嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR-T）作为一种革命性的免疫疗法，在血液系统肿瘤的治疗上取得了令人瞩目的效果。2017年以来，已经有多款CAR-T疗法陆续在美国上市，今年国内也有商品化的CAR-T进入临床。

然而与具有明确药代动力学和药效学的小分子药物不同，CAR-T本身作为活细胞，回输后其在患者体内的扩增和杀伤具有一定的不可预测性。CAR-T细胞的过度活化可能引起治疗相关副作用，例如细胞因子释放综合征（CRS），神经毒性综合征（ICANS）等，同时过度活化也可能引起T细胞耗竭进而影响后续疗效。

因此研究者们提出了CAR-T开关的概念，试图通过引入开关结构对CAR-T在体内的过程进行调控。目前开关设计大致可分为两类，一类通过自杀基因彻底清除具有治疗功能的CAR-T细胞，一类则是通过分子接头调控CAR-T的功能，这就对分子接头的有效性和安全性提出了要求。

近日，德州农工大学的Liu Wenshe教授和华中科技大学同济医学院附属同济医院的周剑峰教授合作，将丙型肝炎病毒NS3蛋白酶（HCV-NS3）的设计引入CAR-T结构，构建了一种能通过口服商品化小分子抑制剂药物阿那匹韦（Asunaprevir , ASV）调控的开关。

HCV-NS3具有自发切割特定蛋白序列的特点，而其小分子抑制剂能够有效抑制其切割效应，因此作者设计了一种新型开关型CAR-T（sCAR19），将HCV-NS3及其切割位点置于anti-CD19 CAR的单链抗体（scFv）和铰链区之间。在不提供药物的情况下，NS3会切割scFv部分，开关处于“关”的状态，CAR-T无法发挥靶向功能；而在提供口服ASV后，NS3的切割功能被抑制，完整的CAR结构能在T细胞表面表达，从而靶向肿瘤细胞、释放细胞因子发挥杀伤功能，此时的开关处于“开”的状态。这种“开”与“关”的状态能够通过药物反复调控。

体外实验结果显示ASV能够精确调控sCAR19中的HCV-NS3的活性。全长的sCAR19能够以ASV剂量依赖及时间依赖的方式表达在CAR-T细胞表面，更重要的是，撤去培养基中的ASV能够引起CAR表达的降低，并且在24小时下降到较低水平。体外的肿瘤杀伤试验也证明了sCAR19 T细胞能够在ASV存在的情况下，有效杀伤阳性靶细胞。

小鼠淋巴瘤模型的体内实验证实，将CAR-T细胞经尾静脉注射入小鼠体内，通过灌胃给予不同剂量的ASV药物，高剂量ASV组的sCAR19能够有效清除肿瘤，而低剂量组及未给药组的sCAR19未表现出抗肿瘤活性。

因此，这种新颖的CAR-T开关能够在ASV存在的情况下表达scFv进而发挥杀伤功能，而在没有ASV的情况下自发切除scFv，为CAR-T疗法提供了一种可循环使用的化学开关，从而更精确地调节CAR-T的活动。

论文信息：

A Recurring Chemogenetic Switch for Chimeric Antigen Receptor T Cells

Wenshe Liu,Wenyue Cao,Zhi Z. Geng,Na Wang,Quan Pan,Shaodong Guo,Jianfeng Zhou,Shiqing Xu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202109550