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肿瘤的免疫疗法---进展与辨析
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肿瘤治疗是一个世界性的难题，常规的肿瘤治疗主要以手术、放疗、化疗以及靶向治疗为主，但这些传统的治疗手段的疗效已到达瓶颈，免疫治疗开始逐渐进入主流肿瘤治疗的舞台。近日，随着滑膜肉瘤患者魏则西之死事件的持续发酵，一种名为CIK的肿瘤免疫细胞治疗被推上舆论的风口浪尖。
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) |* e1 i# z* _; n2 Y* o肿瘤免疫疗法的历史2 h, u2 a$ [' ~% t4 U! e
采用免疫的方法进行肿瘤治疗已有很长的历史。据记载，一名叫威廉•科利（William Coley）的外科医生早在19世纪末就曾经用叫科利的毒素（Coley's toxin），即一种灭活的细菌，进行肿瘤的免疫治疗。上世纪80年代初，美国国立癌症研究院（NCI）的Rosenberg团队采用过继性免疫淋巴因子活化的杀伤细胞（LAK）在黑色素瘤的治疗上取得了一定的疗效。; j. H' X' y! d* p2 ~+ W

& _9 L$ q, b" B: \& R7 V进入21世纪，肿瘤的免疫治疗快速发展，2013年，Science杂志将肿瘤免疫治疗列为十大科学突破的首位，其中一个重大发展就是在治疗白血病上获得巨大成功的CAR-T免疫细胞治疗。另外，以抗CTLA4和PD-1为代表的T细胞免疫检查点抑制剂也在近年来成为有效的免疫治疗方法，美国FDA已经批准了这两种抗体作为对抗多种肿瘤的药物。
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此次与魏则西事件相关的、具有争议的DC-CIK疗法来源于美国，是由斯坦福大学研究人员于1991年发展出来。- d( N$ I- C' H: e1 A7 |' T
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由于近年来免疫细胞治疗研究的高速发展，肿瘤的免疫治疗已逐渐被主流医学界所接受。* M! \, t7 w# n6 X, A6 T# y* A4 O/ I
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免疫疗法是什么？
: B' D( ?4 }  @1 l; H免疫治疗是指用自身的免疫系统去治疗疾病的一类方法。通过调动患者自身抵抗力（免疫细胞）来抵御、杀死肿瘤细胞，是近年来肿瘤治疗的一个发展方向，也是当前癌症研究领域中的热点之一。" h( n7 D, k) _* m9 K1 e
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目前免疫治疗大致有两种：第一种是免疫细胞疗法，简单说就是抽取患者体内的免疫细胞，把肿瘤的特征“告诉”免疫细胞，在体外诱导出可能具有杀伤肿瘤能力的细胞，再输回患者体内进行“战斗”。此类疗法包括LAK、DC、CIK、DC-CIK、CAR-T、TCR-T、NK、CAR-NK，肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）等等。但是经过十数年的研究，大浪淘沙始到金，眼下有出色作用的是CAR-T、TCR-T这两种细胞治疗方法。  [4 j& i* l( E) l: E* I
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另一种是免疫检查点阻断药物。这些药物能使癌细胞周围削弱免疫系统的信号失效，使免疫细胞不被蒙蔽，继续攻击肿瘤细胞。如抗体阻断CTLA-4以及PD-1通路，能阻断肿瘤细胞对T细胞的“欺骗”，让T细胞恢复对肿瘤细胞识别和杀伤的能力。魏则西托香港朋友带回来的产生疗效的“靶向药”Keytruda正属于PD-1抗体药物，是被美国FDA批准的首个PD-1抗体药物。, J! P7 r: b, c$ W4 H9 n" Y* n$ q$ x
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此次事件中涉及的CIK/DC-CIK疗法，属于上面提到的免疫治疗的第一种，即通过体外训练免疫细胞“战士”的做法。
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什么是DC-CIK免疫治疗
( D& U6 [4 w, v+ T2011年9月30日，美国洛克菲勒大学的免疫学家和细胞生物学家拉尔夫·斯坦曼（Ralph Steinman）罹患胰腺癌逝世。未料，3天后，诺贝奖委员会宣布斯坦曼获得当年生理学或医学奖一半的奖金，以表扬他“发现树突状细胞和其在后天免疫中的作用”。因诺贝尔委员会维持授奖的决定，斯坦曼成为史无前例的唯一一位过世后获诺贝尔奖的学者。
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斯坦曼是树突细胞(Dendritic Cell，树突状细胞，简称DC细胞)的最早发现者，晚年致力于基于树突细胞的肿瘤疫苗的研发。他还利用自己研发的疫苗成功地将生命延长了4年，原本他生命最后的时间被医生认为只有一年。" z: ~* ~& _7 C3 H

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树突细胞(Dendritic Cell，树突状细胞，简称DC细胞)。图片来源：Wikipedia
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这种方法与魏则西最后接受的DC-CIK疗法类似。事实上，斯坦曼生前也知道，该疗法对有些人有效，而对另一些则可能无效。所以利用该疗法治疗肿瘤患者，需要加以选择。; n3 ]: a6 e7 X  y. b+ t% F

% q1 S0 @5 @7 O3 {所谓的CIK细胞治疗，与DC联合使用时称为DC-CIK，是目前在我国最常用的肿瘤免疫细胞治疗技术。DC细胞指树突状细胞，主要参与抗原的识别、加工处理与递呈。CIK细胞(Cytokine-Induced Killer Cells)，中文名为细胞因子诱导的杀伤细胞，其在多种抗体和细胞因子的刺激下，由外周血分离出来的单核细胞在体外培养扩增而成，主要用来杀伤肿瘤细胞。* ?4 M# k4 A" K* {* Q5 o1 D
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DC-CIK细胞疗法，首先是将患者的DC细胞提取出来在体外同患者手术切除的肿瘤组织或者是肿瘤相关抗原肽进行抚育来诱导DC细胞成熟，同时将患者的淋巴细胞提取出来在体外用细胞因子激活成为CIK细胞，然后在体外将肿瘤抗原诱导成熟的DC细胞和CIK细胞共同培养进行肿瘤抗原呈递来激活肿瘤抗原相应的淋巴细胞，再把它们回输给病人体内。9 }; j3 G! F2 u* Y% U! B

* n( K" O# q; w; P! o6 cDC细胞和CIK细胞都是人体免疫细胞，可以对抗和攻击肿瘤细胞。简单说，DC-CIK治疗就是将患者体内原有的、含量非常少且没有激活免疫细胞在体外激活扩增，再回输给患者达到抗肿瘤的效果。
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) L- u. [! R4 F; j4 P但是，理想很丰满、现实很骨干。主要是因为：: l& W. ?& k/ s0 E

9 G4 h' k1 w7 e* c% G6 h1. 这类细胞含量非常少，即使经过体外扩增和激活后，输回给患者的免疫细胞真正有用的仍然很少，对付强大的肿瘤细胞还是杯水车薪；$ N( d% A9 [! R$ F' f/ K
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2. 抗肿瘤效果没有针对性，狡猾的肿瘤细胞很有可能逃脱攻击- M; T; j! @6 B* |# `2 s& `

; V- L# V. I% z" b正是由于这种短板，其抗肿瘤效果比较微弱，不能做为主要治疗手段，而是在手术、放疗、化疗等等基础治疗后，肿瘤已经控制、起到维持和辅助作用。根据相关文献检索，目前DC-CIK治疗仅对很少数病人有一些特异的作用，但是总体效应不大，不能成为主要治疗手段，大多数医疗中心仅把DC－CIK治疗作为手术、放疗、化疗之外的一种辅助治疗手段。要真正直接用于临床，还需在DC-CIK技术有明确突破之后。
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肿瘤免疫治疗不是虚假治疗, Y5 Z- ^6 I% g, }* J+ j0 u) `
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肿瘤免疫治疗虽然没能拯救魏则西，然而肿瘤的免疫疗法并不是虚假疗法，它受到世界肿瘤学界的绝对认可。肿瘤免疫治疗的道路上，也总能看到令人兴奋的成果。6 P$ f% p5 O7 {, E+ o, p% W7 G7 {( n

- R" U  I( ?% {/ |) q9 P琳达·泰勒（Linda Taylor），免疫疗法的第一个受益者，1984年美国国家癌症研究所史蒂文·A·罗森伯格（Steven A. Rosenberg）团队用高剂量白细胞介素- 2（IL-2）成功地治愈了琳达·泰勒晚期转移性黑色素瘤患者。
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2008年第358期《新英格兰医学杂志》，刊登美国MD安德森癌症中心对一名52岁男性恶性黑色素瘤患者在进行免疫治疗的报道。免疫治疗前，其肿瘤复发并伴随转移，并对高剂量α-干扰素、4周期的高剂量白介素-2及局部切除的治疗方式无效。后给予患者体外扩增并回输特异性CD4+ T细胞，两个月后患者所有的病灶消失，两年内没有肿瘤的复发。这是医学界首例利用复制免疫细胞的方法成功治愈癌症的个案。$ D" K! g5 a4 l/ P4 g6 A# b/ I* t1 ]
 
" A' P9 r( e! s$ o$ M6 y) W) s* L" U0 a2015年，《新英格兰医学杂志》又报道了一位患有溃烂性黑色素瘤的49岁女性病人，在免疫疗法联合用药I期临床实验中，接受CTLA - 4抑制剂Ipilimumab与PD -1抑制剂Nivolumab联合注射3周后，转移瘤迅速消失。
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( C, L5 [$ j; k2 Y另外CAR-T疗法在血液肿瘤上也取得了一些很好的成果。最为人熟知的例子是一名叫理查德兹的小女孩，她在出生后不久经诊断患有急性淋巴性白血病，在不满一岁的时候，接受了CAR-T疗法的治疗，成功帮她清除了体内的癌细胞。6 L4 f. s& Z" k
 
5 Z$ n1 q8 M' ?3 h1 k3 B2 ZMIT科技评论（MIT Technology Review）也曾报道过一例CAR-T疗法成功治愈的例子：一名20岁的青年Milton Wright，在白血病第三次发作后，选择了参加CAR-T疗法的临床试验。尽管在将改造后的T细胞注射回体内后，Milton一度出现了高烧等严重反应，但他最终还是战胜了病魔。在离开重症监护病房后，医生对他的骨髓癌细胞数进行了评估，而评估的结果是“0”。
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2013年《科学》杂志评出的年度十大科学突破排行榜中，免疫治疗高居榜首。
3 ^) _0 }' _" z1 }: G8 C2016年美国临床肿瘤学会（ASCO）在其出版的最新一期《ASCO临床肿瘤进展报告》中，将免疫治疗列为“年度最具现实意义的进展”。
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$ ?% @+ W$ o. F. d  F/ N1 i2015年的国情咨文中，美国总统奥巴马宣布发起一项旨在攻克癌症的“登月计划”，高调宣布：为了我们所失去的挚爱，为了我们仍能拯救的家人，我们要成为能一劳永逸攻克癌症的国家。 
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) w  a* O$ U: c+ E“登月计划”所依赖的基石就是近年来科学家们在基因组学、肿瘤免疫疗法、病毒疗法和联合疗法等方面取得的惊人进步。5 G5 e8 h5 f& W) q( ^; p
 
: B; \; _3 I. I  V, Y6 S取得实质性进展的肿瘤免疫疗法：PD-1/PD-L1
& u/ b5 i. ~1 w* L0 @5 V* K在2016年美国癌症研究协会（AACR）上关于癌症治疗的临床进展中提出使用抗PD-1抗体药物pembrolizumab作为一线系统治疗可诱导高级别默克尔细胞癌（Merkel cell carcinoma）的高反应性。PD-1抗体是当前备受瞩目，广为关注的一类肿瘤疗法，也是肿瘤免疫疗法中的主力军。/ v  M6 }0 w1 Q4 Y3 [; F% m
 
2 a) H  U. L% x0 R0 ]7 O* E2015年12月，已经90多岁的美国第39届总统吉米·卡特在接受靶向放疗和免疫抗癌新药KEYTRUDA®治疗后发表声明说，医生在给他做完最近一次脑部磁共振扫瞄后，没有发现此前在他大脑中出现的黑色素瘤（Melanoma）或新的癌细胞。这件事，如同一道曙光，照亮了人们抗击癌症的黑暗之路。这成功引起广泛关注同时彰显了PD-1免疫疗法在肿瘤治疗方面的潜力。
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  E) t# h' z8 ~7 _% b  \1 \: H2 qPD-1（programmed death receptor 1）为程序性死亡受体1，是一种重要的免疫抑制分子，为CD28超家族成员。以PD-1为靶点的免疫调节在抗肿瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等方面均有重要的意义。其配体PD-L1也可作为靶点，相应的抗体也可以起到相同的作用。) }8 v& {! v6 R8 Z5 `
 
  F& ~1 k! I' ^3 Z8 _( R) FPD-L1（programmed cell death-Ligand 1）全称程序性死亡受体-配体1，是分子大小为40 kDa的一型跨膜蛋白。正常情形下免疫系统会对聚集在淋巴结或脾脏的外来抗原产生反应，促进具有抗原特异性的T细胞增生。而细胞程序化死亡受体-1（PD-1）与细胞程式死亡-配体1（PD-L1）结合，可以传导抑制性的信号，减低T细胞的增生。% i: z, l. N  j3 I
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. {1 F9 i% o/ M$ h, t* `- A4 H肿瘤细胞逃避T细胞摧毁的一种途径是通过在它表面产生PD-L1，当免疫细胞T细胞表面的PD-1识别PD-L1后，可以传导抑制行信号，T细胞就不能发现肿瘤细胞和向肿瘤细胞发出攻击信号。
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- A; h6 h' r) t6 Y& g0 X3 _0 e; PPD-1是通过解除肿瘤细胞逃避免疫系统的新型免疫疗法。PD-1免疫疗法的作用机制是针对PD-1或PD-L1设计特定的蛋白质抗体，阻止PD-1和PD-L1的识别过程，部分恢复T细胞功能，从而使T细胞可以杀死肿瘤细胞。
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; |' p) Q* R+ w3 ^6 Y% C当细胞毒T细胞上的PD-1分子与肿瘤细胞表面的PD-L1配体结合时，肿瘤细胞能逃脱免疫系统的杀伤，图片节选自Nature Video
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当细胞毒T细胞上的PD-1分子与抗体结合时，免疫细胞能够识别肿瘤细胞，从而对其进行杀伤，图片节选自Nature Video
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抗PD-1抗体是近年来最成功的免疫治疗方法，拥有很好的治疗效果，例如它可对将近20%的晚期肺癌患者有效果，美国FDA已经批准了抗CTLA-4 和 抗 PD-1 抗体作为抗肿瘤药物投放市场。与抗PD-1抗体相比，CTLA-4抑制剂没有抗PD-1抗体效果好。虽然它们的效果很好，但是它们同样也会有副作用，例如会引起类似自身免疫疾病的症状等。PD-1免疫疗法最新研究结果如下：
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1抗PD-1抗体pembrolizumab可诱导高级别默克尔细胞癌（Merkel cell carcinoma）的高反应性* x3 \; P. ^4 d% [) |
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在2016AACR年会上，华盛顿大学医学院皮肤病学科教授Paul T. Nghiem, MD, PhD做出报道，pembrolizumab这一具有抗PD-1作用的单克隆抗体可诱导高级别默克尔细胞癌的高反应性，中位无进展生存期 PFS是9个月，传统化疗的患者PFS是3个月。默克尔细胞癌是一种侵袭性皮肤癌，美国每年大约2000人会受到紫外线暴露和默克尔细胞多瘤病毒的影响，其中超过40%的患者会进一步发展为高级别肿瘤。目前尚没有FDA批准的治疗方法，一线治疗包括铂类+依托泊苷，尽管患者应答率只有55%，但很少发生耐药。
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7 S: T/ M6 p( [' X. W: r1 \5 A/ v研究发现有超过一半的肿瘤细胞表达PD-L1，默克尔细胞多瘤病毒特异性T细胞在超过2/3的患者中表达 PD-1，这意味着通过PD-1免疫疗法可以提高默尔克细胞癌患者的生存率。$ P. _. j+ {! K! D5 A
 
. d+ Y0 L7 a1 Q( k2Opdivo+Yervoy组合疗法黑色素瘤临床试验效果显著
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近日百时美PD-1抑制剂Opdivo在临床试验方面取得新进展，为这一万众瞩目的明星药物增添了一抹亮色。百时美公司发布了两组数据，其中一组显示，对当前任何药物均无治疗反应的晚期黑色素瘤的患者在使用Opdivo治疗中取得了34%五年生存率的结果。值得注意的是，IV期黑色素瘤患者的五年生存率通常只有15%到20%。另一组数据表明Opdivo和Yervoy联用治疗晚期黑色素瘤患者中取得22%的总缓解率，并且达到了69%两年总体生存率。
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+ _' H2 }" \& F; o- k; g这一临床试验结果意味着接受Yervoy治疗的黑色素瘤患者将获得三年的生存期，而接受Opdivo治疗的患者生存期将会达到四年，并且可能不会复发。在使用免疫检查点抑制剂后，患者的免疫系统可以控制甚至完全清除肿瘤。
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3Opdivo治疗头颈部鳞状细胞癌（SCCHN）的突破性研究  B6 j) X* ]. k# k
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研究表明难治复发性或转移性头颈部鳞状细胞癌（SCCHN）患者在使用Opdivo治疗后生存期和存活率大大提高。头颈部癌是全球第七大最常见癌症，新病例增加40万-60万/年，死亡22.3万-30万/年，转移性IV阶段头颈部癌的5年生存率不足4%。研究数据表明，与对照组相比Opdivo治疗组死亡风险显著降低30%，中位总生存期显著延长。Opdivo治疗组一年存活率为36%，对照组为16.6%。此外，该研究还通过口咽部肿瘤HPV状态及PD-L1表达状态评估了Opdivo相对于对照方案的疗效。
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; H) r9 a& b4 @$ R3 ?该研究中，无论HPV状态Opdivo在整个患者群体中均表现改善的生存期，HPV阳性状态与更大幅度的Opdivo治疗受益相关，在HPV阳性患者中，Opdivo治疗组中位OS为9.1个月，对照组为4.4个月；在HPV阴性患者中，Opdivo治疗组中位OS为7.5个月，对照组为5.8个月。另外，无论PD-L1表达水平Opdivo在整个患者群体中均表现改善的生存期，在随机化的患者中，评估了72%PD-L1的表达状态，结果表明在各个亚组平衡。
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/ x* M5 \" t2 d- s4 c- r4 d9 n4 d4Keytruda获FDA治疗经典型霍奇金淋巴瘤（cHL）的突破性药物资格+ v9 A! L$ K9 S6 Y. c
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近期，Keytruda获FDA治疗复发性或难治性（R/R）经典型霍奇金淋巴瘤（cHL）的突破性药物资格。值得一提的是，此次也是Keytruda在FDA方面斩获的第4个突破性药物资格，之前Keytruda已先后获得治疗晚期黑色素瘤、非小细胞肺癌（NSCLC）、结直肠癌（Colorectal Cancer）的突破性药物资格。
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经典型霍奇金淋巴瘤（cHL）是恶性淋巴瘤的一大类占全部肿瘤的0.1%-0.2%，年发病率! j( E+ I- x4 M. l- P" \8 x
1/10-4/10万人口。默沙东正在积极推进在广泛的实体瘤和血液肿瘤领域探索Keytruda的疗效。该项目涉及超过30种肿瘤类型，临床试验超过250个，其中100多个临床试验正在调查Keytruda与其他抗癌药的联合用药。从目前已获得的数据来看，Keytruda治疗复发性或难治性（R/R）经典型霍奇金淋巴瘤（cHL）具有非常好的前景。
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) R8 E- |2 M) U" D* r4 F/ z" {令人鼓舞的下一代肿瘤免疫疗法：CAR-T: |* K9 o# P$ d) n  g3 d
在造血系统恶性肿瘤的免疫治疗方面，没有比CAR-T更鼓舞人心了。
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. p- K; d! i8 OT细胞是免疫系统里最凶猛的“猎人”。它们通过自己的受体来感知表面存在特定蛋白质的细胞，以这种方式锁定受感染细胞和癌细胞，然后杀死它们。% y) d6 |( H3 l( l% {
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CAR-T细胞疗法，首先需要提取患者外周血中的T细胞，然后在实验室内进行基因工程修饰，从而在其表面表达能够识别肿瘤抗原的特殊受体（CAR），表达CAR的T细胞可识别并结合肿瘤抗原，进而攻击肿瘤细胞。经过设计的CAR-T细胞可在实验室培养生长，达到数十亿之多将扩增后的注入到患者体内，注入之后的T细胞也会在患者体内增殖，并杀死具有相应特异性抗原的肿瘤细胞。
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# p2 F5 k* }7 q4 c4 r$ s  ECAR-T细胞治疗的流程和原理，引自转化医学杂志2014年6月第3卷第3期5 {, c0 X% Z2 P) Y8 ^+ S
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 CAR-T在美国用于复发淋巴细胞白血病的临床试验，达到了70%-90%的完全缓解率，相关数据不仅在众多顶级学术期刊发表，也助力了多家相关概念的企业登陆资本市场。" z* t& @$ f- I* i- F

* R2 d) _9 Q# N/ b+ m( H这是一场真正的革命！( V% _* h* H3 k" I6 M+ D/ d
最成功的例子是Emily Whitehead，5岁时，她被诊断出急性淋巴细胞白血病。在进行首轮化疗时受到感染，差点失去双腿，后来病情复发，在等待骨髓移植手术期间病情再次复发，这时医生们已经无计可施了。于是，CAR-T首次在儿童体内试验。Emily连续几天发高烧，被送往加护病房，戴上了呼吸机，一度生命垂危。但奇迹出现了，她在7岁生日那天苏醒，身体逐渐康复。两年后，她依然身体健康，并成为CAR-T治疗的明星人物。
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虽然CAR-T疗法尚未正式获得FDA批准，尚有很多改进空间，但其已经获得的临床数据必定在未来造福更多的患者。无论在国外还是国内，CAR-T的临床试验都在积极谨慎地开展，主要针对淋巴系统的恶性肿瘤如白血病和淋巴瘤。疗效在每个实验中心有所差别，大致有效率波动在30%-90%之间，与疾病的种类、患者的个体差异和实验室技能密切相关。
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% L4 y& R+ F# P与DC-CIK技术相比，CAR-T技术成功的关键包括以下两个方面：  v9 b9 y3 [% e1 D0 e
1. 是细胞选择，CAR-T的原材料是CD3阳性的T细胞，是免疫系统中直接负责清除异常细胞的一种白细胞，虽然也包括几个亚群，但相比DC-CIK来说，是功能更明确和直接的一群细胞；; {% V' U& O- c" X, J
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2. 也是最关键的，CAR-T技术能够将CAR分子导入T细胞，使T细胞能够稳定的精准识别癌细胞抗原，高效完成对癌细胞的直接杀伤；而DC-CIK对癌细胞的清除则依赖诸多中间环节，其过程难以准确把控。
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目前CAR-T治疗均处于临床试验阶段，各个中心尚在陆续招募志愿者。由于CAR-T治疗的个性化和高端的技术支持，一旦获批进入临床势必价格不菲，预计一次治疗费用可能高达数十万美金。
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结论：肿瘤免疫疗法前景光明
  a8 _( r. a  H肿瘤的免疫治疗研究还处于初级阶段，免疫治疗因其本身针对个体化的特点，使之很难标准化和规模化进行，因此目前还在临床研究阶段。随着进一步的研发，这一治疗将会不断有新的突破。目前看来，肿瘤的免疫治疗主要包括免疫检测点抑制剂药物和免疫细胞治疗，大体可分为三类，以抗CTLA-4、PD-1为代表的免疫检测点抑制剂抗体药物；以CIK、NK为代表的非特异性免疫细胞治疗；和以CAR-T、TIL和肿瘤疫苗为代表的特异性免疫细胞治疗。随着肿瘤免疫治疗研究的不断发展，未来这一治疗方案一定会让更多的肿瘤患者受益。% I. V$ l6 p- L  ^
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历史将会证明魏则西事件只是这一治疗发展中的一个小小的波澜，我们不能因此就全盘否定肿瘤的细胞免疫治疗，国内混乱的市场和不规范监管才是这次事件真正的痛点。肿瘤的免疫治疗具有非常好的前景，或许可以成为人类抗癌之战的转折点。
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