CAR-T细胞治疗：系统性红斑狼疮的新希望？

前言

近年来，CAR-T细胞治疗系统性红斑狼疮成为热点话题。

然而，CAR-T细胞治疗真的是答案吗？

什么是CAR-T细胞治疗？

CAR是英文Management of chimeric antigen receptor的缩写，中文习惯翻译为：嵌合抗原受体。

CAR是模块化合成细胞受体，具有四个主要区域：单链可变片段（ScFv）和铰链区，这两个负责细胞外抗原识别结构域；跨膜结构域（TMD）；一个细胞内激活结构域^[1]。

利用生物工程技术改造T细胞，让T细胞有CAR，即CAR-T细胞。

图1. CAR-T细胞（左）及CAR结构（右）示意图^[2]

对图1的解释

CAR包含一个细胞外域，通常是来自抗体的scFv，包括一个可变重链区（VH）和一个可变轻链区（VL），负责识别抗原。跨膜结构域（TMD）将CAR锚定在T细胞膜上。内结构域包括信号元件，例如包含ITAM的CD3ζ链，以及增强T细胞活化、增殖和持久性的共刺激结构域（CM）。

scFv是最常用的配体结合结构域。scFvs的功能取决于它们的亲和力、亲和力、聚集性和灵活性。scFv亲和力的调节是提高CARs特异性同时最大限度地减少肿瘤外细胞毒性副作用的关键因素^[3]。

自1989年CAR首次开发以来，基于对CAR细胞内结构域的工程改造，CAR-T细胞可分为五个不同的世代。值得注意的是，新一代的进展并不意味着既往版本的过时，而是扩大了不同治疗需求的可用选择。

注：IL：白细胞介素；CD：分化簇；NFAT：活化T细胞的核因子；ITAM：基于免疫受体酪氨酸的激活单元

图2. 基于细胞内结构域的改造差异，CAR-T细胞分为5代^[2]

对图2的解读

第一代CAR的特征是只有一个源自CD3ζ的信号转导结构域。

第二代CAR还额外包含一个共刺激结构域（CM1），例如CD28或4-1-BB。

在第二代CAR的基础上，第三代CAR包含第二个共刺激结构域（CM2）。

第四代CAR-T细胞，也称为通用细胞因子介导的杀伤（TRUCK）重定向的T细胞，含有NFAT转录元件，可在肿瘤微环境中诱导特定趋化因子（如IL-12）的表达。

第五代CAR是通用的CAR-T细胞。

实际上，随着技术进步，也开始不仅仅是改造T细胞，还扩展到其他细胞。比如，Tregs、NK细胞和巨噬细胞（M细胞）。

无论是对CAR-T细胞，还是其他CAR改造过的细胞，其治疗都有各自的优缺点。本篇不展开讨论。

CAR-T细胞治疗的大体流程

目前主流的CAR-T细胞治疗的操作流程如下^[4]：

1，首先，通过大容量静脉通路从病人血液里单采淋巴细胞。

2，利用病毒（例如逆转录病毒）或非病毒（例如转座子系统）载体将CAR编码基因引入T细胞，从而形成CAR-T细胞。

3，CAR-T细胞的体外扩增。

4，几周后进行CAR-T细胞的输注。

图3. CAR-T细胞治疗的操作流程^[4]

请注意，有些CAR-T细胞治疗时，并没有选择病人自身的淋巴细胞做改造，而是选择预先采集的其他人的血淋巴细胞，即通用淋巴细胞。或者采用多能“干细胞”做改造。

还需注意的是，CAR-T细胞输入前3-5天会采取“淋巴细胞清除化疗（LD）”。LD治疗时需确保仔细监测和适当补液^[5]。

基于氟达拉滨-环磷酰胺的方案是使用最广泛的LD方法主要目的是通过调节细胞因子和免疫途径来允许稳态CAR-T细胞在体内扩增和存活，其目的有两个^[6-7]：

• 减少内源性淋巴细胞和炎症负荷，以防止CAR-T细胞的快速耗竭；
• 为CAR-T细胞的最佳植入、归巢和CAR-T的长期存活准备“生态位”。

48小时后，CAR-T细胞解冻并立即静脉输注到患者体内^[6-7]。

CAR-T细胞如何治疗红斑狼疮？

CAR-T细胞治疗的优势是可以直接识别肿瘤相关抗原（TAA），而无需主要组织相容性复合体（MHC）介导的抗原呈递^[8-9]。

那么在治疗系统性红斑狼疮（SLE）时，它是如何发挥作用的？

实际上，CAR-T细胞治疗是针对SLE病人B细胞的靶向治疗。

B细胞的发育始于骨髓中的祖细胞B细胞，然后经历一系列增殖和分化步骤，将早期pro B细胞（CD19+/CD22+）转化为前B细胞（CD19+/CD20+/CD22+/CD40+/CD79b+）^[10]。

在骨髓中进一步分化为未成熟的B细胞（CD19+/CD20+/CD22+/CD40+/CD79b+/BAFFR+）后，这些细胞经历抗原受体基因重排，在分化的后续阶段在其表面产生独特的B细胞受体（BCR）。

BCR促进未成熟B细胞与抗原的特异性结合，触发其活化以及随后的增殖和分化。随后，活化的B细胞迁移到淋巴结或其他次级淋巴组织进行亲和成熟。在这个过程中，与抗原结合的高亲和力B细胞有利于存活和分化为成熟B细胞（CD19+/CD20+/CD22+/CD40+/CD79b+/BAFFR+/TACI+）。

最终，出现表达表面免疫球蛋白（Ig）并具有产生抗体的能力的成熟B细胞。

根据免疫反应的性质，这些成熟的B细胞可以分化成各种细胞类型，包括^[11]：

• 记忆B细胞（CD19+/CD20+/CD22+/BCMA+/CD38+/BAFFR+/CD40+/TACI+）；
• 短寿命浆母细胞（CD19+/BCMA+/CD38+/BAFFR+/CD40+/TACI+）；
• 长寿命浆细胞（BCMA+/CD38+/CD138+/BAFFR+/CD40+/TACI+）。

分化后，B细胞表达独特的表面分子，这些分子可作为B细胞介导的疾病（如SLE）的潜在治疗靶标。

目前主要的B细胞标靶有：

• 从pro-B细胞到浆母细胞的多个B细胞发育阶段中都表达CD19，浆细胞除外。
• 从前B细胞阶段到记忆B细胞都表达CD20和CD22，但在浆母细胞和浆细胞中不存在。
• 浆细胞广泛表达其他B细胞受体，包括BCMA、CD38和CD138。
• BCMA和CD38也在浆母细胞和浆细胞中表达。

到目前为止，CD19是CAR-T细胞疗法中B细胞耗竭的关键靶标。这是因为它除浆细胞外的其他B细胞系都广泛存在。因此，针对CD19是最能耗竭B细胞的选择。

针对SLE的CAR-T细胞疗法试验里，几乎都把标靶选择为CD19，或CD19联合其他标靶；目前只有上海仁济医院的一项临床试验（NCT06249438）里试用C-CAR168，其标靶是CD20/BCMA，而没有选择CD19^[12]。

表1. CAR-T治疗研究汇总^[12]

从上可知，CAR-T细胞治疗的本质就是靶向性的清除SLE病人的B细胞。目前已有的B细胞清除治疗可能不够强。（比如，利妥昔单抗等药物）

CAR-T细胞治疗时，其作用机制是直接细胞间接触，从而启动细胞毒性作用。这样可能导致更强大和持续的反应。

比如，有研究认为它不只是清除血液循环里的B细胞，还可以消除组织驻留的B细胞——侵入皮肤、肾脏甚至骨髓和淋巴结等组织，从而更深更彻底的清除B细胞^[13]。

然而，CAR-T细胞治疗的疗效如何，副反应几许？它会成为SLE治疗的答案吗？

后续讨论CAR-T细胞治疗的疗效与副反应。

下期预告：

《CAR-T细胞治疗红斑狼疮的利与弊》

参考文献（上下滑动查看）：

[1] Sadelain M., Brentjens R., Riviere I. The basic principles of chimeric antigen receptor (CAR) design. Cancer Discov. 2013;3:388–398. 

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