嵌合抗原受體T細(xì)胞用于系統(tǒng)性紅斑狼瘡治療的策略與研究進(jìn)展1

曾星月，翟建昭 綜述，武永康 審校

(四川大學(xué)華西醫(yī)院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)科，四川成都 610041)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種好發(fā)于育齡期女性的自身免疫性疾病，我國SLE發(fā)病率約為70/10萬人，估計(jì)有超過100萬SLE患者[1]，此病發(fā)病機(jī)制尚不明確，目前普遍認(rèn)為是因?yàn)樵谶z傳及環(huán)境等多種因素的共同作用下，機(jī)體免疫平衡被打破，自身耐受功能障礙[2]。自身抗原經(jīng)抗原提呈細(xì)胞攝取或結(jié)合到B細(xì)胞表面，繼而通過B細(xì)胞表面的人類白細(xì)胞抗原(HLA)分子提呈給T細(xì)胞，活化的T細(xì)胞分泌相關(guān)的細(xì)胞因子反作用于B細(xì)胞，誘導(dǎo)B細(xì)胞多克隆性增殖分化，產(chǎn)生一系列自身抗體，如抗雙鏈DNA抗體(抗dsDNA抗體)、抗Sm抗體和抗rib-P抗體等[3]，自身抗體與自身抗原結(jié)合形成的循環(huán)免疫復(fù)合物沉積于機(jī)體各處，誘導(dǎo)炎性反應(yīng)，造成多個(gè)器官組織的損傷與功能喪失。

目前，SLE主要依靠糖皮質(zhì)激素和生物制劑等藥物進(jìn)行治療，但是這些療法會(huì)造成免疫抑制、精神紊亂和骨質(zhì)疏松等嚴(yán)重不良反應(yīng)[4]，因此，有必要尋求新的治療方法。嵌合抗原受體 T 細(xì)胞(CAR-T)在治療彌散大B細(xì)胞淋巴瘤和B細(xì)胞白血病上獲得的成功[5-6]，為SLE的治療提供了可行性選擇。本文對(duì)CAR-T細(xì)胞治療SLE進(jìn)行綜述，闡述其治療策略及研究進(jìn)展。

1 CAR-T細(xì)胞技術(shù)

CAR-T細(xì)胞免疫療法由GROSS等[7]在1989年首次提出，是一種極具臨床應(yīng)用價(jià)值的過繼性T細(xì)胞回輸免疫療法。該療效通過提取患者自身T淋巴細(xì)胞，根據(jù)靶細(xì)胞表面特異性標(biāo)志物，對(duì)T細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾和細(xì)胞擴(kuò)增，再重輸回患者體內(nèi)，改造后的CAR結(jié)構(gòu)可識(shí)別并結(jié)合靶細(xì)胞膜上的標(biāo)志物，從而達(dá)到特異性殺傷靶細(xì)胞的效果。CAR結(jié)構(gòu)在CAR-T細(xì)胞療法中起著關(guān)鍵的作用，CAR結(jié)構(gòu)由細(xì)胞外抗原識(shí)別結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)域組成[8]。胞外域通常為單克隆抗體單鏈可變區(qū) (ScFv)，通過跨膜結(jié)構(gòu)域錨定于T細(xì)胞上，并以高親和力特異性結(jié)合靶抗原，繼而將識(shí)別得到的抗原信號(hào)通過免疫受體酪氨酸活化基序刺激T細(xì)胞活化增殖，繼而促使細(xì)胞因子釋放和啟動(dòng)細(xì)胞毒性效應(yīng)。CAR-T細(xì)胞在輸注以后，隨循環(huán)遷移至多處淋巴結(jié)和器官，增殖分化而成的效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞結(jié)合，進(jìn)而清除靶細(xì)胞；增殖分化而成的記憶T細(xì)胞將長期存在于全身各處，并保持長久的效應(yīng)功能[9]。

CAR結(jié)構(gòu)識(shí)別結(jié)合抗原的能力無需抗原的加工與提呈，不依賴于主要組織相容性復(fù)合體(MHC)而直接實(shí)現(xiàn)，CAR-T細(xì)胞不僅可以靶向存在于靶細(xì)胞表面的抗原，還能有效避免靶細(xì)胞下調(diào)MHC水平而導(dǎo)致的免疫逃逸現(xiàn)象，表現(xiàn)出較內(nèi)源性T細(xì)胞更強(qiáng)的殺細(xì)胞效應(yīng)[10]。

2 CAR-T細(xì)胞技術(shù)的不良反應(yīng)

當(dāng)CAR-T細(xì)胞靶向抗原以后，由于免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞(如內(nèi)皮細(xì)胞)大量活化增殖，免疫系統(tǒng)高度激活，使得白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、干擾素-γ(IFN-γ)等一系列細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)釋放[11]，即細(xì)胞因子釋放綜合征(CRS)，使患者出現(xiàn)發(fā)熱、低血壓及呼吸窘迫等臨床表現(xiàn)[12]。CAR-T細(xì)胞療法還具有神經(jīng)毒性的不良反應(yīng)，臨床表現(xiàn)多樣，如頭痛、譫妄、失語、癲癇等[13]。此外，CAR-T細(xì)胞輸注以后可能存在脫靶效應(yīng)。在諸多不良反應(yīng)中，CRS和神經(jīng)毒性是CAR-T細(xì)胞療法嚴(yán)重的致死性的毒不良反應(yīng)。

目前，有研究發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞分泌的IL-1在CRS發(fā)生中起著重要作用，通過使用IL-1受體拮抗劑阿那白霉素可以下調(diào)一氧化氮合酶的表達(dá)，顯著降低CRS的病死率[14]。同時(shí)，由于IL-1會(huì)促進(jìn)人星形膠質(zhì)細(xì)胞活化及發(fā)生神經(jīng)炎性反應(yīng)，阻斷IL-1還能降低神經(jīng)毒性作用[15]。另有研究證實(shí)，兒茶酚胺作為細(xì)胞因子釋放過程中重要的組成部分，而心房利鈉肽(ANP)可以在不影響CAR-T細(xì)胞的治療效果的基礎(chǔ)之上，有效減少兒茶酚胺的釋放，進(jìn)而減輕CRS的嚴(yán)重程度[16]。

3 SLE與CAR-T細(xì)胞的關(guān)系

B細(xì)胞在SLE的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用，包括提呈抗原、激活T細(xì)胞、產(chǎn)生自身抗體等[17]，因此，降低SLE患者體內(nèi)持續(xù)存在的分泌自身抗體的漿細(xì)胞和記憶B 細(xì)胞是治療SLE的關(guān)鍵。由于目前臨床在用的藥物大部分都不能影響漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞的壽命[18-19]，CAR-T細(xì)胞成功治療血液系統(tǒng)B淋巴細(xì)胞惡性腫瘤亦為SLE的治療打開了新的思路[12]。

基于SLE患者體內(nèi)分泌抗dsDNA抗體的漿細(xì)胞和其特異性的記憶B細(xì)胞表面會(huì)高表達(dá)CD27分子和抗dsDNA抗體等自身抗體的原理，體外通過基因工程特異性設(shè)計(jì)CAR結(jié)構(gòu)，回輸?shù)交颊唧w內(nèi)發(fā)揮免疫學(xué)效應(yīng)，此法既可以避免對(duì)正常B細(xì)胞的損傷，而且有望精準(zhǔn)殺傷分泌自身抗體的B細(xì)胞，從而在源頭上避免抗dsDNA等自身抗體的產(chǎn)生，降低自身抗體的滴度，減輕甚至避免組織器官的損傷。

4 SLE與CAR-T細(xì)胞研究

最為理想的CAR結(jié)構(gòu)應(yīng)針對(duì)靶細(xì)胞表面的特異性標(biāo)志物，而此類標(biāo)志物在其他細(xì)胞表面并不表達(dá)，方可達(dá)到精準(zhǔn)殺傷效應(yīng)，避免免疫抑制等不良反應(yīng)。針對(duì)SLE中分泌自身抗體的漿細(xì)胞表面的不同標(biāo)志物，現(xiàn)有大量相關(guān)的治療性藥物和CAR-T細(xì)胞等，作用機(jī)制和療效也不盡相同。

4.1CD19 CD19是表達(dá)于所有B細(xì)胞表面的細(xì)胞標(biāo)志，是用于鑒定B細(xì)胞最好的標(biāo)志物。現(xiàn)階段，CD19靶向的CAR-T細(xì)胞是研究范圍最廣泛，臨床療效最佳的一類CAR-T細(xì)胞[20]。2017年，2個(gè)CD19靶向的CAR-T細(xì)胞藥物Axicabtagene ciloleucel和 Tisagenlecleucel被批準(zhǔn)進(jìn)入臨床，用于治療復(fù)發(fā)性或難治性大B細(xì)胞淋巴瘤，且療效顯著[21-22]。此外，另有研究發(fā)現(xiàn)，CD19靶向的CAR-T細(xì)胞對(duì)SLE有良好的治療效果，可以通過完全耗竭CD19陽性的B細(xì)胞，從源頭上阻止自身抗體的產(chǎn)生，避免免疫復(fù)合物對(duì)多器官系統(tǒng)的損傷，從而治愈SLE[23]。目前，關(guān)于CD19靶向CAR-T細(xì)胞治療SLE的研究正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)，有望為SLE的治療提供治愈性的選擇。

4.2CD20 CD20分子在B細(xì)胞成熟的過程中出現(xiàn)，最后在完全分化的漿細(xì)胞中丟失[24]，參與跨膜Ca2+電導(dǎo)的調(diào)節(jié)，且在B細(xì)胞增殖活化的過程中起重要作用[25]。現(xiàn)有針對(duì)抗B細(xì)胞CD20單克隆抗體的生物制劑,如利妥昔單抗，通過去除淋巴組織及外周血中的B細(xì)胞，阻斷抗體生成和對(duì)T細(xì)胞的抗原提呈而發(fā)揮作用[26]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，利妥昔單抗對(duì)于分泌自身抗體的B細(xì)胞的耗竭是不完全的，降低了利妥昔單抗用于SLE治療的臨床價(jià)值[19]。由于SLE患者體內(nèi)存在大量功能異常的B淋巴細(xì)胞，而CD20分子作為B細(xì)胞表面的特異性標(biāo)志物，通過設(shè)計(jì)CD20靶向的CAR-T細(xì)胞對(duì)于治療SLE有著重要的價(jià)值。

4.3CD27 CD27分子不表達(dá)于未成熟的B細(xì)胞，高表達(dá)于記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞表面，且在B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞過程中發(fā)揮著重要作用。CD27分子可通過上調(diào)BCl-X蛋白表達(dá)與促進(jìn)T細(xì)胞分泌IL-2，改善CAR-T細(xì)胞的存活率，進(jìn)而提高CAR-T細(xì)胞療法的臨床療效[27]。因此，CD27靶向的CAR-T細(xì)胞不僅能提高CAR-T細(xì)胞的持久性，還能精準(zhǔn)殺傷分泌自身抗體的B細(xì)胞，對(duì)于SLE的治療可達(dá)到顯著的臨床效用。

4.4dsDNA 在SLE患者體內(nèi)，由于自身耐受平衡被打破，自身組織的雙鏈DNA會(huì)刺激B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗dsDNA抗體?？筪sDNA抗體作為SLE患者的特征性標(biāo)志抗體，是SLE分類診斷的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。生物制劑阿貝莫司與B細(xì)胞表面的抗dsDNA抗體交聯(lián)，不僅可以導(dǎo)致B細(xì)胞功能喪失或者凋亡，還能誘導(dǎo)B細(xì)胞對(duì)dsDNA產(chǎn)生耐受性，以減少抗dsDNA的生成[28]。類似阿貝莫司(與聚乙二醇連接的四聚雙鏈寡核苷酸)作用機(jī)制，設(shè)計(jì)靶向抗dsDNA抗體的CAR-T細(xì)胞可以達(dá)到精準(zhǔn)殺傷靶細(xì)胞的效果，避免破壞其他細(xì)胞而造成的免疫抑制等不良反應(yīng)。

4.5Sm Sm抗原是細(xì)胞核內(nèi)富含尿嘧啶的小分子核糖核蛋白的核心蛋白，在hnRNA向mRNA轉(zhuǎn)化的過程中發(fā)揮著重要作用[29]。抗Sm抗體是SLE患者血清中的標(biāo)志性抗體，雖然靈敏度低，但是特異度很高[30]。因此，設(shè)計(jì)靶向抗Sm抗體的CAR-T細(xì)胞有望達(dá)到良好的治療效果。

5 展 望

CAR-T細(xì)胞療法應(yīng)用于SLE的治療有著廣泛的前景與市場(chǎng)。針對(duì)SLE中分泌自身抗體的漿細(xì)胞和特異性記憶B細(xì)胞表面特異性標(biāo)志物設(shè)計(jì)CAR結(jié)構(gòu)，進(jìn)而靶向殺傷分泌自身抗體的B細(xì)胞，可能成為SLE的一種治愈性方法，而且還能為更多自身免疫病的治療打開思路。