《自然医学》发表:为什么AML的CART临床效果差,而B-ALL效果较好?原来是CART细胞分泌了这些因子。

文摘   2024-09-29 19:29   浙江  

嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在多次复发的B细胞癌症(白血病、淋巴瘤)中已反复证明能取得高缓解率和持久的缓解期,并且CRS(细胞因子释放综合征)都是可控的,它也是CAR-T细胞活性的一个标志。

可是,针对AML的 CAR-T细胞疗法临床研究并未显示高的缓解率,且有着较高的CRS,同样都是血液瘤,差别甚大。

9月27日,《自然医学》发表名为Cytokine-mediated CAR T therapy resistance in AML 的文章,报告一项使用针对CD123的自体CAR-T细胞治疗复发或难治性AML患者的初步研究,来探索细胞疗法针对AML效果较差的机制。


22名患者入选,其中12位患者最终回输制备的CD123-CART细胞,总共生产21个批次,19次成功,中位T细胞纯度为98.5%,中位T细胞扩增倍数为67.9倍,中位转导效率为30.6%。所有接受输注的个体在输注CART-123前均接受了氟达拉滨和环磷酰胺的淋巴细胞耗竭。


在12名接受输注的患者中有10人(83.3%)观察到了细胞因子释放综合征(CRS),其中两例死亡都与5级CRS发生有关。仅有3名患者(25%)实现了临床缓解。


临床效果为什么这么差?起初怀疑是制备的CART的功能不行,但是把剩余的没有回输的CART细胞做了流式marker分析和细胞杀伤测试后,发现细胞功能是没有问题的。患者经历了高比率的CRS,这也提示CART-123细胞在体内是活跃的。

既然这么高的CRS,那是不是细胞治疗期间分泌的细胞因子促进AML对细胞毒性药物和靶向治疗的抵抗?

为了解答这个问题,首先将原发性AML母细胞在参与者获得的血清中孵育发现,在回输前获得的血清并没有使AML存活率高于无血清培养基,而在CART峰值扩张时获得的血清则显著增加了AML的存活率,且CD123表面表达保持稳定。另外提示一点,测试的任何细胞因子都没有改善原发性B-ALL样本的存活率。

值得强调的是,通常与CAR-T细胞治疗相关的细胞因子如IL-6、IFNγ或G-CSF并不影响AML的存活率,而IL-3、GM-CSF和FLT3L则通过减少凋亡显著增加了AML的存活率


研究进一步发现,GM-CSF、FLT3L和IL-3促进AML(但不是B-ALL)生存和抵抗CAR-T细胞杀伤的现象,并不是由细胞因子直接抑制CAR-T细胞功能造成的。而是因为,髓系支持性细胞因子改善AML生存之后,由于抗原(AML细胞)持续存在导致了CAR-T细胞的耗竭和功能失调。


髓系作用的细胞因子(IL-3、FLT3L和GM-CSF)是如何支持AML母细胞生存的?研究发现,这些细胞因子通过激活JAK/STAT(STAT5和STAT6)信号传导通路,磷酸化的STAT5/STAT6是关键介质,通过增加抗凋亡介质如BCL2或BCL-XL来促进AML对常规治疗药物的抵抗

使用诸如JAK1/2抑制剂ruxolitinib这样的小分子来阻断JAK/STAT信号级联反应,从而恢复AML细胞对CART细胞治疗的敏感性,提高CART细胞整体的杀伤效力。


最后的主要内容总结如下:

  1. CART-123临床试验表现不佳:

  • 该项CART-123治疗AML的临床试验中,观察到抗AML活性差和高CRS发生率。

  • 没有抗原丢失,但CAR-T细胞在体内的扩增和持久性较低。

  • 细胞因子驱动的AML抵抗:

    • 某些由活化的CAR-T细胞分泌的细胞因子(如GM-CSF、FLT3L和IL-3)支持AML细胞的生存,通过JAK1/2-STAT5信号传导导致AML细胞对CAR-T细胞的抗性。

    • 这种抗性导致了抗原的持续存在,进而导致CAR-T细胞的功能障碍。

  • 抑制细胞因子信号传导:

    • 使用JAK1/2抑制剂ruxolitinib可以阻断细胞因子信号传导,恢复AML对CART-123的敏感性。

    • 在高效应细胞与靶细胞比下,细胞因子刺激的AML可以被CART细胞杀死,但这种情况在实际疾病中可能不现实。

  • 细胞因子信号传导与CAR-T细胞耗竭:

    • 细胞因子信号传导不仅导致AML抵抗,还导致CAR-T细胞的耗竭。

    • 髓系支持性细胞因子与AML化疗抗性有关,且循环GM-CSF水平与AML治疗反应呈负相关。

  • 未来研究方向:

    • 未来的研究可进一步探索ruxolitinib与CAR-T细胞联合治疗的有效性和安全性。

    • 探索更多选择性的信号传导阻断策略,以及开发对细胞因子信号传导具有抗性的CAR-T细胞。

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