目前，针对实体瘤的CAR-T治疗大多依赖于谱系受限 (Lineage-restricted) 或谱系偏倚的靶点，例如前列腺特异性膜抗原 (Prostate-Specific Membrane Antigen, PSMA) 或叶酸受体α (FOLR1)。这种策略的局限性在于，肿瘤细胞可以通过下调抗原表达来逃避免疫杀伤。实体瘤的狡猾之处在于其极高的可塑性 (Plasticity)，它们能够在不同的细胞状态之间动态切换，从而产生耐药性并驱动疾病进展。
如果我们放弃对肿瘤细胞“谱系身份”的执念，转而寻找一种维持肿瘤恶性进展所必需的“病理状态”标志物，是否能克服抗原异质性的难题？
研究人员将目光锁定在了uPAR上。这是一种糖基磷脂酰肌醇锚定的受体，在正常的生理状态下，其表达量极低，主要参与伤口愈合过程中的细胞外基质 (Extracellular Matrix, ECM) 重塑和细胞迁移。然而，在病理纤维化和多种恶性肿瘤中，uPAR的表达却会显著上调。更重要的是，在受到细胞毒性药物或靶向药物攻击后，被迫进入治疗诱导的衰老 (Therapy-associated Senescence) 状态的细胞，也会一致性地上调uPAR。这种将组织重塑、衰老和恶性肿瘤联系在一起的独特性质，使得uPAR成为一个极具潜力的状态指示器。
为了系统性地评估uPAR在各类癌症中的表达全貌，研究人员首先对公共数据库中超过10000个肿瘤样本的批量RNA测序 (bulk RNA-seq) 数据进行了深度分析。数据表明，在14种实体瘤类型中，编码uPAR的PLAUR基因在12种肿瘤中呈现显著的高表达，尤其是在卵巢癌、胰腺癌、结肠癌、肺癌和脑肿瘤的部分亚型中尤为突出。
但RNA测序无法区分转录本是来源于肿瘤细胞本身，还是来源于周围的基质细胞。为此，研究人员利用包含了1074名患者样本的组织微阵列 (Tissue Microarrays, TMAs) 和全切片，进行了多重免疫荧光 (Multiplex Immunofluorescence, Multi-IF) 分析。通过严谨的阈值设定，他们发现，如果将肿瘤细胞中uPAR阳性率超过50%定义为高表达，那么在所分析的肿瘤中，约有15%属于uPAR高表达肿瘤。并且，这种高表达在不同癌种中的频率分布从0%到100%不等，呈现出广泛的跨癌种存在。
更有启发性的是uPAR高表达与特定基因突变格局的内在关联。结合超过10000名患者的临床和基因组数据，研究人员发现PLAUR高表达的肿瘤高度富集了TP53的失活突变，以及KRAS和其他丝裂原活化蛋白激酶 (Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK) 通路基因的激活突变。
在转录组层面，将肿瘤按PLAUR表达量分为高、中、低三组后，高表达组显著富集了与“上皮-间质转化 (Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)”、“炎症”、“纤维化”和“血管生成”相关的转录程序。通过对肝癌、肺癌、卵巢癌和胰腺癌的单细胞RNA测序 (single-cell RNA-seq, scRNA-seq) 数据分析，进一步证实了PLAUR高表达的肿瘤细胞共享一种保守的祖细胞样 (Progenitor-like) 状态。
这引发了一个深层次的思考：在正常的组织修复中，存在一种受p53严格限制的瞬态修复状态；而在TP53突变的恶性肿瘤中，这种本应短暂存在的祖细胞样、促伤口愈合的状态被异常锁定并持续放大。uPAR正是这种失控的、高度侵袭性肿瘤细胞状态的分子标签。
实体瘤之所以难以攻克，很大程度上是因为它们并不是孤立存在的细胞群，而是构建了一个错综复杂的病理生态。在这个生态中，效应T细胞往往被阻挡在肿瘤巢 (Tumor nests) 之外的基质区域，形成典型的免疫排除 (Immune exclusion) 表型。
在这项研究中，研究人员不仅关注肿瘤细胞表面的uPAR，还将视线延伸到了肿瘤微环境。利用基于10x Xenium平台的空间转录组学 (Spatial Transcriptomics) 技术，他们对未经治疗的人类原发性胰腺导管腺癌 (Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC) 样本进行了高分辨率测绘。结果清晰地展示了一个由三种PLAUR高表达细胞群构成的微环境生态：
1具有祖细胞特征的基底样PDAC肿瘤细胞；
2表达肌成纤维细胞标志物和衰老相关程序的uPAR阳性癌症相关成纤维细胞 (Cancer-Associated Fibroblasts, CAFs)；
3表达SPP1等免疫抑制标志物的uPAR阳性巨噬细胞/单核细胞亚群。
在空间分布上，uPAR阳性的肿瘤细胞与uPAR阳性的CAFs及髓系细胞构成了高度共定位的病理微小生境。为了验证这一现象的普适性，研究人员进一步在包含超过350万个细胞的队列中进行了24通道的超多重免疫荧光 (Hyperplex IF) 分析，涵盖了胰腺癌、肺腺癌、肺鳞癌和结直肠癌等多个癌种。数据一致表明，uPAR阳性的肿瘤细胞、髓系细胞和CAFs在空间上紧密聚集，形成了一个保守的促纤维化和免疫抑制区域。在这个区域内，常规CD4+ T细胞和树突状细胞的数量显著减少，而具有免疫抑制功能的调节性T细胞 (Tregs) 和特定髓系细胞亚群大量扩增。
这为CAR-T治疗提供了一个极具吸引力的理论基础：如果能够靶向uPAR，CAR-T细胞将不再是单纯地“狙击”肿瘤细胞，而是能够进行“双重打击”——同时清除恶性肿瘤细胞和为它们提供庇护的促纤维化、免疫抑制性基质细胞。
为了将这一理论转化为治疗工具，研究人员通过杂交瘤和噬菌体展示技术，筛选出了特异性结合人类uPAR D2-D3结构域的单链抗体可变区 (scFv)，并构建了相应的CAR-T细胞（候选分子命名为T1和A1）。体外定量流式细胞术的数据显示，只要靶细胞表面的uPAR分子数达到约1500个以上，这些CAR-T细胞就能触发强烈的抗原依赖性细胞毒性。
在带有鼠源纤维化基质的人类肿瘤异种移植模型中，研究人员巧妙地利用了抗体物种特异性进行了一项验证实验。当他们将只识别小鼠uPAR的CAR-T与识别识别靶向人类肿瘤的次优剂量CAR-T联合使用时，双重靶向（同时攻击小鼠基质和人类肿瘤）不仅实现了更持久的肿瘤控制，还显著减少了卵巢、肺和肝脏病灶处的纤维化面积，并大幅增加了CAR-T细胞在肿瘤内部的浸润。这证实了瓦解uPAR阳性基质对于克服免疫物理屏障的关键作用。
理论的完美需要体内动物模型的严苛检验。研究人员在多种细胞系来源的异种移植 (Cell Line-Derived Xenograft, CDX)、患者来源的异种移植 (Patient-Derived Xenograft, PDX) 和患者来源的类器官 (Patient-Derived Organoid, PDO) 模型中全面评估了uPAR CAR-T细胞的活性。
在卵巢癌模型中，这种疗法的表现尤为引人瞩目。高级别浆液性卵巢癌 (High-Grade Serous Ovarian Cancer, HGSOC) 是一种致死率极高的恶性肿瘤。对36份HGSOC患者全组织切片的分析显示，约40%的肿瘤在肿瘤细胞层面表现出uPAR的高表达，并且这种高表达通常伴随着丰富的uPAR阳性基质细胞浸润。值得注意的是，从腹水样本的scRNA-seq数据中可以看出，脱落的转移性肿瘤细胞表现出极高的PLAUR表达水平。
研究人员构建了原位卵巢癌模型 (Tyk-nu细胞系)，并在小鼠体内注射了T1或A1 uPAR CAR-T细胞。结果显示，单次低剂量的CAR-T细胞输注即可诱导肿瘤迅速且持久的完全缓解。在随访超过150天的广泛腹腔内转移模型中，接受治疗的小鼠不仅实现了肿瘤的完全清除，而且没有观察到任何复发迹象。
更贴近临床真实场景的是一项模拟“术后辅助治疗”的自发转移模型实验。研究人员在小鼠原位接种肿瘤后，进行了减瘤手术 (Debulking surgery) 切除原发卵巢病灶，随后给予uPAR CAR-T细胞治疗。数据表明，单纯的手术只能提供短暂的生存获益，残存的微转移灶会迅速引发复发；而术后单次输注1×10^6个uPAR CAR-T细胞，则能够彻底追踪并清除隐藏在肺、肝和腹膜等处的微转移灶。切片染色证实，CAR-T细胞成功浸润到了所有的转移位点，并释放出高水平的颗粒酶B (Granzyme B)。
与此同时，研究人员还开发了针对uPAR的非侵入性监测手段。通过用锆-89 (89Zr) 和铜-64 (64Cu) 标记uPAR抗体进行正电子发射断层扫描 (PET) 成像，他们能够在活体动物中实时追踪原发灶的消退和微小转移灶的分布。血液中可溶性uPAR (suPAR) 的浓度变化也与肿瘤负荷保持了高度一致。这为未来的临床试验提供了极具临床转化价值的伴随诊断工具。
任何广谱的靶向疗法都必须面对“脱靶效应”或“在靶脱瘤 (On-target/Off-tumor)”毒性的严峻拷问。虽然uPAR在大多数重要脏器（如心脏、脑、肾脏）中的表达量极低——根据研究人员提供的比对数据，其在重要器官中的表达水平远低于已被FDA批准作为靶点的PSMA和TROP2——但uPAR确实存在于一部分正常的髓系细胞（如单核细胞和中性粒细胞亚群）表面。
如果CAR-T细胞杀伤了这些表达uPAR的正常免疫细胞，是否会导致不可逆的骨髓抑制或严重的免疫缺陷？
为了严谨地回答这个问题，研究人员设计了一项极限承压测试。他们不仅使用了表达鼠源uPAR CAR-T的基因工程小鼠模型 (EPO-GEMM)，更进一步构建了具有人源化免疫系统的小鼠模型。在这项实验中，研究人员将人类CD34+造血干细胞和祖细胞 (HSPCs) 移植到免疫缺陷小鼠体内，成功重建了包含人类髓系和淋巴系细胞在内的免疫系统。
随后，他们在这些小鼠体内接种了肿瘤，并使用了通过CRISPR-Cas9技术敲除TRAC基因座（以防止移植物抗宿主病）的uPAR CAR-T细胞进行治疗。在体外共培养体系中，uPAR CAR-T细胞确实会耗竭表达uPAR的单核细胞。然而，在体内的长期监测数据却给出了令人安心的答案：CAR-T细胞在1到2周内彻底清除了肿瘤，但对小鼠体内的单核细胞、粒细胞或中性粒细胞的总量并没有产生显著的、持久的破坏。
这背后的生物学机制值得深思。进一步分析人类外周血发现，原单核细胞 (Pro-monocytes) ，即循环单核细胞的前体细胞，几乎不表达uPAR。这意味着，即使成熟的、表达uPAR的髓系细胞在短期内遭到CAR-T细胞的清除，造血系统依然能够通过“紧急髓系造血 (Emergency myelopoiesis)”机制迅速补充这些耗损的细胞群体。这种正常免疫细胞强大的再生代偿能力，为uPAR CAR-T的安全性提供了一个重要的生理学缓冲带。
虽然uPAR在多种实体瘤中表达，但其在不同患者、甚至同一患者的不同病灶之间依然存在表达水平的异质性。如果肿瘤细胞的uPAR表达量未达到CAR-T细胞激活的阈值（如前文所述的约1500个分子/细胞），是否会成为逃逸的漏网之鱼？
针对这一痛点，研究人员巧妙地利用了uPAR作为衰老标志物的生物学特性，提出了一种“诱敌深入”的联合治疗策略。之前的转录组数据已经揭示，顺铂 (Cisplatin) 等能够引起DNA损伤的化疗药物，或特定靶向药物的干预，会迫使肿瘤细胞进入一种衰老样状态，随之而来的便是衰老相关分泌表型 (Senescence-Associated Secretory Phenotype, SASP) 的激活以及uPAR表达的显著上调。
这一过程如同在黑暗中为原本低表达uPAR的肿瘤细胞打上了一束强烈的聚光灯。在体外细胞实验中，顺铂处理72小时后，卵巢癌细胞表面的uPAR密度大幅增加，此时加入CAR-T细胞，其细胞毒性杀伤效果获得了显著提升。
在动物体内，这种联合策略的威力得到了充分展现。在携带广泛腹腔转移的卵巢癌模型中，单纯使用顺铂化疗，所有小鼠在55天内全部死亡；而当研究人员在顺铂化疗后序贯给予uPAR CAR-T细胞治疗时，肿瘤的浸润T细胞数量急剧增加，肿瘤控制效果显著跃升。更为惊人的是，接受联合治疗的小鼠中，有80%在超过300天的观察期内保持无瘤生存，且未观察到体温下降、体重减轻或一个月后血常规指标异常等叠加毒性。
这种“一击诱导衰老上调抗原，二击CAR-T精准清剿”的 (One-two punch) 策略，不仅降低了对肿瘤基线uPAR表达水平的要求，还将化疗引起的细胞衰老，这一原本可能导致促炎和促转移的不良后果的病理过程，转化为提升免疫治疗敏感性的催化剂。
这项研究不仅在转化医学层面提供了一种极具前景的实体瘤通用型CAR-T疗法，更在基础生物学层面上拓展了我们对癌症本质的认知。
在过去的几十年里，TP53一直被广泛认知为“基因组的守护者”。它的突变往往意味着基因组不稳定性的灾难。然而，该研究呈现的深刻图景表明，p53同样也是“细胞可塑性的守护者”。当p53功能丧失时，肿瘤细胞获得了一种类似于异常伤口愈合的祖细胞状态，并通过释放各种因子，将周围的成纤维细胞和髓系细胞拉入一种促纤维化的衰老样微环境中。
uPAR正是贯穿这整个恶性重塑过程的核心分子坐标。它既标记了高度可塑的、驱动疾病进展的肿瘤细胞状态，又标记了为这些肿瘤细胞提供庇护的免疫抑制基质。uPAR CAR-T细胞的作用，本质上是对这种失控的病理状态进行强制性的生态重置。
这种认知的转变，标志着细胞治疗策略的一次重要升维。我们开始认识到，CAR-T细胞不应仅仅被视为针对某个特定细胞谱系的精准“狙击枪”，它同样可以成为一把手术刀，用于切除维持恶性肿瘤运转的复杂微环境网络。通过靶向诸如uPAR这样代表特定病理状态的广谱靶点，研究人员不仅为跨越实体瘤抗原异质性和免疫物理屏障提供了极具潜力的数据支撑，也为未来治疗纤维化和衰老相关退行性疾病描绘了更广阔的应用图景。
参考文献