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引言

嵌合抗原受體（CAR）-T細(xì)胞療法已徹底改變了復(fù)發(fā)/難治性（R/R）B細(xì)胞惡性腫瘤和多發(fā)性骨髓瘤的治療格局，通過將活化的T細(xì)胞重定向至表達(dá)CD19或BCMA的腫瘤細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)治療。然而，這種方法在急性髓系白血�。ˋML）這一成人中最常見的急性白血病中尚未獲得批準(zhǔn)。同時(shí)，CAR-T細(xì)胞療法在實(shí)體瘤治療中持續(xù)面臨重大挑戰(zhàn)。在AML中開發(fā)CAR-T細(xì)胞療法的主要挑戰(zhàn)在于缺乏一個(gè)既有效又安全的理想靶抗原，因?yàn)锳ML細(xì)胞與健康的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞共享大多數(shù)表面抗原。同時(shí)靶向AML細(xì)胞和HSPC上的抗原表達(dá)可能導(dǎo)致危及生命的靶向/脫腫瘤毒性，例如延長(zhǎng)的骨髓消融。此外，AML腫瘤微環(huán)境的免疫抑制性質(zhì)對(duì)免疫反應(yīng)產(chǎn)生不利影響。

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一、CAR-T細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

CARs是由一個(gè)胞內(nèi)域、一個(gè)錨定跨膜域和一個(gè)胞外域組合而成的工程化受體。胞外域是由單鏈可變片段和鉸鏈組成的配體特異性胞外域。scFv是通過短柔性肽接頭連接的免疫球蛋白輕鏈和重鏈可變區(qū)的融合蛋白。鉸鏈區(qū)，也稱為間隔區(qū)，將結(jié)合單元與跨膜域分開。胞內(nèi)域可能由作為單一實(shí)體的CD3ζ的胞內(nèi)T細(xì)胞激活域組成，或者由一個(gè)或多個(gè)胞內(nèi)共刺激（或激活）域組成 。雖然scFv提供抗原特異性，但共刺激域是效應(yīng)T細(xì)胞激活的關(guān)鍵。CAR-T細(xì)胞根據(jù)胞內(nèi)域分為五代。

第一代CAR-T細(xì)胞包含一個(gè)源自CD3ζ鏈的單一片段。這些細(xì)胞依賴于外源性細(xì)胞因子產(chǎn)生，表現(xiàn)出不充分的持久性和T細(xì)胞激活，因此在大多數(shù)研究中未能達(dá)到預(yù)期結(jié)果。因此，第一代CARs已被第二代CARs取代，第二代CARs在CARs的胞質(zhì)尾部包含各種共刺激蛋白受體作為胞內(nèi)信號(hào)域，例如CD28或CD137。這些共刺激蛋白可以增強(qiáng)增殖、細(xì)胞毒性并延長(zhǎng)持久性。

第三代CARs整合了多個(gè)信號(hào)域，包括CD28、4-1BB、ICOS和/或OX40。第四代CAR-T細(xì)胞，也稱為“T細(xì)胞重定向用于通用細(xì)胞因子介導(dǎo)的殺傷”或“TRUCKs”，被設(shè)計(jì)用于向腫瘤微環(huán)境釋放細(xì)胞因子。

在下一代CAR-T細(xì)胞中，第五代與先前版本的不同之處在于整合了一個(gè)額外的膜受體。一種有前景的方法涉及整合IL-2受體信號(hào)以實(shí)現(xiàn)抗原依賴性JAK/STAT通路激活。這種信號(hào)不僅維持CAR-T細(xì)胞活性并促進(jìn)記憶T細(xì)胞形成，還能重新激活和刺激更廣泛的免疫系統(tǒng)。

目前所有六種已批準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞構(gòu)建體都是第二代CARs。

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二、CAR-T細(xì)胞在癌癥中應(yīng)用的當(dāng)前現(xiàn)狀

美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已批準(zhǔn)六種CAR-T細(xì)胞療法用于治療各種血液系統(tǒng)惡性腫瘤。Kymriah®是首個(gè)獲得FDA和歐洲藥品管理局（EMA）批準(zhǔn)的靶向B細(xì)胞抗原CD19的第二代CAR-T細(xì)胞療法，用于治療兒童和年輕成人ALL。FDA和EMA隨后又批準(zhǔn)了另外三種靶向CD19抗原的CAR-T細(xì)胞療法：Yescarta®、Tecartus®和Breyanzi®。此外，兩種B細(xì)胞成熟抗原（BCMA）CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品已獲批用于治療R/R MM，即Abecma®和Carvykti®。

CAR-T療法在血液癌癥中取得了突破，但其在實(shí)體惡性腫瘤中的療效有限。迄今為止，尚無CAR-T細(xì)胞療法獲得FDA或EMA批準(zhǔn)用于實(shí)體腫瘤。一些臨床病例報(bào)告表明，針對(duì)復(fù)發(fā)性多灶性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的顱內(nèi)IL-13Rα靶向CAR治療有反應(yīng)，治療開始后持續(xù)了7.5個(gè)月。一些關(guān)于GD2特異性CAR-T細(xì)胞在四名患有H3K27M突變膠質(zhì)瘤的兒科患者中的證據(jù)也有報(bào)道，其中三名患者表現(xiàn)出臨床和影像學(xué)改善。

在實(shí)體腫瘤領(lǐng)域，最近更大規(guī)模隊(duì)列的研究顯示出顯著的抗腫瘤效果。值得注意的是，一項(xiàng)針對(duì)37名患者的研究中，一種靶向claudin18.2的CAR被證明可有效治療胃腸道腫瘤，總緩解率和疾病控制率分別為48.6%和73.0%。此外，一種GD2特異性CAR在27名經(jīng)過大量預(yù)處理的神經(jīng)母細(xì)胞瘤兒童中顯示出強(qiáng)勁的結(jié)果，總緩解率為63%。

-04-三、AML中CAR-T細(xì)胞的相關(guān)挑戰(zhàn)治療R/R B細(xì)胞惡性腫瘤和R/R MM的CAR-T細(xì)胞療法所獲得的經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)確定了與良好預(yù)后相關(guān)的幾個(gè)特征。這些包括CAR分子結(jié)構(gòu)、共刺激域、靶抗原、轉(zhuǎn)導(dǎo)方法、細(xì)胞輸注前的淋巴清除方案、輸注細(xì)胞劑量、患者群體的異質(zhì)性以及腫瘤細(xì)胞的內(nèi)在特征等。AML環(huán)境中的主要挑戰(zhàn)有三方面：i）疾病的克隆異質(zhì)性，ii）高度免疫抑制的骨髓微環(huán)境，以及iii）缺乏腫瘤特異性靶抗原。

AML的異質(zhì)性

急性髓系白血�。ˋML）是一個(gè)涵蓋多種疾病的廣泛類別，每種疾病都有不同的分子和細(xì)胞遺傳學(xué)異常。這種異質(zhì)性源于影響疾病表現(xiàn)、進(jìn)展和治療反應(yīng)的多種因素。AML的特征是影響關(guān)鍵途徑（包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、表觀遺傳調(diào)控和凋亡）的多種基因突變。這些突變驅(qū)動(dòng)不同的轉(zhuǎn)錄程序，導(dǎo)致疾病行為和藥物敏感性的變異。此外，染色體易位進(jìn)一步影響AML的預(yù)后和治療策略。另一個(gè)復(fù)雜層面來自AML的克隆進(jìn)化，其中具有不同遺傳譜系的亞克隆有助于腫瘤內(nèi)異質(zhì)性。

AML被認(rèn)為反映了正常的造血過程，白血病干細(xì)胞（LSCs）通過驅(qū)動(dòng)分化原始細(xì)胞的產(chǎn)生來維持疾病。LSCs的特征是低循環(huán)或靜止、自我更新能力以及與造血干細(xì)胞（HSCs）和正常多能造血祖細(xì)胞相似的轉(zhuǎn)錄或表觀遺傳特征。LSCs表現(xiàn)出由于靜止?fàn)顟B(tài)和自我更新潛力而產(chǎn)生的治療抵抗。

骨髓微環(huán)境

AML原始細(xì)胞和LSCs呈現(xiàn)出免疫逃逸機(jī)制，并重塑骨髓微環(huán)境，共同推動(dòng)疾病進(jìn)展。首先，在直接與髓系原始細(xì)胞相關(guān)的內(nèi)在因素中，NPM1和FLT3的突變與免疫反應(yīng)的改變有關(guān) 。此外，突變型IDH1/2和隨后增加的腫瘤代謝物R-2-羥基戊二酸（R2-HG）與AML中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）的增加有關(guān)。TP53突變也被證明會(huì)損害免疫監(jiān)視。AML中描述的其他內(nèi)在特征包括HLA分子的下調(diào)，導(dǎo)致抗原呈遞缺陷；以及細(xì)胞因子平衡的改變。

其次，有充分證據(jù)表明，高度免疫抑制的骨髓微環(huán)境對(duì)免疫反應(yīng)和T細(xì)胞適應(yīng)性產(chǎn)生不利影響。一方面，腫瘤微環(huán)境內(nèi)的代謝產(chǎn)物在免疫抑制中發(fā)揮重要作用，限制了免疫療法的有效性。AML細(xì)胞表現(xiàn)出改變的代謝，產(chǎn)生乳酸、腺苷和犬尿氨酸，這些物質(zhì)促成了一個(gè)阻礙CAR-T細(xì)胞功能的有害微環(huán)境。升高的乳酸水平會(huì)導(dǎo)致TME酸化，抑制T細(xì)胞激活和增殖。此外，腺苷結(jié)合CAR-T細(xì)胞上的受體，導(dǎo)致免疫抑制和耗竭。同樣，犬尿氨酸也會(huì)抑制T細(xì)胞功能并促進(jìn)免疫抑制環(huán)境。

另一方面，與健康個(gè)體相比，AML的特征是浸潤(rùn)骨髓的T細(xì)胞數(shù)量增加。這些T細(xì)胞表現(xiàn)出免疫抑制性和激活共受體表達(dá)頻率的增加，尤其是在R/R AML中。這包括PD-1、OX40、TIM3和LAG3的表達(dá)。總體而言，T細(xì)胞在這種背景下表現(xiàn)出不足的效力、持久性和功能。這種T細(xì)胞耗竭通常不僅以高表達(dá)抑制性受體為特征，還與廣泛的轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳改變、細(xì)胞因子產(chǎn)生缺陷、趨化因子表達(dá)增加以及從T細(xì)胞向NK樣T細(xì)胞表型的轉(zhuǎn)變有關(guān)。

第三，除了與髓系原始細(xì)胞直接相關(guān)的內(nèi)在因素外，M2巨噬細(xì)胞的擴(kuò)增也被證明可增強(qiáng)AML免疫逃逸。此外，免疫突觸功能差和NK細(xì)胞功能受損已被確定為參與此過程的機(jī)制。最后，考慮骨髓結(jié)構(gòu)在細(xì)胞成分之外可能發(fā)揮的作用也很重要。骨髓血管重塑可能通過減少細(xì)胞遷移和誘導(dǎo)缺氧來阻礙抗AML免疫反應(yīng)。

靶抗原

確定AML中CAR-T細(xì)胞療法的合適靶點(diǎn)至關(guān)重要。一個(gè)合適的靶點(diǎn)應(yīng)該是AML細(xì)胞表面表達(dá)的、不受HLA限制的抗原/蛋白，且表達(dá)水平較高。理想情況下，該抗原也應(yīng)在LSCs上表達(dá)，以確保徹底根除疾病并最大限度地減少早期復(fù)發(fā)。重要的是，它必須在健康組織中不存在，以防止可能致命的靶向/脫腫瘤毒性。迄今為止，尚未確定AML中CAR-T細(xì)胞療法的最佳靶點(diǎn)。AML新抗原相對(duì)不常見，且已知主要是胞內(nèi)的，需要HLA呈遞。在當(dāng)前的臨床實(shí)踐中，CD33和CD123是CAR-T細(xì)胞工程中最常用的分子。

CD123，也稱為IL-3受體的α鏈（IL-3Rα），是一種在AML中高表達(dá)的膜蛋白。CD123也存在于其他髓系惡性腫瘤中。CD123參與JAK、MAPK和PI3K/AKT信號(hào)通路，這些通路調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和分化。CD123的過表達(dá)已在高達(dá)95%的LSCs和AML原始細(xì)胞中被識(shí)別。關(guān)于靶向/脫腫瘤毒性，其HSCs上的表達(dá)存在爭(zhēng)議。一個(gè)重要的擔(dān)憂是潛在的髓外毒性，因?yàn)镃D123在內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)，可能導(dǎo)致毛細(xì)血管滲漏綜合征。幾種未偶聯(lián)的單克隆抗體（mAbs），包括CD123導(dǎo)向的mAbs CSL360和CSL362（talacotuzumab），在治療R/R AML中顯示出有限的療效。因此，目前的策略主要包括使用毒素偶聯(lián)構(gòu)建體或雙特異性T細(xì)胞銜接器（BiTEs）。

CD33是一種由唾液酸殘基刺激的跨膜受體，在大約85%的AML病例中表達(dá)。已知它在超過85%的LSCs中存在，在HSCs中表達(dá)相對(duì)較低。人源化抗CD33抗體藥物偶聯(lián)物吉妥珠單抗奧佐米星已獲EMA和FDA批準(zhǔn)，與強(qiáng)化化療聯(lián)合用于初治AML的一線治療。報(bào)告的主要毒性是持續(xù)性血小板減少癥和肝竇阻塞綜合征（VOD）。與抗CD123未偶聯(lián)分子報(bào)告的證據(jù)一致，針對(duì)CD33的mAbs和抗體藥物偶聯(lián)物（如林妥珠單抗、SGN-CD33A和IMGN779）迄今為止未能顯示出相關(guān)的抗白血病活性。值得注意的是，幾種CD33×CD3 BiTEs在針對(duì)R/R AML的臨床試驗(yàn)中顯示出有希望的結(jié)果和可接受的毒性特征。

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四、當(dāng)前臨床試驗(yàn)中實(shí)施的策略

目前，有75項(xiàng)注冊(cè)的CAR-T細(xì)胞療法治療AML的臨床試驗(yàn)，其中53項(xiàng)（71%）處于I期或早期I期試驗(yàn)階段，CD33和CD123是最常靶向的抗原。

臨床試驗(yàn)中的CD123-CAR-T細(xì)胞

2020年，一個(gè)德國(guó)研究小組報(bào)告了靶向CD123的UniCAR-T-CD123的臨床前療效，這是一種雙組分、可快速切換的第二代CAR-T。該構(gòu)建體攜帶一個(gè)CD28共刺激域，其本身除了一個(gè)名為靶向模塊的可溶性銜接器外，不識(shí)別任何表面抗原 。TM通過靜脈注射給藥，并賦予對(duì)所選抗原的特異性。

該策略目前正在一項(xiàng)針對(duì)R/R AML的Ia期試驗(yàn)中進(jìn)行研究，早期結(jié)果令人鼓舞，毒性特征可接受。事實(shí)上，該試驗(yàn)被修改為包括延長(zhǎng)的TM給藥方案。迄今為止，19名經(jīng)過大量預(yù)處理的患者已接受UniCAR-T-CD123治療，包括12名曾接受過異基因造血干細(xì)胞移植的患者 。細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）在12名患者中觀察到，主要為1級(jí)或2級(jí)。未觀察到延長(zhǎng)的骨髓抑制，因此不需要救援性異基因造血干細(xì)胞移植。R/R AML人群的總緩解率（ORR）為53%。

同一研究小組開發(fā)了世界上第一個(gè)CRISPR工程化的可切換同種異體CAR-T，旨在避免移植物抗宿主病（GvHD）和細(xì)胞排斥。該試驗(yàn)?zāi)壳罢�在進(jìn)行中。

臨床試驗(yàn)中的CD33-CAR-T細(xì)胞

一種包含林妥珠單抗-CD28/CD3的第二代CD33導(dǎo)向的CAR構(gòu)建體，在針對(duì)兒童、青少年和年輕成人R/R AML的I/II期劑量遞增中期分析中顯示出有希望的結(jié)果。該構(gòu)建體包括一個(gè)源自林妥珠單抗的靶向基序，與CD28/CD3連接。

共有24名受試者入組試驗(yàn)，其中12名曾接受過異基因造血干細(xì)胞移植。CD33-CAR-T產(chǎn)品成功為23名患者制造，隨后輸注給19名患者，主要原因是疾病進(jìn)展。4名患者經(jīng)歷了3級(jí)或4級(jí)CRS，但得到成功管理。在達(dá)到最高劑量水平的患者中報(bào)告了反應(yīng)。

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結(jié)語

CAR-T細(xì)胞療法治療AML具有巨大潛力，但必須解決幾個(gè)挑戰(zhàn)才能充分實(shí)現(xiàn)其治療前景。AML呈現(xiàn)出高度異質(zhì)性的景觀，由不同的遺傳、細(xì)胞遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)改變驅(qū)動(dòng)，這些改變影響疾病表現(xiàn)、進(jìn)展和治療反應(yīng)。AML的復(fù)雜性仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是由于LSCs和克隆進(jìn)化機(jī)制的存在，這些機(jī)制導(dǎo)致治療抵抗和復(fù)發(fā)。此外，AML骨髓微環(huán)境通過促進(jìn)免疫逃逸、代謝抑制和高度免疫抑制的環(huán)境，進(jìn)一步加劇了這些挑戰(zhàn)。AML中的BM微環(huán)境以乳酸、腺苷和犬尿氨酸等代謝副產(chǎn)物為特征，這些物質(zhì)抑制T細(xì)胞功能并驅(qū)動(dòng)免疫耗竭。此外，存在髓源性抑制細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和抑制性檢查點(diǎn)，如PD-1、TIM-3和LAG-3，這有助于T細(xì)胞功能障礙。這些免疫抑制因素不僅削弱了傳統(tǒng)療法的有效性，而且對(duì)CAR-T細(xì)胞療法構(gòu)成了重大障礙，與B細(xì)胞惡性腫瘤相比，CAR-T細(xì)胞療法在AML中取得的成功有限。此外，開發(fā)AML CAR-T細(xì)胞療法的一個(gè)主要限制仍然是缺乏一個(gè)最佳的、可靶向的抗原。目前正在研究的CAR-T細(xì)胞靶點(diǎn)包括CD123、CD33、CLL-1、NKG2D、CD7、CD38、CD44v6、CD70和FLT3。這些抗原中的每一個(gè)都呈現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，包括與骨髓消融、內(nèi)皮毒性和抗原逃逸機(jī)制相關(guān)的擔(dān)憂。在這些靶點(diǎn)中，CD123和CD33已被廣泛研究，各種CAR-T細(xì)胞構(gòu)建體處于臨床前和早期臨床階段。然而，毒性擔(dān)憂，特別是骨髓抑制，仍然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。新興靶點(diǎn)，如CLL-1和NKG2D，提供了有希望的途徑，因?yàn)樗鼈冞x擇性地在AML中表達(dá)，同時(shí)保留了正常的HSCs。此外，諸如雙特異性CARs、安全開關(guān)以及與免疫檢查點(diǎn)抑制劑或代謝調(diào)節(jié)劑的聯(lián)合方法等策略正在探索中，以增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞的療效和安全性。

總的來說，盡管在理解AML異質(zhì)性和免疫逃逸方面取得了重大進(jìn)展，但仍需要進(jìn)一步的研究來優(yōu)化CAR-T細(xì)胞策略并克服AML治療的內(nèi)在挑戰(zhàn) 。將多靶點(diǎn)方法、改進(jìn)的制造技術(shù)和更深入地了解BM微環(huán)境相結(jié)合，最終可能增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞在AML中的治療潛力。

參考資料：

CAR-T cell therapy for cancer: current challenges and future directions. Signal Transduct Target Ther. 2025 Jul 4;10(1):210

       原文標(biāo)題 : CAR-T細(xì)胞療法治療AML的當(dāng)前挑戰(zhàn)與未來方向