嵌合抗原受體T細(xì)胞治療致細(xì)胞因子釋放綜合征與神經(jīng)毒性的現(xiàn)狀及展望

石亞群 俞妍慧

1長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院研究生院（山西長(zhǎng)治046000）；2長(zhǎng)治醫(yī)學(xué)院附屬和平醫(yī)院血液科（山西長(zhǎng)治046000）

嵌合抗原受體T 細(xì)胞（chimeric antigen receptor engineered T cell，CAR-T）結(jié)合了腫瘤特異性識(shí)別區(qū)域的高親和力和T 細(xì)胞的細(xì)胞溶解特性，其將抗原識(shí)別特異性轉(zhuǎn)導(dǎo)成信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，從而激發(fā)T細(xì)胞效應(yīng)器功能殺死腫瘤細(xì)胞，屬于過(guò)繼免疫治療的一種。目前CAR-T細(xì)胞已發(fā)展至第四代，其在臨床試驗(yàn)中已顯示良好的抗血液惡性腫瘤的能力。隨著CAR-T 細(xì)胞療法的迅速興起，其潛在的致命性不良反應(yīng)逐漸被發(fā)現(xiàn)，因此及早發(fā)現(xiàn)這些不良反應(yīng)并進(jìn)行干預(yù)對(duì)患者的預(yù)后是至關(guān)重要的。

1 CAR-T 的臨床應(yīng)用

CAR-T 細(xì)胞療法是一項(xiàng)突破性技術(shù)，靶向CD19 的CAR-T 細(xì)胞療法在較短的時(shí)間內(nèi)徹底改變了復(fù)發(fā)/難治性急性淋巴細(xì)胞白血病治療方式，多項(xiàng)試驗(yàn)顯示患者的緩解率高達(dá)70%～90%［1］，因此CD19 成為CAR-T 治療B 細(xì)胞淋巴瘤的理想靶點(diǎn)，除CD19外，CD20、CD22、κ輕鏈、ROR1蛋白對(duì)于B 細(xì)胞淋巴瘤治療也是具有一定潛力的靶點(diǎn)［2］。多發(fā)性骨髓瘤抗原包括B 細(xì)胞成熟抗原（BCMA）、CD138、CD38、CD56、CD44、信號(hào)淋巴細(xì)胞激活分子家族成員7（SLAMF7）和κ輕鏈作為CAR 靶點(diǎn)正在研究中［3-4］，其中BCMA 在大多數(shù)多發(fā)性骨髓瘤惡性細(xì)胞中都有表達(dá)，靶向BCMA 的CAR-T 細(xì)胞具有很強(qiáng)的抗骨髓瘤活性［5］。相比于血液系統(tǒng)腫瘤，實(shí)體瘤中CAR-T 的應(yīng)用受到很多因素的限制，其中主要因素包括：腫瘤異質(zhì)性、T 細(xì)胞耗竭、腫瘤微環(huán)境抑制和T 細(xì)胞運(yùn)輸障礙［6］，因此CAR-T細(xì)胞療法在實(shí)體瘤試驗(yàn)中基本停留在檢測(cè)安全性的階段［7］。

2 細(xì)胞因子釋放綜合征和免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征的病理生理學(xué)機(jī)制

2.1 細(xì)胞因子釋放綜合征的病理生理學(xué)機(jī)制CAR-T 細(xì)胞療法中常見(jiàn)的毒性反應(yīng)之一是細(xì)胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS），其起因是CAR-T 細(xì)胞在識(shí)別體內(nèi)腫瘤細(xì)胞后被激活，繼而促進(jìn)大量細(xì)胞因子釋放，觸發(fā)一系列全身炎癥反應(yīng)的發(fā)生［8］，所釋放的細(xì)胞因子進(jìn)一步激活免疫細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、T 細(xì)胞、B 細(xì)胞等）釋放大量炎性細(xì)胞因子進(jìn)而促使CRS 的發(fā)生［9-10］。這些炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞活化，導(dǎo)致血液動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定、毛細(xì)血管滲漏和消耗性凝血病。此外，小鼠研究模型表明兒茶酚胺也可通過(guò)激活免疫細(xì)胞中腎上腺素的自擴(kuò)增前饋回路和細(xì)胞因子的產(chǎn)生而促進(jìn)CRS 的發(fā)展［11］。CRS 通常表現(xiàn)為高熱、寒戰(zhàn)、肌肉痛、全身乏力、食欲不振，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生全身器官功能衰竭［12］。研究顯示血清中細(xì)胞因子IL-6 水平與CRS 嚴(yán)重程度密切相關(guān)，IL-6 通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的CRS癥狀，如血管滲漏、補(bǔ)體和凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)的激活導(dǎo)致彌散性血管內(nèi)凝血［13-14］及心肌病。由于IL-6受體抗體（tocilizumab）與IL-6 受體結(jié)合阻斷T 細(xì)胞活化下游單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-6，因此用IL-6 受體抗體早期干預(yù)可以減輕CRS 的嚴(yán)重程度，并且至今仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其對(duì)CAR-T 細(xì)胞抗腫瘤作用的不良影響［15］。

2.2 免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征的病理生理學(xué)機(jī)制免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征（immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome，ICANS）也是CAR-T 細(xì)胞療法中常見(jiàn)的嚴(yán)重不良反應(yīng)之一，通常表現(xiàn)為神經(jīng)毒性，其癥狀包括識(shí)字困難、失語(yǔ)和混亂，嚴(yán)重時(shí)進(jìn)展為意識(shí)模糊、昏迷、癲癇、運(yùn)動(dòng)障礙和腦水腫［16-17］。神經(jīng)毒性的嚴(yán)重程度與CRS 的嚴(yán)重程度相關(guān)，這表明與CRS 相關(guān)的全身炎癥反應(yīng)會(huì)促使神經(jīng)毒性的發(fā)生［17］。對(duì)患有嚴(yán)重CRS 和神經(jīng)毒性的成年患者的研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞活化明顯，內(nèi)皮細(xì)胞的活化可能導(dǎo)致血腦屏障的破壞，使免疫效應(yīng)細(xì)胞和炎性介質(zhì)滲入中樞神經(jīng)系統(tǒng)［18-20］。一些研究機(jī)構(gòu)對(duì)具有致命神經(jīng)毒性成年人的大腦進(jìn)行尸檢，發(fā)現(xiàn)其大腦存在內(nèi)皮功能障礙和血腦屏障破壞的證據(jù)［21-22］。與成人研究相反，用靶向CD19 的CAR-T細(xì)胞治療的兒童急性淋巴細(xì)胞白血病的患者中，沒(méi)有內(nèi)皮細(xì)胞激活的報(bào)道［20］。對(duì)急性神經(jīng)毒性患者腦脊液的研究顯示部分細(xì)胞因子在血清中的濃度通常高于腦脊液，這表明可滲透性的血腦屏障導(dǎo)致了腦脊液中的高細(xì)胞因子水平。然而，與血清相比，腦脊液中IL-8、IP10 和MCP-1 的濃度更高，這表明中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的局部產(chǎn)生也可能有貢獻(xiàn)［19］。

宿主和腫瘤因素也可能與CRS 和ICANS 的嚴(yán)重性相關(guān)［23-24］，如高腫瘤負(fù)荷和高基線炎癥狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的CRS 和ICANS。此外，治療的相關(guān)因素也會(huì)影響不良反應(yīng)的等級(jí)，如高劑量CAR-T細(xì)胞輸注和不同CAR 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)CAR-T 細(xì)胞的擴(kuò)增及毒性的增加。

3 CRS 和IVANS 的分級(jí)及管理

3.1 CRS和ICANS 的分級(jí)不同研究機(jī)構(gòu)間CRS和ICANS 的分級(jí)存在著差異，這導(dǎo)致臨床試驗(yàn)中報(bào)告的不良反應(yīng)的發(fā)生率和嚴(yán)重程度存在著偏差，因此迫切需要為CAR-T 細(xì)胞相關(guān)不良反應(yīng)建立共識(shí)分級(jí)系統(tǒng)。最近，美國(guó)移植和細(xì)胞治療學(xué)會(huì)（American Society for Transplantation and Cellular Therapy，ASTCT）于2018 年6 月在華盛頓特區(qū)舉辦了一個(gè)研討會(huì)，該研討會(huì)發(fā)布了針對(duì)CRS 和ICANS 的ASTCT 共識(shí)評(píng)分系統(tǒng)，目的是在CRS 和ICANS 分級(jí)上達(dá)成共識(shí)，更好地指導(dǎo)CRS 和ICANS的預(yù)防和治療［16］。CRS 的ASTCT 共識(shí)評(píng)分系統(tǒng)是基于三個(gè)生命體征（體溫、血壓和血氧飽和度）來(lái)分級(jí)的（表1）［16］。ASTCT 共識(shí)評(píng)分系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)一步完善CARTOX 小組提出的神經(jīng)毒性分級(jí)系統(tǒng)［21］形成了目前的ICANS 的評(píng)分系統(tǒng)（表2）。

3.2 CRS 和ICANS 的管理對(duì)CRS 和ICANS 的早期診斷及干預(yù)對(duì)于預(yù)防CAR-T 細(xì)胞治療后的嚴(yán)重不良后果是至關(guān)重要的［12］。CRS管理的關(guān)鍵方面包括支持護(hù)理和干預(yù)措施，以消除潛在有害的CAR-T 細(xì)胞效應(yīng)子功能或下游免疫效應(yīng)［25］。神經(jīng)毒性通常出現(xiàn)在CRS 后，根據(jù)ASTCT 共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，神經(jīng)毒性的治療包括支持療法、抗癲癇治療和/或聯(lián)合皮質(zhì)類固醇，如果存在并發(fā)的CRS，可以給予IL-6 受體抗體；但是，在沒(méi)有發(fā)生CRS 時(shí)不建議使用IL-6 受體抗體，因?yàn)樵谶@種情況下使用無(wú)效。

4 CRS 和ICANS 的應(yīng)對(duì)策略

修改CAR-T 細(xì)胞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以改善細(xì)胞因子相關(guān)毒性是目前研究熱點(diǎn)。目前控制CAR-T 細(xì)胞的方法可歸納為三類：被動(dòng)控制、誘導(dǎo)控制、自主CAR-T 細(xì)胞。（1）被動(dòng)控制方法包括親和力調(diào)節(jié)CARs［26］和瞬時(shí)轉(zhuǎn)染T 細(xì)胞［27］，這些方法可直接限制CAR-T 細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性。（2）誘導(dǎo)控制的原理是使用抗體或誘導(dǎo)自殺系統(tǒng)來(lái)消除CAR-T 細(xì)胞，如將攜帶有“自殺”基因的病毒載體編碼到CAR 構(gòu)建體中［28］、酪氨酸激酶抑制劑達(dá)沙替尼抑制CAR 信號(hào)［29］、將適配器（CAR 識(shí)別分子）連接到腫瘤抗原的抗體或配體上以控制CAR-T 細(xì)胞對(duì)抗原的活性［30］。這些方法依賴于聯(lián)合用藥，從而使CAR-T 細(xì)胞的使用依賴于所選藥物的藥代動(dòng)力學(xué)、組織可用性和潛在不良反應(yīng)，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重不良反應(yīng)時(shí)，誘導(dǎo)CAR-T 細(xì)胞凋亡，終止治療。（3）自主CAR-T 細(xì)胞具有自我調(diào)節(jié)性，可以根據(jù)正常和癌細(xì)胞表面表達(dá)的蛋白決定是否發(fā)起或阻止對(duì)目標(biāo)細(xì)胞的殺傷作用，如構(gòu)建雙特異性CAR-T［31］、在CAR 結(jié)構(gòu)［32］中加入缺氧誘導(dǎo)因子來(lái)控制CAR 的表達(dá)，自主CAR-T 細(xì)胞使用所謂的布爾邏輯門(mén)和腫瘤選擇機(jī)制來(lái)產(chǎn)生特異性自主CARs，以便更好地區(qū)分腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞。

表1 ASTCT CRS 分級(jí)及管理Tab.1 Classification and management of ASTCT CRS

表2 ASTCT ICANS 分級(jí)及管理Tab.2 Classification and management of ASTCT ICANS

5 小結(jié)

正如本綜述所強(qiáng)調(diào)的，用CAR-T 細(xì)胞治療表達(dá)CD19 的復(fù)發(fā)或難治性B 細(xì)胞惡性腫瘤已經(jīng)非常成功，然而在治療過(guò)程中可能發(fā)生顯著的毒性反應(yīng)。因此，對(duì)于這種療法，挑戰(zhàn)和機(jī)遇仍是并存的。當(dāng)前對(duì)不良反應(yīng)的管理重點(diǎn)在于嚴(yán)格監(jiān)控、及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于級(jí)別較低的不良反應(yīng)給予對(duì)癥支持治療，而嚴(yán)重不良反應(yīng)則應(yīng)給予tocilizumab 和/或皮質(zhì)類固醇。目前，CAR-T 不良反應(yīng)的預(yù)防策略及CAR-T 細(xì)胞產(chǎn)品創(chuàng)新的重點(diǎn)是在不影響細(xì)胞免疫療法療效的同時(shí)進(jìn)一步提高這些治療手段的安全性。