嵌合抗原受體T細胞治療神經(jīng)系統(tǒng)免疫性疾病臨床前景展望

王 穎,金 濤

(吉林大學第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,吉林 長春 130000)

嵌合抗原受體(CAR)由一個特異性結合靶分子的細胞外結構域、一個跨膜結構域以及一個為T細胞提供激活信號的細胞內(nèi)結構域構成。細胞外結構域通常為特異性識別抗原的單克隆抗體單鏈可變區(qū),其通過跨膜區(qū)與人工設計的T細胞胞內(nèi)活化增殖結構域相耦連。細胞內(nèi)結構域通常包括T細胞受體(T cell receptor, TCR)分化簇(cluster of differentiation, CD)3ζ鏈的一個區(qū)域,以及來自共刺激受體的一個或多個結構域,如CD28、4-1BB等,可以為T細胞的激活提供信號[1]。因而,CAR-T可以特異性的結合靶抗原,并能夠以非主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex, MHC)限制性的方式殺傷靶細胞。

在目前的臨床實踐中,CAR-T療法多用于清除致病性B淋巴細胞,常用的靶點為CD19與B細胞成熟抗原(B-cell maturation antigen, BCMA)。CD19表達于全部B淋巴細胞,包括成熟B細胞、前體B細胞及漿母細胞。BCMA是腫瘤壞死因子受體家族成員,主要表達于成熟B淋巴細胞和漿細胞。因而,抗CD19 CAR-T可以對處于各個成熟階段的B淋巴細胞產(chǎn)生特異性的殺傷作用,而抗BCMA CAR-T主要清除成熟B細胞與漿細胞。2012年1例年僅6歲的復發(fā)難治型急性淋巴細胞白血病患兒在接受CAR-T治療后痊愈,成為了史上第一個利用CAR-T療法治愈的白血病患兒,被譽為腫瘤免疫治療的奇跡。目前CAR-T已經(jīng)較為成熟地應用于治療B細胞異常增殖性疾病,如急性B淋巴細胞白血病、彌漫大B細胞淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤、濾泡淋巴瘤等[2]。由于多種自身免疫性疾病與B淋巴細胞的異常增殖與活化相關,近年來利用CAR-T治療自身免疫性疾病受到了廣泛關注。

1 CAR-T治療系統(tǒng)性自身免疫性疾病

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)是一種由自身抗體(如:抗dsDNA抗體等)介導的系統(tǒng)性自身免疫性疾病,可累及多器官,如:腎、心臟、肺臟、皮膚等。抗CD20單克隆抗體對于部分SLE患者治療有效提示清除B細胞是治療SLE的可行策略[3]。

2022年Schett團隊報道了抗CD19 CAR-T治療SLE的成功案例并對其機制進行了分析,提示了CAR-T治療自身免疫性疾病的臨床應用前景[4]。這是一項單中心單臂探索性臨床試驗,共納入5例難治性SLE,在應用氟達拉濱+環(huán)磷酰胺清除淋巴細胞后,給予靜脈輸注抗CD19 CAR-T治療SLE[4]。輸注后第2天,外周血中的B淋巴細胞幾乎消失,其他血細胞出現(xiàn)暫時性減少。輸注后第9天,CAR-T細胞在體內(nèi)擴增達到高峰,占循環(huán)T細胞總數(shù)的11%～59%,隨后體循環(huán)中的CAR-T細胞數(shù)目迅速下降。有趣的是,隨著CAR-T細胞數(shù)目的下降,B淋巴細胞數(shù)目重新上升,并且重構的B細胞中幼稚B細胞比例明顯增高,BCR重鏈IgG比例降低。在B細胞數(shù)目恢復正常水平后,患者并無SLE疾病活動表現(xiàn)。輸注3個月后對SLE患者進行隨訪,發(fā)現(xiàn)dsDNA抗體滴度與尿蛋白水平下降,血清補體C3水平上升,并且臨床癥狀緩解。此外,CAR-T細胞治療SLE具有良好的安全性,5例患者均未出現(xiàn)感染、免疫效應細胞相關神經(jīng)毒性綜合征、低免疫球蛋白血癥或其他嚴重不良反應。僅3例患者出現(xiàn)1度細胞因子釋放綜合征,表現(xiàn)為回輸CAR-T后出現(xiàn)發(fā)熱,約1～2天后緩解。以上提示CART細胞治療自身免疫性疾病安全性良好。該研究提示CAR-T治療可以徹底清除自身免疫性B細胞,而隨后重構的B細胞自身免疫性降低,B細胞數(shù)目恢復后仍無疾病活動,這為治愈SLE等抗體介導的自身免疫性疾病帶來希望。值得注意的是該研究同樣具有局限性,一是無法確認輸注CAR-T前的淋巴細胞清除是否對于SLE有治療作用。二是僅納入了5例患者,樣本量小。三是隨訪時間僅為3個月,對于長期預后認識不足。因而抗CD19 CAR-T治療SLE的安全性與有效性有待進一步探究。

2 CAR-T治療神經(jīng)系統(tǒng)免疫疾病

2.1 視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病(neuromyelitisoptica spectrum disorders, NMOSD)NMOSD是經(jīng)典的中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病,B細胞介導的免疫機制在NMOSD的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用?，F(xiàn)有NMOSD的緩解期治療藥物僅對部分患者有效并可引起感染等不良反應,因此其治療亟待新思路。NMOSD由水通道蛋白(aquaporin, AQP)4 -IgG介導,可引起視神經(jīng)、脊髓及腦室周圍組織的星形膠質(zhì)細胞損傷。該病好發(fā)于青年女性,具有高度易復發(fā)和易致殘的特點[5]。根據(jù)2015年NMOSD國際診斷標準,AQP4-IgG陽性是診斷NMOSD最重要的依據(jù)之一,有超過70% 的NMOSD 患者AQP4-IgG陽性,并且血清AQP4-IgG滴度與脊髓受累節(jié)段長度、EDSS評分成正相關,提示AQP4-IgG滴度越高患者急性期病情越嚴重[6]。因此清除產(chǎn)生AQP4-IgG的B細胞對于治療NMOSD至關重要。

一項單中心單臂探索性臨床試驗對抗BCMA CAR-T治療NMOSD安全性與療效進行了探究[7]。NMOSD患者接受在淋巴細胞清除化療預處理后,靜脈輸注0.5×106cell/kg(n=3)及1×106cell/kg(n=9)劑量的抗-BCMA CAR-T,最常見的不良反應為血液系統(tǒng)毒性反應:白細胞減少(100%)、中性粒細胞減少(100%)、貧血(50%)及血小板減少(25%),此類不良事件大多在4周內(nèi)好轉(zhuǎn)。58%的患者出現(xiàn)了感染,但無4級感染發(fā)生。所有患者均出現(xiàn)了1～2級細胞因子釋放綜合征,25%的患者接受了激素治療。接受抗BCMA CAR-T治療的患者呈現(xiàn)血清AQP4-IgG滴度下降,92%的患者無NMOSD復發(fā)(隨訪時間中位數(shù)為5.5個月)。這是第一項正式發(fā)表的利用CAR-T治療神經(jīng)系統(tǒng)免疫疾病的臨床試驗,為神經(jīng)系統(tǒng)免疫疾病的治療提供了全新的治療策略[7]。但是該研究樣本量小、隨訪時間短,有待進行多中心III期臨床試驗,進一步明確CAR-T治療NMOSD的安全性及療效。

2.2 多發(fā)性硬化(multiple sclerosis, MS)MS是一種免疫系統(tǒng)介導的中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘病變,好發(fā)于20～40歲的女性,是繼外傷后導致青壯年殘疾的最常見疾病之一[8]。MS患者的腦膜、腦實質(zhì)以及腦脊液中存在異常增殖的B細胞克隆[9],并且B細胞分泌的抗體在腦脊液中形成的異常IgG寡克隆區(qū)帶是MS的重要診斷依據(jù)之一[10]。多項臨床試驗提示靶向CD20的單克隆抗體可以通過清除部分B細胞亞群減少MS的復發(fā)率[11, 12]。以上證據(jù)提示,清除B細胞是治療MS行之有效的策略。

實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis, EAE)是經(jīng)典的MS動物模型,由于其發(fā)病機制、病理特點、臨床癥狀以及對藥物治療的反應性與MS高度相似,目前廣泛用于MS的基礎研究[13]。研究發(fā)現(xiàn)在少突膠質(zhì)細胞髓鞘蛋白(myelinoligodendrocyte glycoprotein, MOG)誘導的EAE模型中,使用環(huán)磷酰胺清除淋巴細胞后給予抗CD19 CAR-T可以清除B細胞,并顯著減輕EAE的臨床癥狀,而單獨給予環(huán)磷酰胺對于臨床癥狀無改善作用[14]。這項研究說明了在EAE中,應用CAR-T清除B細胞具有治療作用。此外,利用抗MOG CAR-Treg治療EAE的策略同樣行之有效。裝載識別MOG單克隆抗體單鏈可變區(qū)的CAR-Treg細胞在EAE中可以特異性的抑制MOG自身免疫性細胞(如Th細胞、細胞毒性T細胞、巨噬細胞等)的激活,進而減少促炎細胞因子的分泌并減輕EAE的臨床癥狀[15]。基于上述動物實驗結果提示CAR-T療法是治療MS的潛在策略,進一步需開展臨床試驗證明CAR-T對于MS患者的治療效果。

2.3 重癥肌無力(myasthenia gravis, MG)MG是一種表現(xiàn)為神經(jīng)-肌肉接頭傳遞障礙的獲得性自身免疫性疾病,好發(fā)于女性,發(fā)病率為(1～2.9)/10萬[16]。有80%～85%MG患者的血清中含有抗乙酰膽堿受體抗體,抗體與神經(jīng)-肌肉接頭突觸后膜的乙酰膽堿受體結合后,可以通過激活補體系統(tǒng)破壞神經(jīng)-肌肉接頭結構、激活溶酶體降解乙酰膽堿受體、阻斷受體上的乙酰膽堿結合位點等導致突觸后膜不能產(chǎn)生足夠的終板電位,進而產(chǎn)生以骨骼肌易疲勞為核心的一系列臨床表現(xiàn)[17]。5%～8%的MG患者血清中含有針對肌肉特異性酪氨酸激酶的自身免疫性抗體,這部分患者的臨床表現(xiàn)、對于膽堿酯酶抑制劑的治療反應性與抗乙酰膽堿受體抗體陽性的MG患者有明顯差異[17]。綜上,MG是一種自身抗體介導的免疫性疾病,那么清除B細胞則是治療MG的潛在策略。

一項多中心開放標簽非隨機化1b/2a期臨床試驗對抗BCMACAR-T治療MG的安全性與療效進行了探究[18]。共有14例受試者接受了抗BCMA CAR-T靜脈輸注,輸注前未行淋巴細胞清除化療。常見的不良反應有頭痛(43%)、惡心(36%)、嘔吐(21%)與發(fā)熱(29%),此類不良事件大多輸注24小時內(nèi)好轉(zhuǎn)。其中發(fā)熱并不伴有促炎細胞因子水平升高。接受抗BCMA CAR-T治療的患者多項MG臨床評分得到改善(隨訪時間中位數(shù)為5個月)。這項研究提示抗BCMA CAR-T治療MG安全且有效,該研究同樣具有樣本量小、隨訪時間短等缺點,抗BCMA CAR-T對于治療MG的安全性及有效性有待在大樣本人群中進一步驗證。

2.4 特發(fā)性炎性肌病(idiopathic inflammatory myopathy, IIM)IIM是一組異質(zhì)性的自身免疫性炎癥性肌病,以肌肉炎癥為主要特征,可伴有皮膚、肺臟以及關節(jié)等肌肉外器官的損害。IIM主要包括5種臨床亞型:皮肌炎、包涵體肌炎、免疫介導的壞死性肌病與多發(fā)性肌炎與重疊性肌炎,這些臨床亞型與患者血清中肌炎特異性自身抗體、肌炎相關性自身抗體的種類相關[19],因而利用CAR-T療法清除B細胞是治療IIM的潛在策略。

目前已有抗CD19 CAR-T治療抗核糖體合成酶綜合征的個案報道1例[20]。核糖體合成酶綜合征屬于重疊性肌炎臨床亞型,患者血清中抗轉(zhuǎn)運RNA合成酶抗體陽性(Jo-1抗體最為常見),除了肌肉損害常伴有肺臟受累、雷諾現(xiàn)象以及關節(jié)炎。1例臨床表現(xiàn)為進展性肌炎與間質(zhì)性肺炎的抗核糖體合成酶綜合征患者,在經(jīng)過利妥昔單抗與硫唑嘌呤治療無效后,應用了抗CD19 CAR-T療法。輸注抗CD19 CAR-T后的第一周,患者出現(xiàn)了1級細胞因子釋放綜合征伴有促炎細胞因子IL-6水平升高,并有血紅蛋白、白細胞、中性粒細胞、血小板減少,但隨后緩解[20]。治療后患者臨床癥狀緩解,血清肌酶下降,CD8+T細胞與炎性細胞因子減少,自身抗體滴度下降(隨訪時間為8個月)[20]。該個案提示了CAR-T治療IIM的可行性,進一步需要大樣本臨床試驗進一步驗證。

3 小結

近年來CAR-T療法逐漸成為自身免疫性疾病治療的研究熱點。相較于傳統(tǒng)治療手段(如:免疫抑制劑,特異性單克隆抗體等),CAR-T療法的優(yōu)勢如下:其一CAR-T療法更為強效。多項CAR-T臨床研究選擇了經(jīng)傳統(tǒng)手段治療仍無法控制疾病活動的患者做為納入對象,CAR-T療法在這些患者中展現(xiàn)出了確切的有效性與安全性,這提示CAR-T療法為現(xiàn)有難治性自身免疫性疾病患者提供了新的治療策略。其二CAR-T有治愈自身免疫性疾病的潛在可能。SLE臨床研究提示CAR-T治療可以徹底清除自身免疫性B細胞,而隨后重構的B細胞自身免疫性降低,B細胞數(shù)目恢復后仍無疾病活動,這為治愈抗體介導的自身免疫性疾病帶來希望。

目前CAR-T治療神經(jīng)系統(tǒng)免疫疾病的相關研究尚不完善。其一是現(xiàn)有臨床試驗樣本量較少,尚缺乏大樣本3期臨床試驗證明CAR-T治療神經(jīng)系統(tǒng)免疫疾病的有效性與安全性。其二是CAR-T清除B淋巴細胞有多個靶點可以選擇,如CD19、CD20、BCMA等。目前尚不清楚利用不同靶點清除B淋巴細胞在各種自身免疫性疾病中療效與安全性的差異。其三是除了可以利用CAR-T清除B細胞,還可以利用抗-致病抗原CAR-Treg特異性抑制致病性免疫細胞的激活,這種策略尚未走向臨床,僅在動物模型中證實有效。相較于徹底清除B淋巴細胞,這種策略可以選擇性清除與自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展密切相關的致病性免疫細胞,靶向性更強,值得深入探究。