
嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞)在治疗复发难治性B细胞淋巴瘤患者中具有显著优势,自2017年Yescarta首次获批以来,已有6款可用于B细胞淋巴瘤的CAR-T产品上市。然而,部分患者在接受CAR-T治疗后,仍然出现耐药、复发的情况,其与用于制备的T细胞状态不良、抑制性免疫微环境、输注后炎症反应、患者治疗前存在高肿瘤负荷等导致的CAR-T细胞体内扩增困难和加速耗竭相关。小分子药物、抗体药物、放疗及造血干细胞移植作为抗肿瘤治疗的一部分,在直接杀伤肿瘤细胞的同时,对免疫微环境,特别是T细胞的活性、增殖、表型都有不同程度的调节作用。本文我们将小分子药物、抗体药物、放疗和造血干细胞移植与CAR-T细胞联合的相关基础研究和临床试验进展综述如下。
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嵌合抗原受体T细胞(CAR-T细胞)在治疗复发难治性B细胞淋巴瘤患者中具有显著优势,自2017年Yescarta首次获批以来,已有6款可用于B细胞淋巴瘤的CAR-T产品上市。然而,部分患者在接受CAR-T治疗后,仍然出现耐药、复发的情况,其与用于制备的T细胞状态不良、抑制性免疫微环境、输注后炎症反应、患者治疗前存在高肿瘤负荷等导致的CAR-T细胞体内扩增困难和加速耗竭相关。小分子药物、抗体药物、放疗及造血干细胞移植作为抗肿瘤治疗的一部分,在直接杀伤肿瘤细胞的同时,对免疫微环境,特别是T细胞的活性、增殖、表型都有不同程度的调节作用。本文我们将小分子药物、抗体药物、放疗和造血干细胞移植与CAR-T细胞联合的相关基础研究和临床试验进展综述如下。
BTK是一种连接B细胞受体信号、Toll样受体信号和趋化因子受体信号的关键分子,促进细胞增殖、抗体分泌以及细胞因子产生。伊布替尼作为第一代BTK抑制剂,具有更强的靶细胞结合力和更广泛的免疫微环境调节效应,可以通过转化细胞亚群、降低免疫检查点表达、诱导免疫反应方向等多种途径显著提升CAR-T细胞的杀伤功能。同时作为趋化因子受体下游分子,BTK抑制剂可以通过调节趋化和黏附促进肿瘤细胞向外周血迁移。BTK抑制剂可抑制髓系来源的抑制细胞的生成、迁移,从而减少TNF-α和活性氧(ROS)的产生,减少免疫负向调节。
采集细胞前应用伊布替尼可以改善体内T细胞状态,有效提升CAR-T细胞的疗效。慢性淋巴细胞白血病(CLL)和小淋巴细胞淋巴瘤(SLL)患者由于长期暴露在抗原刺激下,体内T细胞适应性下降,分化程度较低的类幼稚细胞比例下调,所制备的CAR-T细胞具有较低的扩增和存续能力。尹青松等[1]报道了1例CLL伴TP53突变患者口服伊布替尼5周后联合CD19 CAR-T细胞治疗,回输后1个月达完全缓解。Gauthier等[2]和Siddiqi等[3]的临床试验结果显示,伊布替尼联合CAR-T治疗后CLL/SLL患者的客观缓解率分别为83%和95%。Chavez等[4]对比弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)患者中单采前后应用伊布替尼的疗效差异,证实单采前应用的患者总有效(OR)率和完全缓解(CR)率显著提高;ZUMA-2的回顾性分析显示MCL患者在单采前使用伊布替尼较阿卡替尼可获得更好的疗效(65%对40%)[5]。
伊布替尼联合治疗存在相对可控的不良反应。在CLL/SLL的临床试验中,仅1例出现3级细胞因子释放综合征(CRS),3级及以上免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)的发生率分别为16%和26%;在套细胞淋巴瘤(MCL)的临床试验中,伊布替尼组CRS和ICANS发生率高于阿卡替尼组。值得注意的是,伊布替尼相关心律失常导致1例患者死亡。
目前临床试验的用药剂量参考伊布替尼的标准剂量,治疗CLL/SLL推荐420 mg/d,MCL推荐560 mg/d。如果采用自体T细胞制备CAR-T细胞,建议患者至少单采前2周至1个月开始服用BTK抑制剂,并在CAR-T细胞可监测期间持续使用。
TKI通过干扰淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶的合成抑制CD3ζ和T细胞受体相关蛋白激酶70kDa(ZAP70)ζ链的磷酸化,限制活化T细胞核因子(NFAT)的诱导功能,从而减少CAR信号下行。Mestermann等[6]和Weber等[7]从多种TKI抑制剂中筛选出达沙替尼作为潜在有效的药物,通过细胞和小鼠体内实验证实其可逆性暂停CAR-T细胞对肿瘤细胞的溶解作用,减少IFN-γ、IL-2、GM-CSF、TNF-α等细胞因子的释放,并且在移除后不影响CAR-T细胞的继续增殖和活化,提示短疗程的达沙替尼可以作为CAR-T"开关",在不影响疗效的基础上,预防致死性CRS的发生。
基于以上研究,调整达沙替尼的剂量和使用时机可以通过表观遗传重构抑制CAR-T细胞分化和衰竭,增强其抗肿瘤能力[8,9]。研究发现经浓度为30 nmol/L达沙替尼处理后的CD28/CAR-T细胞具有更加幼稚的表型,表现为CD62L表达升高,PD-1、LAG-3表达下降,抗原刺激后耗竭状态的CAR-T通过诱导短暂休息后,可恢复其抗肿瘤能力。
程序性死亡蛋白-1(PD-1)通过与肿瘤细胞表面配体PD-L1结合诱导T细胞功能丧失及衰老凋亡,实现肿瘤细胞的免疫逃逸。PD-1/PD-L1抑制剂可阻断两者结合,恢复T细胞识别并杀伤肿瘤的功能。同时,PD-1/PD-L1抑制剂可阻断MDSC和肿瘤相关巨噬细胞(TAM)间的相互识别,可减少MDSC的免疫抑制反应,增强巨噬细胞的吞噬功能。
研究表明PD-1/PD-L1抑制剂是联合CAR-T治疗的有效靶点。Cherkassky等[10]发现回输CAR-T细胞后的小鼠体内肿瘤细胞表面PD-L1和CAR-T细胞表面PD-1表达均上调。Fraietta等[11]发现接受CAR-T细胞的CLL患者体内CD8+PD-1+ T细胞比例增加与预后不良显著相关。
目前CAR-T细胞治疗淋巴瘤的完全缓解率为52%~67%,联合治疗可将CR率提升至72.7%~79%,其有效性仍待进一步探索。在安全性方面,PD-1抑制剂不会增加CRS的发生率,但与共刺激域为CD28的CAR-T产品Axi-cel的联合治疗中出现明显增强的神经毒性。
CAR-T细胞联合PD-1抑制剂的机制包括药物联合CAR-T、CAR-T细胞自分泌抗免疫检查点分子以及免疫检查点基因编辑的CAR-T细胞。相较于基因技术,静脉注射PD-1抑制剂操作简便,可以选择最佳的剂量及应用时机。ZUMA-6[12]和PORTIA[13]研究结果显示回输后第1天开始使用PD-1抑制剂的疗效更佳,并在进一步机制探索中发现这种优化来源于CAR-T细胞杀伤和存续功能的增强而非CAR-T细胞数目的增加。因此在治疗指征明确的情况下,PD-1抑制剂应当在CAR-T细胞扩增高峰前使用,以获得更佳显著的疗效。即使如此,PD-1单抗也可用于CAR-T治疗后的挽救性用药,并取得了一定的临床获益[14,15]。
免疫调节类药物来那度胺可以从多种机制调控CAR-T细胞活性和功能,包括增强T细胞与肿瘤细胞间的免疫突触强化杀伤功能、降低免疫检查点对T细胞的免疫抑制作用、促CD28的酪氨酸磷酸化从而激活T细胞的共刺激域、促T细胞分泌IL-21从而增加记忆性T细胞亚群等。一项临床前研究[16]表明,联合来那度胺治疗可增加CAR-T细胞在体内的存活时间。来那度胺呈剂量依赖性刺激CD8+T细胞亚群优先扩增,选择性增加Th1型细胞因子如IFN-γ和TNF-α的产生,减少IL-5、IL-10等免疫抑制性细胞因子的生成。通过在CAR结构上添加对来那度胺诱导降解敏感的标签,来那度胺可以重定向泛素连接酶,诱导CAR结构的泛素化和蛋白酶体的降解,成为CAR-T细胞的安全性"开关"[17]。
Li等[18]描述1例三打击R/R DLBCL患者经CAR-T治疗后2个月达到完全缓解,通过口服来那度胺维持治疗达到超过24个月的持续缓解。Thieblemont等[19]在2020年ASH上报告来那度胺应用于CAR-T治疗失败的DLBCL患者,其OR率和CR率分别为28%和16%,并且早期应用组(CAR-T输注后15 d内)具有更好的疗效(OR率为64%,CR率为36%)和更高的CAR-T细胞扩增水平。为了进一步探索来那度胺联合CAR-T治疗的可能受益人群和最佳使用时机,更多的前瞻性研究有待开展。
西达本胺(Chidamide)是一种国产新型的HDACi,其选择性地抑制HDAC1、2、3和10的活性。西达本胺通过调节T细胞表型及NK细胞、调节性T细胞(Treg)等活性达到与CAR-T细胞的协同效应,包括增加CAR-T细胞中枢记忆细胞亚群的比例、降低Treg介导的免疫抑制、调NK细胞和CD8+T细胞的抗肿瘤免疫的相关基因表达等。临床前研究表明,HDACi通过调节蛋白质转运通路,可以提高B7-H3[20]、CD22[21]及B7-H3-CAR在细胞表面的表达[20],强化CAR-T细胞和肿瘤细胞的相互识别。目前在临床工作中,西达本胺可用于CAR-T细胞回输前的衔接治疗或CAR-T治疗失败后的挽救治疗,其临床疗效有待观察。
地西他滨(Decitabine)通过降低肿瘤及免疫细胞相关基因甲基化水平发挥抗肿瘤作用。地西他滨可以上调淋巴瘤细胞系中CD19的表达。低剂量地西他滨与CAR-T细胞共培养后,在体外CAR-T细胞大量分化为中央记忆细胞,在没有靶细胞刺激的情况下分泌更高水平的T细胞增殖与杀伤相关细胞因子(IL-2、TNF-α、IFN-γ等);在体内经抗原刺激后PD-1/TIM-3/LAG-3等抑制性受体表达明显低于正常CAR-T细胞,表现为低耗竭状态[22]。
2例非霍奇金淋巴瘤患者接受地西他滨、CD19 CAR-T序贯治疗后达CR,但均出现严重CRS和ICANS[23]。2021年ASH上报道预处理加入地西他滨的DFC方案,患者CR、总生存(OS)、无进展生存(PFS)均优于FC方案[24]。
4-1BB属于肿瘤坏死因子受体超家族的重要成员,主要表达于活化的CD4+和CD8+T细胞,其配体表达于抗原提呈细胞。当4-1BB与抗体激动剂结合,激活的共刺激信号可促进T细胞的增殖和活化,并抑制活化诱导的细胞凋亡,增强T细胞的免疫杀伤功能[25]。4-1BB激活型抗体Utomilumab通过配体阻断途径激活CAR-T细胞,其与Axi-cel联合治疗R/R DLBCL的Ⅰ期临床试验(ZUMA-11)正处于患者招募阶段。
在CRS中,巨噬细胞释放大量细胞因子引发炎症级联反应,例如儿茶酚胺由巨噬细胞分泌,转而刺激巨噬细胞释放更多的细胞因子,形成正向反馈。MTR可以阻断儿茶酚胺合成限速酶酪氨酸羟化酶,破坏儿茶酚胺自我放大的环形通路,减少巨噬细胞分泌的细胞因子[26]。MTR抑制CAR-T治疗相关的CRS反应的效果已在细胞和动物实验中得到证实,其在临床患者毒性管理中的应用前景值得期待。
放疗(RT)通过对实体瘤或血液系统髓外病变的精准杀伤,可以替代化疗完成局部包块的清淋,为CAR-T细胞体内生长提供空间。通过RT降低局部巨大包块的瘤负荷可以减少CRS、肿瘤溶解综合征等不良反应的发生,提升CAR-T治疗的安全性。临床前证据表明放疗和CAR-T治疗在肿瘤微环境和免疫反应方面存在更多潜在的协同作用:低剂量RT的调理作用增强CAR-T对抗原阴性肿瘤细胞的杀伤作用;RT通过诱导主要组织相容性复合体-1表达增加和受照射细胞上抗原的释放,促进受照射部位和远处扩散部位均产生增强的肿瘤特异性免疫;RT促进细胞毒性T细胞向照射区域的迁移,逆转T细胞耗竭,并丰富肿瘤浸润淋巴细胞的T细胞受体库。
选择放疗的时机是与CAR-T细胞联合治疗的重点难点。临床数据显示淋巴细胞计数减少与放疗相关,提示进行放射疗法的理想时机应在单个核细胞采集后。多个回顾性研究[27,28,29]表明RT作为单采与CAR-T细胞回输间的桥接治疗,可以提升患者的临床疗效,降低高瘤负荷患者的治疗风险。但也有证据表明局部照射本身并不具有免疫抑制作用,并且大部分迁移至肿瘤内的T细胞可以在临床剂量的辐射下存活。Smith等[30]报道1例在CAR-T治疗后出现脊髓压迫症状,于回输后第6天开始接受放疗和大剂量激素治疗,CAR-T细胞在放疗结束后出现二次扩增,提示放疗与CAR-T可能存在远隔的协同效应。探索多病种(NCT04790747、NCT04726787、ChiCTR2100050387等)及联合时机(NCT04888338、NCT04601831等)的临床试验正在进行中。
桥接ASCT有利于CAR-T治疗后获CR的高危淋巴瘤患者的长期存活,未缓解的淋巴瘤患者在CAR-T治疗前2~6 d进行ASCT同样可以取得相当好的疗效。早期研究表明,造血干细胞移植前的清髓性预处理化疗可清除抑制性肿瘤微环境(如Treg、MDSC),增加淋巴细胞增殖性细胞因子(IL-7、IL-15等)的释放,并在动物实验中验证其有利于CD8+T细胞的体内增殖。同时,移植后造血重建及免疫重建也有助于CAR-T细胞体内增殖及长期存续、保留CAR-T细胞的持续免疫监控作用。
近年来,ASCT序贯CAR-T在治疗侵袭性淋巴瘤中表现优秀[31,32,33],可以显著改善TP53突变的高危患者的长期预后[34],但其对CAR-T细胞的激活也可能导致治疗过程中的严重不良反应。美国纪念凯瑟琳癌症中心[31]发现给予大剂量化疗、ASCT和序贯输注CAR-T,60%(9/15)的患者出现严重的神经毒性,严重不良反应的高发生率可能与CAR-T细胞的大剂量输注(5×106/kg或1×107/kg)、CAR-T细胞急剧扩增相关,通过选择4-1BB共刺激域的CAR-T细胞可以减少不良反应的发生。一项ASCT序贯CD19/22 CAR-T治疗的研究[32]显示仅有5%的患者出现3级CRS和ICANS,另一项ASCT序贯CD19 CAR-T治疗的临床试验[33]中出现2例4级ICANS。为降低严重ICANS的发生,我们需要进一步加强毒性管理和探索联合机制。
解决淋巴瘤中CAR-T治疗的耐药、复发问题是CAR-T疗法进一步发展的重要方向之一。根据患者的疾病负荷、高危因素、基础情况及回输CAR-T细胞特点合理选择方案进行联合治疗,将进一步提高CAR-T疗法的疗效及安全性。在真实世界病案报告及机制研究的基础上,CAR-T联合治疗策略仍需不断完善,特别是在个体化联合药物或治疗的剂量、时机选择方面仍需进一步明确,亟需更多严格的临床试验来证实。





















