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说起嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR-T），很多人已不再陌生。也许你不清楚它的原理，但一定对它的癌症治疗价值以及百万医疗费用有所耳闻，去年时阿基伦赛成为我国首款获批CAR-T细胞治疗产品。
CAR-T细胞治疗的原理，简单讲就是把癌症患者体内的T细胞取出来进行“强化”，再输注回患者体内。这些特殊武装的CAR-T细胞，细胞表面嵌合有能够识别肿瘤特异性抗原、激活抗肿瘤活性的抗体，比普通T细胞具有更强的增殖能力和抗凋亡能力，输注回来后特异性识别肿瘤细胞并诱导其凋亡。当然，原理说得轻巧，拿到临床上实战演练的话细节问题有很多，比如如何设计CAR结构或如何改善CAR T细胞的制备工艺。
目前，靶向CD19的CAR-T产品在复发或难治性B细胞恶性肿瘤患者中，显示出前所未有的疗效。然而不可忽视的是，其中仍有超过一半的患者在接受治疗后复发，这迫使科学家们不得不继续挖掘CAR-T细胞治疗的秘密。
近日，一篇发表在Nature Medicine期刊上的研究，找到了与CAR-T细胞治疗效果以及神经毒性相关的主要嫌疑人——CAR-Treg细胞亚群。研究由美国斯坦福大学的David B. Miklos 和Crystal L. Mackall等人 完成。[1]
论文首页截图[1]
在这项研究中，David B. Miklos 和Crystal L. Mackall等人招募了32位大B细胞淋巴瘤（LBCL） 患者，这些患者已经接受过阿基伦赛治疗并参与后续随访。
基于流式细胞术，他们发现，患者体内的CAR-T水平在输注后的第七天时达到峰值（28.2个/μL），此后逐渐下降。从疗效来看，输注后CAR-T总体水平与治疗效果无关，6个月时达到完全缓解（CR）或疾病进展（PD）的患者，体内CAR-T水平没有明显差异。不过，输注后较高的CAR-T细胞水平与严重的细胞因子释放综合征（CRS）以及神经毒性（ICANS）相关。
输注后患者体内总体CAR-T细胞水平与疗效、治疗毒性的关系
接下来，研究者们对患者输注后第7天的样本进行了单细胞蛋白质组学分析，以确定是否存在特定CAR-T细胞亚群决定临床反应。结果显示，输注后CD4+CD57-Helios+CAR-T细胞水平较高，与患者在6个月时发生疾病进展以及较低的神经毒性相关。而更加深入的研究表明，这群CD4+CD57-Helios+CAR-T细胞亚群具有CAR-Treg细胞的表型，细胞毒性较弱。
CD4+CD57-Helios+，这个分子表型有点儿特殊
调节性T细胞（Treg）是一种CD4+T细胞亚群，能够抑制其他细胞的免疫应答，在预防自身免疫方面起着关键作用。同时，Treg的这一特性也使得它在癌症治疗中“瞎捣乱”，帮助多种实体或血液肿瘤建立免疫抑制微环境。[2]
既然CAR-T细胞疗法是对患者的T细胞进行改造，输注回去时混杂点儿CAR-Treg细胞也是无可厚非。只不过在此之前，还没有研究表明在CAR-Treg细胞会在这种癌症治疗方式中发挥什么奇怪的作用。
研究者们进一步在另外一组LBCL患者（31人）中验证了CAR-Treg细胞的身份。分析结果证实上述结论，患者输注后CAR-Treg细胞确实同时与疾病进展以及神经毒性有关。不仅如此，这项前瞻性研究队列的分析结果还指出，输注后CAR-Treg细胞比例与CAR-T细胞数量之间存在显著的负相关性，尤其是CD8+CAR-T细胞水平。
这倒是很符合Treg细胞的“人设”——抑制T细胞的增殖，发挥免疫抑制的作用。
CAR-Treg多了，干正事的CAR-T细胞就少了
基于这两组LBCL患者的数据，研究者们构建数学模型发现，输注早期时的CAR-Treg细胞水平可预测患者的临床进展和神经毒性。如果将血液中乳酸脱氢酶（LDH）水平与CAR-Treg水平这两个因素结合起来，则是“强强联手”、具有协同作用，可以更有效地预测疾病进展时间（TTP）和总生存期（OS）。
简单来说，这项研究发现，输注后患者体内CAR-Treg水平越高，神经毒性越低，但与6个月时疾病进展有关，且CAR-T细胞增殖水平越低。
值得注意的是，同期发表的另一项研究结论同样指出，输注后患者体内的CAR-Treg细胞水平可以体现疗效。研究由英国剑桥大学的Marcela V. Maus和他的同事们完成。[2]
论文首页截图[2]
Marcela V. Maus等人基于32名接受阿基伦赛或Tisagenlecleucel（首款由美国FDA批准的CAR-T细胞治疗产品）治疗的LBCL患者的样本，进行单细胞转录组测序并进行分析。与上述研究结论相符，研究者们发现，在阿基伦赛治疗无反应的患者体内，CAR-Treg细胞水平较高。
随后的体外实验以及小鼠体内实验结果进一步表明，如果这两种CAR-T细胞治疗产品中的CAR-Treg细胞水平较高，输注后则会“妨碍”其它具有杀伤活性的CAR-T细胞“正常工作”，且与癌症复发相关。当CAR-Treg细胞在全部CAR-T细胞中的占比达到5%时，就足以驱动癌症复发，抑制CAR-T的扩增。
CAR-Treg细胞会抑制其它CAR-T细胞的功能和增殖，比例上去了就会影响疗效[3]
总体来说，这两项研究基于LBLC患者的样本分别进行单细胞蛋白质组学、单细胞转录组学进行分析，找到了与LBCL患者持久反应相关的 CAR-T细胞分子表型，强调输注后较高的CAR-Treg细胞水平与疾病进展、较低神经毒性有关。
Nature Medicine的同期评论中总结到，CAR-T细胞治疗产品的疗效有别，不仅与CAR分子的设计、CAR-T细胞的制备工艺等相关，不同患者的个体差异、不同T细胞亚型的功能差异也起着关键作用。而这两项研究，为预测CAR-T细胞临床结果相关提供了新的见解。[3]
参考文献：
[1]Good, Z., Spiegel, J.Y., Sahaf, B. et al. Post-infusion CAR TReg cells identify patients resistant to CD19-CAR therapy. Nat Med (2022). https://doi.org/10.1038/s41591-022-01960-7
[2]Haradhvala, N.J., Leick, M.B., Maurer, K. et al. Distinct cellular dynamics associated with response to CAR-T therapy for refractory B cell lymphoma. Nat Med (2022). https://doi.org/10.1038/s41591-022-01959-0
[3]Saini, N., Neelapu, S.S. CAR Treg cells: prime suspects in therapeutic resistance. Nat Med (2022). https://doi.org/10.1038/s41591-022-01998-7
本文作者丨张艾迪
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