一、课题背景
IPF是一种进行性发展、致死性的间质性肺疾病。随肺功能逐渐恶化而致死性极高，且好发于老年人，中位生存期仅2～3年。IPF病因不明，临床上缺乏有效治疗药物，现有药物对中、晚期肺纤维化治疗效果欠佳，故多注重于早期防治或特殊疗法。目前IPF患者整体预后较差——在稳定患者中，每年有5%～15%的患者发生急性加重，死亡率高达50%～80%。近年来IPF的发病率和死亡率有明显上升趋势，引起人们极大关注，治疗研究的焦点也开始从抗炎(如糖皮质激素)向抗纤维化转变， 部分抗纤维化的药物(如吡啡尼酮，gamma;干扰素Ib)已显现出较为理想的治疗前景[1]。但即便如此，一些被抱有重大期待的抗纤维化药物在双盲实验中，未能在延长患者生存期与预后改善方面观察到有统计学意义的差异[2]。此外，这些干预措施旨在限制纤维化的进展，而非逆转纤维化，这或许是其未能达到预期效果的原因之一[3]。与之相比，嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(chimericantigen receptor T-cell，CAR-T)逐渐引起了研究人员的关注。CAR技术通过对人体T细胞进行工程化改造，使T细胞可以特异性靶向清除细胞。研究人员发现，此项技术不仅可以用于对肿瘤细胞的清除，也可以特异性地清除活化的成纤维细胞，从而使患病器官纤维化程度明显减轻[4]。现有研究显示了纤维化与肿瘤的诸多相似之处，故本课题欲尝试利用CAR-T细胞疗法对IPF进行治疗。
- 要解决的问题
当前CAR-T细胞疗法尚未被广泛应用是因为其面临着多重挑战亟需克服[5]。
挑战一：确保CAR-T应用的安全性。安全性是CAR-T技术被应用的前提条件。在表达CD19 CARs的患者T细胞治疗中观察到明显的毒性，包括细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS)。CRS的发生与巨噬细胞密不可分，巨噬细胞是炎性细胞因子的主要来源，同时也可能参与内分泌和自我扩增的儿茶酚胺环，这些环路可直接激活CRS期间巨噬细胞的产生和细胞因子的释放。最近黄波团队揭示了CAR-T疗法中CRS的发生机制：CAR-T识别靶细胞后会释放穿孔素和颗粒酶B，激活caspase3- GSDME途径导致细胞焦亡而发生CRS。焦亡的细胞会刺激巨噬细胞激活caspase1-GSDMD产生L-6和IL-18从而引发CRS。该团队还提出，与CAR-T靶向后的细胞不同，被天然T细胞靶向的细胞会经历凋亡途径而非焦亡。机制的阐明可为CAR-T疗法的优化提供新方向。
挑战二：设法保证CAR-T细胞在体内的一过性。不同于癌症细胞的灭除，纤维细胞活化是许多组织正常创伤愈合过程的一部分，持续的抗纤维化CAR T细胞可能在未来身体损伤的痊愈中带来风险[6]。因此，部分研究者提出，可以利用核苷修饰的mRNA技术的力量，开发一种短暂的抗纤维化CAR T治疗方法。通过加入修饰的核苷、合成的盖帽和加长的poly-A尾来稳定治疗性mRNAs，并且通过密码子优化来增强其稳定性，之后通过电穿孔直接将mRNA导入T细胞，从而制作出可用的CAR-T。然而，这一过程在实际操作中仍有相当的难度[4]。
此外，在肺纤维化模型的建立方面，常见方法及其优缺点如下所示：
- 单剂量气管内博莱霉素诱导法：
该方法有如下缺点：年轻小鼠于造模后约28天可自愈，且小鼠有遗传背景限制性，所造模型缺乏间质性肺病(UIP)特性(即异质性，成纤维细胞灶，AEC 明显增生)，各组的纤维化发展不一致；
然而利用博莱霉素进行诱导的优点同样显著：它的造模方法简单，纤维化能快速发展，实验重复性好、成本低、周期短，同时该法的分子机制和病理特征类似于IPF临床急性加重期。因此该法已经被广泛使用和接受。
- 二氧化硅诱导法：
与单剂量气管内博莱霉素诱导法相比，它的造模重复性差、不易操作，需要专门的设备使二氧化硅雾化，实验成本较高，不过其模型同样缺乏 UIP 特性；但二氧化硅诱导法的纤维化持久，可造具有临床意义的人类矽肺疾病模型。
- 放射线诱导法：
它虽然可以模拟放疗诱导的肺纤维化并发症，但其造模周期相对较长(需至少30周)，且造模价格昂贵造模小鼠有遗传背景限制性
