CAR-T治療相關(guān)細(xì)胞因子釋放綜合癥的研究進(jìn)展

胡佳麗 張?zhí)硖?張超 陶瑩 陳衛(wèi)建 高文倉

嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）T細(xì)胞療法是一種新興的癌癥治療技術(shù)，在B 細(xì)胞惡性腫瘤中顯示出良好療效。通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將CAR轉(zhuǎn)入自體T細(xì)胞，并進(jìn)行體外擴(kuò)增后輸注入患者體內(nèi)，直接結(jié)合其同源抗原，形成CAR-T細(xì)胞活化、增殖、免疫激活、炎性細(xì)胞因子釋放及腫瘤細(xì)胞清除。CAR-T療法在惡性血液病中取得了良好的療效，治療后最顯著、最嚴(yán)重的毒副作用是細(xì)胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS）［1］。在接受癌癥免疫治療的患者中，CAR-T細(xì)胞療法相關(guān)CRS的風(fēng)險(xiǎn)特別高［1］。在以CD19為靶點(diǎn)的CAR-T細(xì)胞試驗(yàn)中，CRS的發(fā)生率高達(dá)93%，3級(jí)及以上高?；颊哌_(dá)13%［2］。CRS的病理生理具體機(jī)制尚不確切，主要包括超生理水平的免疫激活，目前仍缺乏有效應(yīng)對(duì)CRS的臨床手段。在即將到來的聯(lián)合免疫治療時(shí)代，為擴(kuò)大免疫治療的應(yīng)用范圍，對(duì)CRS的正確認(rèn)知及處理變得至關(guān)重要。本文將主要對(duì)CRS的概念、高危預(yù)測(cè)、分級(jí)與治療管理等研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為臨床治療提供一定的參考。

1 CRS的概念

與細(xì)胞因子風(fēng)暴不同，CRS是用來描述CAR-T輸注后，T淋巴細(xì)胞在體內(nèi)被免疫激活并快速增殖，引起炎性細(xì)胞因子的過度釋放，而產(chǎn)生一系列臨床癥狀，包括發(fā)熱、缺氧、低血壓和器官功能障礙等，甚至導(dǎo)致患者死亡［3-4］。CAR-T細(xì)胞治療后參與CRS的細(xì)胞因子譜不僅包括效應(yīng)細(xì)胞因子，如干擾素（interferon，IFN）-γ、白介素（Interleukin，IL）-2、可溶性IL-2Rα、IL-6、可溶性IL-6R、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落-刺激因子（granulocyte macrophage-colony stimulating factor，GM-CSF），還有由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，如IL-1，IL-6，IL-8，IL-10，IL-12，以及腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、IFN-α、單核細(xì)胞趨化蛋白（monocyte chemoattractant protein，MCP）-1等［5］。在接受癌癥免疫治療的患者中，CRS的發(fā)病率因免疫治療藥物的類型不同而有很大差異，但通常發(fā)生在CAR-T細(xì)胞輸注后的2～20天，持續(xù)3周左右［6］。

2 CRS的高危預(yù)測(cè)

雖然大多數(shù)接受CAR-T細(xì)胞療法的患者都經(jīng)歷了一定程度的CRS，但CRS的嚴(yán)重程度和臨床反應(yīng)之間似乎沒有直接聯(lián)系。一部分患者完全緩解，卻沒有明顯的CRS跡象，而另一部分患者沒有臨床反應(yīng)，但表現(xiàn)出嚴(yán)重的癥狀和實(shí)驗(yàn)室異常。目前研究主要傾向于將細(xì)胞因子譜或血清生化標(biāo)志物的早期改變用于預(yù)測(cè)CRS的嚴(yán)重程度，從而指導(dǎo)抗細(xì)胞因子治療?？赡苡捎贑RS的天然特征，血清細(xì)胞因子水平可作為生物標(biāo)志物，其特征是明顯的全身性炎癥和炎性細(xì)胞因子升高［3］。已有研究證實(shí)，在CAR-T細(xì)胞輸注后血清細(xì)胞因子水平與CRS的嚴(yán)重程度之間存在正相關(guān)性［7］。任何預(yù)示體內(nèi)CAR-T擴(kuò)張和激活的危險(xiǎn)因素都可以預(yù)測(cè)CRS的嚴(yán)重程度。當(dāng)患者的腫瘤負(fù)擔(dān)較大時(shí)，該CRS的發(fā)生率和嚴(yán)重性也會(huì)增加，可能是因?yàn)檫@樣會(huì)導(dǎo)致更高水平的T細(xì)胞活化。疾病負(fù)荷是CAR-T細(xì)胞治療或雙特異性T細(xì)胞活化劑治療后嚴(yán)重CRS的最重要預(yù)測(cè)因子之一［8］。臨床因素包括疾病負(fù)擔(dān)、使用氟達(dá)拉濱/環(huán)磷酰胺預(yù)處理的淋巴枯竭、較高的CAR-T細(xì)胞劑量等［3，4，9，10］。其他患者因素包括先前存在的炎癥狀態(tài)（基線血清鐵蛋白）、基線內(nèi)皮激活（血小板減少），似乎能夠預(yù)測(cè)更高級(jí)別的CRS［9-12］。嚴(yán)重CRS的高危因素歸納如下：（1）早期發(fā)病首次CAR-T治療3日內(nèi)；（2）高疾病負(fù)荷；（3）基于氟達(dá)拉濱的調(diào)節(jié)對(duì)淋巴耗竭的影響；（4）高輸注CAR-T細(xì)胞劑量；（5）無選擇性CD8+中央記憶T細(xì)胞的CAR-T細(xì)胞；（6）高基線血清鐵蛋白（>1,500 μg/L；（7）嚴(yán)重血小板減少。

2019年，有研究者通過使用包括三種細(xì)胞因子的前向邏輯回歸模型準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出病情發(fā)展為重癥的CRS患者，尤其是在兒科患者中，基于評(píng)估輸注72 h內(nèi)IFN-γ、IL-13、MIP1-α濃度的建模分析非常準(zhǔn)確，靈敏度為100%，特異度為96%，并在獨(dú)立的隊(duì)列中進(jìn)行了驗(yàn)證［7］。與上述構(gòu)建模型的思路的相反，F(xiàn)HCRC等［10］開發(fā)了一種更為簡(jiǎn)單、及時(shí)的分類樹模型，包括發(fā)熱和單細(xì)胞因子，用于早期識(shí)別4級(jí)以上CRS高危患者，通過在輸注后36 h內(nèi)對(duì)體溫≥38.9 ℃患者的血清MCP-1進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)測(cè)的靈敏度和特異度最佳，然而還待進(jìn)一步研究證實(shí)，臨床參數(shù)組合的建模可能會(huì)更廣泛地使用，由于在大多數(shù)醫(yī)院中尚不容易獲得MCP-1，MIP1-α等細(xì)胞因子［3］，這也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

3 CRS分級(jí)與治療管理

3.1 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 在2014年以前，人們使用通用術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)（common terminology criteria for adverse events，CTCAE）系統(tǒng)來定義、實(shí)施分級(jí)診療。在實(shí)施免疫治療后3周內(nèi)，出現(xiàn)以下至少一種情況應(yīng)考慮CRS：體溫>38 ℃，室內(nèi)空氣狀態(tài)下血氧飽和度<90%，收縮壓<90 mmHg，出現(xiàn)器官毒性證據(jù)。器官毒性證據(jù)，主要是根據(jù)4.03版不良事件CTCAE進(jìn)行分級(jí)的，即在抗體注射后幾分鐘至幾個(gè)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)CRS癥狀，并且可以通過簡(jiǎn)單的停止注射藥物來解決或改善CRS，但不能夠很好地反映CAR-T療法后延遲出現(xiàn)的CRS。此外，CTCAE系統(tǒng)是通過停止藥物使用來緩解CRS，但CAR-T細(xì)胞多為單次輸注，且在體內(nèi)存在級(jí)聯(lián)擴(kuò)增效應(yīng)，停止輸注并不是一個(gè)很有意義的手段。該量表是在CAR-T細(xì)胞臨床試驗(yàn)出現(xiàn)之前開發(fā)的，旨在評(píng)估單克隆抗體而不是細(xì)胞療法的急性輸注毒性，因此不是對(duì)CAR-T細(xì)胞治療引起的CRS進(jìn)行分級(jí)的理想框架。

隨著CAR-T細(xì)胞療法的發(fā)展，已經(jīng)多次嘗試開發(fā)一致的CRS分級(jí)系統(tǒng)。理想情況下，統(tǒng)一和通用的分級(jí)系統(tǒng)將能夠?qū)RS患者進(jìn)行客觀評(píng)估，完善對(duì)相關(guān)不良事件的解釋，并有助于指導(dǎo)醫(yī)生對(duì)患者采取適當(dāng)?shù)闹委煵呗裕?3］。2014年，LEE等［3］重新圍繞缺氧、低血壓和其他終末器官毒性定義了CRS的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由于是第一個(gè)將等級(jí)與治療相關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛應(yīng)用于CAR-T細(xì)胞治療組。而后Memorial Sloan Kettering癌癥中心研究小組在依賴于實(shí)時(shí)獲得患者血清細(xì)胞因子水平的前提下，確定了區(qū)分嚴(yán)重CRS和非嚴(yán)重CRS的客觀因素，又更新了Lee分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2018年，賓夕法尼亞大學(xué)研究組開發(fā)Penn分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，與Lee標(biāo)準(zhǔn)相比，Penn標(biāo)準(zhǔn)趨向于將CRS的等級(jí)定為較高。這是前期接受度較廣的三個(gè)量表，臨床醫(yī)生需要對(duì)比多類修訂分級(jí)制度至少評(píng)估兩次，結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)判斷以確定患病等級(jí)。不同分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異妨礙了各個(gè)中心之間臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較。認(rèn)識(shí)到已發(fā)表的分級(jí)方案存在差異，需要協(xié)調(diào)免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)CRS的定義和分級(jí)系統(tǒng)，2019年美國(guó)移植和細(xì)胞治療學(xué)會(huì)（ASTCT）根據(jù)體溫、血壓、血氧飽和度發(fā)布了簡(jiǎn)化版的共識(shí)指南［14］，見表1。

表1 2019年ASTCT共識(shí)指南

3.2 治療 根據(jù)ASTCT評(píng)級(jí)系統(tǒng)，一級(jí)的發(fā)熱患者主要以一般退熱治療、輸液以維持體液平衡為主要治療手段；二級(jí)出現(xiàn)低血壓，但不需要升壓藥治療，首先使用靜脈補(bǔ)液和低流量鼻導(dǎo)管吸氧，若療效不佳，可考慮盡早輸注IL-6拮抗劑（妥珠單抗）治療，以確保收縮壓>90 mmHg，及時(shí)轉(zhuǎn)入ICU治療，若吸氧濃度<40%或出現(xiàn)2級(jí)器官毒性，也應(yīng)考慮盡早輸注IL-6拮抗劑治療；二、三級(jí)之間的主要區(qū)別為是否使用血管升壓藥物；持續(xù)二級(jí)或高危三、四級(jí)狀態(tài)，轉(zhuǎn)入ICU實(shí)時(shí)生命監(jiān)護(hù)，完善心功能監(jiān)測(cè)等，藥物予以IL-6拮抗劑和糖皮質(zhì)激素以控制病情；四級(jí)需要使用多種血管升壓藥和正壓通氣等手段，在使用三級(jí)CRS的治療基礎(chǔ)上，建議加用甲潑尼龍1 g，1次/天，早期積極的管理，高等級(jí)CRS也存在可逆性［14-15］。

除對(duì)癥、支持治療手段外，特效治療是CRS診斷后的一大挑戰(zhàn)，在不破壞CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤作用情況下，減輕炎性級(jí)聯(lián)反應(yīng)。通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重CRS期間，內(nèi)皮細(xì)胞活化的生物標(biāo)記物濃度持續(xù)升高［16］，內(nèi)皮細(xì)胞激活可能存在逐步放大級(jí)聯(lián)反應(yīng)。高濃度的全身細(xì)胞因子如IFN-γ、IL-6、TNF-α，通過CAR-T細(xì)胞和非CAR的過度激活而釋放T細(xì)胞誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞活化，然后活化的內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生更多的IL-6［3］。高水平的IL-6可能會(huì)引發(fā)促炎性IL-6介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)反應(yīng)［17］。有大量證據(jù)表明，同時(shí)具有抗炎和促炎特性的IL-6是CRS信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的重要介質(zhì)，但也可能參與啟動(dòng)抗腫瘤反應(yīng)。IL-6能夠誘導(dǎo)肝細(xì)胞產(chǎn)生C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP），CRP成為了免疫治療后CRS的重要經(jīng)歷標(biāo)志物，CRP的下降能夠反映CRS的緩解。

2017年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)妥珠單抗用于治療嵌合抗原受體T細(xì)胞誘導(dǎo)的嚴(yán)重或危及生命的CRS［18］，妥珠單抗是一種與IL-6競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合其受體的單克隆抗體。在具有高白血病負(fù)擔(dān)的人源化小鼠中，CAR-T細(xì)胞介導(dǎo)的抗癌治療引起高燒和IL-6水平升高是CRS的標(biāo)志。人單核細(xì)胞是CRS期間IL-1和IL-6的主要來源。因此，通過單核細(xì)胞消耗或使用妥珠單抗阻斷IL-6受體可預(yù)防該綜合征［19-20］，預(yù)防性或早期使用妥珠單抗似乎對(duì)CRS有利。

最近的多項(xiàng)臨床研究已經(jīng)表明，血管內(nèi)皮細(xì)胞的活化或功能障礙與嚴(yán)重的CRS相關(guān)［10，21］，低血壓、毛細(xì)血管滲漏和消耗性凝血病變均提示可能存在內(nèi)皮功能障礙。內(nèi)皮細(xì)胞活化成為一大相關(guān)因素［22］，內(nèi)皮穩(wěn)定劑可能為治療或預(yù)防CAR-T細(xì)胞相關(guān)性CRS開辟新的途徑，所以有必要進(jìn)行系統(tǒng)的研究以確定這些早期干預(yù)是否影響CAR-T細(xì)胞的抗腫瘤活性。

4 小結(jié)

免疫療法頻頻取得成功，預(yù)示著腫瘤學(xué)免疫治療領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)快速增長(zhǎng)。隨著CAR-T細(xì)胞療法抗癌治療的廣泛應(yīng)用，預(yù)計(jì)未來幾年CRS的發(fā)病率將會(huì)迅速升高。進(jìn)一步闡明CRS的臨床分級(jí)與治療管理和預(yù)測(cè)模型，將促使這種毒性反應(yīng)的研究取得重大進(jìn)展，能夠更安全實(shí)施相關(guān)治療，擴(kuò)大CAR-T細(xì)胞療法在實(shí)體瘤中的應(yīng)用［23］。CRS中IL-6拮抗劑有效說明了，有針對(duì)性的免疫干預(yù)在癌癥免疫治療毒性管理中的潛力，內(nèi)皮細(xì)胞活化從根本上擴(kuò)展了臨床醫(yī)師對(duì)CRS的認(rèn)識(shí)。發(fā)熱、MCP-1等一些可及時(shí)、簡(jiǎn)單獲取的預(yù)測(cè)性指標(biāo)對(duì)CRS及高?；颊叩脑缙诟深A(yù)是有意義的，但需要進(jìn)一步臨床研究證實(shí)。隨著對(duì)病理生理學(xué)認(rèn)識(shí)的提高和毒性處理臨床經(jīng)驗(yàn)的增加，CRS的特異性緩解有望使腫瘤免疫治療更安全、更有效。