-T细胞疗法在NSCLC治疗中具有一定的应用前景。

在CRC和PDAC的治疗中,CD70靶向的CAR-NK细胞表现出良好的治疗效果,并且能够有效清除CD70阳性肿瘤细胞。此外,通过IL-15刺激,CD70靶向的CAR-NK细胞在体外实验中显示出更高的细胞毒性,进一步验证了其在CRC和PDAC治疗中的潜力。因此,CD70靶向的CAR-NK细胞疗法可能是未来治疗CRC和PDAC的一种有效手段。

尽管CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法在多种肿瘤类型中显示出良好的治疗前景,但仍面临一些挑战。例如,肿瘤细胞的异质性可能导致CD70表达水平的差异,从而影响治疗效果。此外,CAR-T/NK细胞在治疗过程中可能会发生自体或同源细胞的 fratricide(自相残杀),这可能影响其持久性和疗效。为了解决这些问题,研究人员正在探索多种策略,如通过基因编辑技术敲除CD70,或使用纳米抗体构建低亲和力的CAR,以减少自相残杀的风险。此外,通过使用IL-15或CISH敲除的基因修饰CAR,可以提高CAR-T/NK细胞的持久性和安全性。

为了进一步提高CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法的疗效,研究人员正在探索多种创新策略。例如,通过双靶点或多重靶点设计,可以克服肿瘤细胞通过单一抗原逃逸的问题。此外,通过使用IL-15或CISH敲除的基因修饰CAR,可以增强CAR-T/NK细胞的持久性和安全性。这些策略的探索为CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法的临床应用提供了新的方向。

综上所述,CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法在多种肿瘤类型中展现出良好的治疗前景。尽管目前仍面临一些挑战,如肿瘤异质性、自相残杀和免疫抑制性肿瘤微环境,但通过基因编辑、双靶点设计和免疫调节策略,可以有效克服这些问题。因此,CD70靶向的CAR-T/NK细胞疗法有望成为未来治疗多种恶性肿瘤的重要手段。
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