肝细胞癌(HCC)是世界上最常见的癌症类型之一,是目前癌症相关死亡的第二大原因。因此,肝癌的治疗在全球范围内仍然是一个主要的医疗挑战,迫切需要新的治疗策略。CART细胞能够以不依赖MHC分子形式来识别肿瘤表面抗原,有利于防止肿瘤免疫逃逸。CART细胞治疗在包括淋巴瘤、多发性骨髓瘤和B淋巴细胞白血病等血液肿瘤中显示了优越的临床疗效,但是CART细胞治疗实体瘤的临床疗效是有限的。目前CART细胞治疗实体瘤有了一些初步临床结果,如治疗结肠癌、神经母细胞瘤、非小细胞肺癌和肉瘤等。CD133表达在不同上皮细胞来源的肿瘤干细胞上,是治疗肿瘤的一个有吸引力的靶点。因此我们开展针对CD133靶点的CART细胞治疗实体瘤的研究。我们首先在体外验证了靶向CD133的CART细胞(CART-133)对CD133阳性细胞的抗肿瘤作用,我们接下来开展了CART-133细胞治疗恶性实体瘤的I期临床试验,确定CART-133细胞治疗的安全性和有效性。第二部分,我们接下来开展了CART-133细胞治疗晚期肝癌的II期临床试验,主要研究CART-133细胞治疗对患者生存期影响,并筛选生物标记物来预测CART-133细胞治疗肝癌患者的临床疗效。我们首先通过体外杀伤试验确认CART-133细胞的特异抗肿瘤功能,随后通过小鼠移植瘤试验验证CART-133细胞在小鼠体内对CD133阳性肿瘤细胞的特异杀伤作用。开展了I期临床试验,招募了23名CD133阳性的肿瘤患者,其中14名肝癌患者、7名胰腺癌患者和2名结肠癌患者。最初的8名肝癌患者接受剂量爬坡试验(0.05-2×10~6/kg)。使用实时定量PCR方法检测患者外周血中CAR拷贝数和CD133阳性细胞数,外周血中CAR拷贝数与CD133~+细胞数呈负相关关系。该临床试验注册在Clinical Trials.gov上(NCT02541370)。在23名患者中,3名患者获得部分缓解,14名患者维持病情稳定。特别是在第一次细胞回输后病情稳定的患者中,患者接受反复细胞治疗后获得了了更长的疾病稳定期。病人肿瘤组织活检结果显示,CART-133细胞回输后CD133~+细胞被清除。主要毒副反应为血液系统毒性,1周内自行恢复。3例胆道梗阻伴高胆红素背景的患者出现3级高胆红素血症。然后我们开展CART-133细胞治疗晚期肝癌患者的II期临床试验,我们招募了病理学上确诊的晚期肝癌患者。II期主要终点无进展存活率(PFS)和总存活率(OS)。其他终点包括能预测CART-133细胞治疗疗效的生物标记物。这项研究在2015年6月1日至2017年9月1日期间,招募了21名患者,他们随后接受了I期和II期CART-133 T细胞治疗。中位OS为12个月(95%CI,9.3-15.3个月),中位PFS为6.8个月(95%CI,4.3-8.4个月)。在21例患者中,1例患者获得部分缓解,14例患者获得病情稳定持续2～16.3个月,6例患者在CART细胞回输后肿瘤进展。最常见的不良事件是血液系统毒性反应。患者临床疗效与基线水平的血管内皮生长因子(VEGF)、可溶性VEGF受体2(SVEGFR2)、基质细胞衍生因子(SDF)-1和EPC数目相关。CART细胞回输后EPC数目、VEGF、SDF-1、s VEGFR2和IFN-?的变化与患者生存期相关。本研究表明CART-133细胞治疗晚期肝癌或其他胃肠道转移恶性肿瘤的可行性和有效性。我们确定促血管生成因子和炎症因子的早期变化是对CART-133细胞临床反应的可能的生物标记物。我们将在前瞻性更大规模的临床试验中探讨这些促血管生成因子(VEGF,SDF-1和s VEGFR2)和炎症因子(?-IFN)作为肝癌CART-133细胞治疗的生物标志物的预测价值。