CAR-T细胞疗法：抗癌神药的前世今生（连载之十一）|t细胞|介素|免疫|细胞|肿瘤细胞

CAR-T细胞疗法：抗癌神药的前世今生（连载之十一）

原创2022-08-02 20:47·奇云空间

（续上期）

CAR-T细胞疗法：抗癌神药的前世今生

十一、CAR-T细胞疗法的毒副作用

CAR-T 细胞疗法自诞生以来就被寄予厚望，不断推动肿瘤治疗进入崭新纪元。很多研究表明，对于难治复发性白血病，缓解率在70%-80%左右，个别小样本甚至达到了100%。其中急性淋巴细胞白血病的治疗效果尤为突出。同时，也有大量的小样本试验表明，CAR-T在淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血液系统肿瘤，均取得了可喜的结果。

尽管CAR-T细胞疗法取得诸多“战绩”，而且“战果”（适应症）似乎仍在扩大之中，但必须承认，这一突破性细胞免疫疗法同样存在诸多缺陷。

随着研究的深入和临床样本的增加，发现CAR-T细胞疗法在治疗过程中会产生多种毒副作用，其中最常见的有三种：

（一）细胞因子释放综合征

关于细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS，又叫细胞因子风暴），在之前的连载中作者反复提及，它是CAR-T治疗最经常出现的不良反应；患者输注CAR-T细胞后，体内细胞因子如白细胞介素IL-2、IL-6和IL-13等迅速上升，引起的全身炎性反应。好比CAR-T这支军队不听指挥，发生暴动一般，临床表现主要包括发热、疲乏、头痛、癫痫、恶心、寒颤、呼吸困难、急性呼吸窘迫综合征、低血压、心动过速、肝功能损害和肾功能衰竭等症状，更有甚者，表现为爆发性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（haemophagocytic lymphohistiocytosis，HLH），危及患者生命。

CRS通常发生在CAR-T输注后一周之内，高峰则在输注后的1到2周出现。值得注意的是CRS病理生理过程中，不仅被激活的CAR-T在释放细胞因子，作为“旁观者”的单核细胞和/或巨噬细胞、树突状细胞等，均参与合成和释放各种细胞因子，进而出现相应临床症状。

白介素6受体拮抗剂和激素作为目前主要用于控制严重CRS的手段，大大降低了严重CRS导致CAR-T细胞治疗失败的风险，但仍有部分严重CRS对该治疗无效，即使大剂量激素使用，也无法控制严重CRS的临床症状进展。对于这类激素耐药的严重细胞因子释放综合征，找到有效的治疗方案并开发新的策略来克服它是十分重要的。

已有的临床观察发现，至少7个细胞因子水平在血清中的增高与患者发生CRS具有明确的相关性，这些细胞因子是：IFN-γ(干扰素-γ)，Fracktalkine(分形趋化因子)，GM-CSF(粒-巨噬细胞生长因子)，IL-5(白细胞介素-5)，IL-6(白细胞介素-6)，Flt-3L(人FMS样酪氨酸激酶3配体)和IL-10(白细胞介素-10)。

7种细胞因子在需要治疗的重症CRS患者中，至少有2项比治疗前基线水平增高75倍。重症CRS患者都出现了至少一个下述临床表现：缺氧，低血压，和/或神经系统的异常改变。因此，结合临床和实验室数据，可以根据以下3项指标来确诊患者CRS的发生：1.持续发烧超过3天(～38 C°);2.选择性细胞因子升高;3.伴有临床毒性反应的证据。

（二）中枢神经系统毒性

中枢神经系统病变尽管也与CRS的发生密切相关，但因其发生率可高达50%，通常被独立分开归为一类，症状可表现为轻度的行为异常、反应迟钝、失语、神志不清和癫痫等等。这些症状多见于急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）患者。有些患者的神经系统并发症发展到需要气管插管及机械辅助通气等措施，以便对呼吸道加以保护。其病因目前尚不明确，可能与细胞因子释放、CAR-T细胞渗入中枢神经系统及CAR-T细胞输注的剂量等多种因素相关。

对神经系统并发症的检查，CT和磁共振成像常无特别发现。脑电图能确诊癫痫样脑电波活动，有助于指导抗癫痫治疗的处理。腰椎穿刺脑脊液分析在部分有明显神经系统并发症患者发现有淋巴细胞的增多，通过进一步的定量定性分析，可见至少部分淋巴细胞是来源于CAR-T细胞。然而，在许多出现神经系统并发症的患者脑脊液中并没有检查出CAR-T细胞的存在。CAR-T治疗引起的神经系统的毒性作用，通过及时的对症治疗和针对CRS的有效治疗，通常可以逆转和消除神经系统并发症。

（三）T细胞耗竭（T cell exhaustion）

每个人的身体内部都有一支隶属于我们个人的专属军队——免疫细胞，为保卫我们的健康冲锋陷阵，万死不辞。在众多免疫细胞中，T细胞是不可或缺的一员大将。但T细胞也有累了的时候，这就是“T细胞耗竭”（T Cell Exhaustion）。

所谓T细胞耗竭就是指常见慢性感染和癌症患者体内T细胞功能丧失。由于长期暴露于持续性抗原或慢性炎症，疲惫的T细胞逐渐失去效应功能，记忆T细胞特征也开始缺失。

现在的CAR-T治疗都是简单的给T细胞加上识别肿瘤细胞的武器，而且在血液肿瘤中发现CAR-T的确可以很好的识别癌细胞。但是CAR-T还是会很快就处于疲劳状态。简单了说就是，目前的CAR-T没有从根本上解决问题。这估计也是免疫细胞一进入实体肿瘤内，就进入疲劳状态的主要原因。不管实体瘤还是血液肿瘤（如ALL、CLL、MM、淋巴瘤），都存在T细胞耗竭的现象。

T细胞是具有免疫应答效应的细胞，可介导适应性免疫应答。T细胞在受到外源性抗原刺激后，可分化为效应T细胞，且消灭抗原后，一部分T细胞可分化为记忆T细胞，参与再次免疫应答。在慢性抗原刺激如感染或肿瘤刺激下，抗原特异性T细胞会持续存在，导致T细胞免疫应答功能逐渐丧失，这种T细胞虽然在生理结构上是完整的，但是在这些不能被清除的慢性抗原刺激下，T细胞不能分化为记忆T细胞。并且，这种免疫缺陷的T细胞继续增殖，它们最终会变得复制衰老或进行克隆缺失，成为耗竭T细胞。

目前CAR-T细胞疗法多是自体细胞，但从T细胞耗竭的角度看，CAR-T有明显的缺点。由受损T细胞生产的CAR-T细胞，其靶向作用和效用可能变弱，同时还可能存在细胞增殖障碍和体内持续生存障碍。

（四）脱靶效应

CAR-T治疗过程中，除了作为头号风险的细胞因子风暴，脱靶（on-target/off-tumor）效应也是CAR-T治疗过程中致命的副作用。

在我们人体中存在着很多不同的细胞，虽然功能各异，但存在着很多相似的地方。肿瘤细胞也不例外，由于肿瘤细胞与正常细胞有很多共同点，导致我们很难正确地区分它们，如何找到只属于肿瘤细胞的特异性抗原是科学家一直努力的目标。而CAR-T疗法在攻击肿瘤细胞时会出现难以控制的攻击其他正常细胞，就这是我们所说的“脱靶效应”。

CAR-T细胞与肿瘤相关抗原（tumor-associated antigen，TAA）具有高度的亲和性，当正常组织与肿瘤细胞都表达同一种抗原时，CAR-T细胞无法区分，在攻击肿瘤细胞的同时会攻击正常细胞。如果靶抗原分子是严格的肿瘤特异性表面分子，就可避免脱靶效应的发生，但真正的肿瘤特异性分子到目前还非常少，因此，寻找仅表达于肿瘤细胞表面的靶抗原是CAR技术应用的首要任务。

此外，通过设计多个抗原复合的CAR结构，识别抗原组合，提高杀伤的特异性也可降低脱靶效应的发生概率，比如同时靶向抗原ErbB2和MUC1的CAR-T治疗乳腺癌。肿瘤细胞的基因常常不稳定，一旦靶抗原丢失就会逃离CAR的识别，而间质细胞是肿瘤微环境的重要组分，直接影响肿瘤细胞，且基因表达相对稳定，故有研究选择基质细胞作为CAR杀伤对象，间接作用肿瘤细胞，以应对肿瘤细胞基因不稳定突变。

除了毒副反应，使用CAR-T治疗后的远期疗效，也存在很大的考验。

在CAR-T治疗效果最为明显的白血病领域，复发率也非常高。多个研究表明对于急性淋巴细胞白血病，虽然临床缓解率可达80%以上，但是1年内的复发率也可达到40%以上。这可能与改造的T细胞无法长期存在于体内，以及存在由于癌细胞表达的多种免疫逃逸因子，引起T细胞衰竭效应有关，具体还有待进一步探索。
（未完待续，下期更精彩！）

1. 奇云. 机体的免疫反应是如何被激活的?——2011年诺贝尔生理学或医学奖解读[J].生物化学与生物物理进展，2011，38（10）:900-907.

2. 奇云. 抗独特型抗体研究的新进展[J].生物化学与生物物理进展，1990（5）:356-358.

3. 奇云. 抗独特型抗体研究的新进展[J].生物化学与生物物理进展，1990（5）：356-358+334.

4. 奇云. 免疫系统三“向导”——2011年诺贝尔生理学或医学奖获奖者介绍[J].生命世界，2011（12）:58-63.

5. 奇云. 机体的免疫反应是如何被激活的?[J].生命世界，2012（1）:44-51.

6. 奇云. 癌症治疗的免疫战争[J].生命世界，2019（4）:1.

7. 奇云. 本庶佑的科学贡献[J].生命世界，2019（4）:18-20.

8. 奇云. 詹姆斯·艾利森的科学贡献[J].生命世界，2019（4）:12-17.

9. 奇云. 美日免疫学家折桂诺奖[J].生命世界，2019（4）:4-7.

10. 奇云. 陈列平的科学贡献和遗憾[J].生命世界，2019（4）:21-23.

11. 奇云. 松开免疫系统的“刹车”.生命世界4（2019）:8-11.

12. 奇云. 2001年诺贝尔生理学或医学奖获得者及其研究成果简介[J].肿瘤防治杂志，2002，9（2）:219-220.