浙江大学医学院附属第一医院梁廷波等,开发了一种靶向GPC3、同时表达显性负性TGFβ Ⅱ型受体的装甲型CAR-T细胞C-CAR031,并结合临床前实验、首次人体临床试验以及肿瘤微环境的高通量分析,系统评估了这一新型细胞疗法的安全性、初步疗效与潜在耐药机制。(Nature. 2026年7月15日在线版)
该CAR-T细胞在Ⅰ期临床试验中用于36例既往多线治疗失败的晚期肝细胞癌患者,客观缓解率达44.4%,中位无进展生存期为4.2个月,中位总生存期为14.2个月。肿瘤细胞降低或丢失GPC3,及肿瘤微环境中TGFβ持续升高,均可使该疗效逐渐失效。

GPC3在许多肝癌细胞表面高表达,正常肝组织中极少表达,被作为CAR-T治疗肝癌的重要靶点。早期GPC3靶向CAR-T临床试验疗效有限,肝癌微环境中高水平的TGFβ,可强烈抑制T细胞增殖、细胞因子释放和肿瘤杀伤功能,被认为是限制GPC3靶向CAR-T细胞发挥作用的重要因子。
TGFβ是肿瘤免疫微环境中代表性抑制性因子之一,能通过SMAD2/3等下游信号抑制T细胞增殖、细胞因子分泌和杀伤功能,并促进耗竭表型形成。对于CAR-T细胞而言,单纯拥有识别肿瘤抗原的能力还不够,还要能在TGFβ浓度较高的环境中保持工作状态。
C-CAR031的核心设计是在靶向GPC3的CAR-T细胞中,整合缺少正常信号传导能力的显性负性TGFβRⅡ型受体(TGFβRⅡ),这一受体能阻断TGFβ在T细胞内部传递免疫抑制信号,使CAR-T细胞在富含TGFβ的肝癌微环境中保持较强的增殖、细胞因子分泌和持续杀伤能力。体外实验显示,普通GPC3 CAR-T细胞遇到TGFβ后,SMAD2/3磷酸化迅速升高,反复接触肿瘤细胞后,杀伤能力、增殖能力和IFNγ分泌均下降。表达dnTGFβRⅡ的CAR-T细胞能减弱这一抑制,临床前研究中显示增强的抗肿瘤活性。在高表达TGFβ的肝癌细胞和患者来源肿瘤移植模型中,装甲型CAR-T细胞也表现出更强的抑瘤能力。它们进入肿瘤后的数量更多,IFNγ水平更高,T细胞上的PD-1和LAG3等耗竭相关分子更低。
研究者启动了一项首次人体、开放标签、单臂、Ⅰ期剂量递增与扩展试验,纳入36例既往接受过多线治疗的晚期肝细胞癌患者。这些患者的肿瘤组织存在GPC3表达,肝功能良好(Child-Pugh评分≤6分),且肿瘤体积未超过肝脏体积50%、没有门静脉主干癌栓或中度及以上腹水。

约七成(69.4%)接受过三线及以上系统性治疗,绝大多数既往使用过靶向治疗和免疫治疗,且多数已发生肝外转移。入组患者先接受氟达拉滨和环磷酰胺清淋化疗,再接受一次C-CAR031输注。C-CAR031输注,剂量范围为每千克体重0.75×106至4.0×106个细胞。按RECIST 1.1标准,36例患者中有16例达到部分缓解(PR),未观察到完全缓解(CR),客观缓解率为44.4%。17例疾病稳定,疾病控制率为91.7%。32例(88.9%)患者实现肿瘤缩小,靶病灶较基线的中位最佳缩小幅度为41.6%(3.4%~94.4%),最大缩小幅度达94.4%。部分患者肝内病灶和肺转移灶同时显著消退,其中1例患者部分缓解持续超过20个月。
这些数据在历经多线治疗的晚期肝癌患者中,显示出值得进一步验证的抗肿瘤活性。但也需要理性看待,中位缓解持续时间为4.4个月,中位无进展生存期为4.2个月,提示相当一部分患者虽出现初期缩瘤,后续仍会进展。研究中也出现了混合反应,一些患者的靶病灶缩小,非靶病灶却增大。这与肝癌不同病灶之间GPC3表达、TGFβ水平和免疫微环境不同的现实一致。
在31例基线甲胎蛋白(AFP)异常的患者中,高达87.1%(27例)的患者在治疗后AFP水平出现显著下降(降幅超50%或恢复正常),提示治疗产生了明确的生物学效应。治疗期间AFP下降能有效预测疗效并改善无进展生存期;AFP水平反弹可靠地早于影像学上观察到的疾病进展,可作为预警信号。基线无肝硬化特征患者表现出更高客观缓解率的显著相关性。
在安全性方面,细胞因子释放综合征(CRS)是最常见的不良事件,34例患者出现CRS,其中2例为3级。研究未观察到免疫效应细胞相关神经毒性综合征。CAR-T相关3级及以上不良事件包括血小板减少和天冬氨酸转氨酶升高等。3例发生C-CAR031相关严重不良事件,分别涉及骨髓移植、间质性肺炎及CRS合并肿瘤溶解综合征,其中1例急性症状得到控制,但在6周后因肾衰竭死亡。提示实体瘤CAR-T疗法即使具有早期活性,也须面对炎症反应、肿瘤溶解和器官功能储备等复杂风险。

研究者追踪了输注后CAR-T细胞扩增,所有可评估患者体内均可检测到C-CAR031,且多数患者在最后随访时仍可检测到。但细胞扩增峰值与临床缓解无明确相关性,反而与较高等级CRS相关。提示CAR-T细胞在血中扩增多并不等同于抗肿瘤效果更好。实体瘤治疗更依赖细胞能否进入病灶、识别抗原,并在局部抑制环境中维持效应功能。
研究者对治疗前后肿瘤样本进行了空间转录组和多重组织分析。在获得部分缓解的样本中,肿瘤细胞的GPC3表达下降,很可能反映GPC3阳性细胞被优先清除;抗原呈递、凋亡相关基因上调,T细胞耗竭特征较低;肿瘤细胞表达的T细胞趋化因子CCL3和CCL5也更高,而T细胞上的CCR5表达更高。
无缓解或进展样本肿瘤细胞TGFβ水平更高,效应T细胞比例更低,耗竭T细胞比例更高。在有效的治疗中,CAR-T细胞杀伤肿瘤后会引发次级免疫反应,促使肿瘤细胞分泌趋化因子CCL3和CCL5,从而招募更多CAR-T细胞进入肿瘤形成正反馈;当肿瘤微环境中出现过高的TGFβ时,不仅能突破dnTGFβRⅡ提供的“保护伞”直接压制CAR-T细胞,还会阻断上述IFNγ-CCL3/CCL5趋化轴,导致CAR-T细胞无法有效向肿瘤内部招募,最终引发耐药。
该研究初步证实,同时靶向GPC3并阻断TGFβ信号,可增强CAR-T细胞对肝癌抑制能力。在早期小规模临床试验中,这种CAR-T细胞疗法的客观缓解率达44.4%,多数患者出现肿瘤缩小的迹象,尽管面临抗原丢失等潜在耐药机制的挑战,这一疗法展现出极具前景的抗肿瘤活性,为重度经治肝癌患者提供了新的希望。
(编译 王语嫣)