嵌合抗原受体T细胞用于系统性红斑狼疮治疗的策略与研究进展1

2020-03-03曾星月翟建昭综述武永康审校

国际检验医学杂志 2020年2期

曾星月，翟建昭综述，武永康审校

(四川大学华西医院实验医学科，四川成都 610041)

系统性红斑狼疮(SLE)是一种好发于育龄期女性的自身免疫性疾病，我国SLE发病率约为70/10万人，估计有超过100万SLE患者[1]，此病发病机制尚不明确，目前普遍认为是因为在遗传及环境等多种因素的共同作用下，机体免疫平衡被打破，自身耐受功能障碍[2]。自身抗原经抗原提呈细胞摄取或结合到B细胞表面，继而通过B细胞表面的人类白细胞抗原(HLA)分子提呈给T细胞，活化的T细胞分泌相关的细胞因子反作用于B细胞，诱导B细胞多克隆性增殖分化，产生一系列自身抗体，如抗双链DNA抗体(抗dsDNA抗体)、抗Sm抗体和抗rib-P抗体等[3]，自身抗体与自身抗原结合形成的循环免疫复合物沉积于机体各处，诱导炎性反应，造成多个器官组织的损伤与功能丧失。

目前，SLE主要依靠糖皮质激素和生物制剂等药物进行治疗，但是这些疗法会造成免疫抑制、精神紊乱和骨质疏松等严重不良反应[4]，因此，有必要寻求新的治疗方法。嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)在治疗弥散大B细胞淋巴瘤和B细胞白血病上获得的成功[5-6]，为SLE的治疗提供了可行性选择。本文对CAR-T细胞治疗SLE进行综述，阐述其治疗策略及研究进展。

1 CAR-T细胞技术

CAR-T细胞免疫疗法由GROSS等[7]在1989年首次提出，是一种极具临床应用价值的过继性T细胞回输免疫疗法。该疗效通过提取患者自身T淋巴细胞，根据靶细胞表面特异性标志物，对T细胞进行遗传修饰和细胞扩增，再重输回患者体内，改造后的CAR结构可识别并结合靶细胞膜上的标志物，从而达到特异性杀伤靶细胞的效果。CAR结构在CAR-T细胞疗法中起着关键的作用，CAR结构由细胞外抗原识别结构域、跨膜结构域和细胞内信号传导结构域组成[8]。胞外域通常为单克隆抗体单链可变区 (ScFv)，通过跨膜结构域锚定于T细胞上，并以高亲和力特异性结合靶抗原，继而将识别得到的抗原信号通过免疫受体酪氨酸活化基序刺激T细胞活化增殖，继而促使细胞因子释放和启动细胞毒性效应。CAR-T细胞在输注以后，随循环迁移至多处淋巴结和器官，增殖分化而成的效应细胞与靶细胞结合，进而清除靶细胞；增殖分化而成的记忆T细胞将长期存在于全身各处，并保持长久的效应功能[9]。

CAR结构识别结合抗原的能力无需抗原的加工与提呈，不依赖于主要组织相容性复合体(MHC)而直接实现，CAR-T细胞不仅可以靶向存在于靶细胞表面的抗原，还能有效避免靶细胞下调MHC水平而导致的免疫逃逸现象，表现出较内源性T细胞更强的杀细胞效应[10]。

2 CAR-T细胞技术的不良反应

当CAR-T细胞靶向抗原以后，由于免疫细胞和非免疫细胞(如内皮细胞)大量活化增殖，免疫系统高度激活，使得白细胞介素(IL)-1、IL-6、干扰素-γ(IFN-γ)等一系列细胞因子级联释放[11]，即细胞因子释放综合征(CRS)，使患者出现发热、低血压及呼吸窘迫等临床表现[12]。CAR-T细胞疗法还具有神经毒性的不良反应，临床表现多样，如头痛、谵妄、失语、癫痫等[13]。此外，CAR-T细胞输注以后可能存在脱靶效应。在诸多不良反应中，CRS和神经毒性是CAR-T细胞疗法严重的致死性的毒不良反应。

目前，有研究发现巨噬细胞分泌的IL-1在CRS发生中起着重要作用，通过使用IL-1受体拮抗剂阿那白霉素可以下调一氧化氮合酶的表达，显著降低CRS的病死率[14]。同时，由于IL-1会促进人星形胶质细胞活化及发生神经炎性反应，阻断IL-1还能降低神经毒性作用[15]。另有研究证实，儿茶酚胺作为细胞因子释放过程中重要的组成部分，而心房利钠肽(ANP)可以在不影响CAR-T细胞的治疗效果的基础之上，有效减少儿茶酚胺的释放，进而减轻CRS的严重程度[16]。

3 SLE与CAR-T细胞的关系

B细胞在SLE的发生、发展中发挥重要作用，包括提呈抗原、激活T细胞、产生自身抗体等[17]，因此，降低SLE患者体内持续存在的分泌自身抗体的浆细胞和记忆B 细胞是治疗SLE的关键。由于目前临床在用的药物大部分都不能影响浆细胞和记忆B细胞的寿命[18-19]，CAR-T细胞成功治疗血液系统B淋巴细胞恶性肿瘤亦为SLE的治疗打开了新的思路[12]。

基于SLE患者体内分泌抗dsDNA抗体的浆细胞和其特异性的记忆B细胞表面会高表达CD27分子和抗dsDNA抗体等自身抗体的原理，体外通过基因工程特异性设计CAR结构，回输到患者体内发挥免疫学效应，此法既可以避免对正常B细胞的损伤，而且有望精准杀伤分泌自身抗体的B细胞，从而在源头上避免抗dsDNA等自身抗体的产生，降低自身抗体的滴度，减轻甚至避免组织器官的损伤。

4 SLE与CAR-T细胞研究

最为理想的CAR结构应针对靶细胞表面的特异性标志物，而此类标志物在其他细胞表面并不表达，方可达到精准杀伤效应，避免免疫抑制等不良反应。针对SLE中分泌自身抗体的浆细胞表面的不同标志物，现有大量相关的治疗性药物和CAR-T细胞等，作用机制和疗效也不尽相同。

4.1CD19 CD19是表达于所有B细胞表面的细胞标志，是用于鉴定B细胞最好的标志物。现阶段，CD19靶向的CAR-T细胞是研究范围最广泛，临床疗效最佳的一类CAR-T细胞[20]。2017年，2个CD19靶向的CAR-T细胞药物Axicabtagene ciloleucel和 Tisagenlecleucel被批准进入临床，用于治疗复发性或难治性大B细胞淋巴瘤，且疗效显著[21-22]。此外，另有研究发现，CD19靶向的CAR-T细胞对SLE有良好的治疗效果，可以通过完全耗竭CD19阳性的B细胞，从源头上阻止自身抗体的产生，避免免疫复合物对多器官系统的损伤，从而治愈SLE[23]。目前，关于CD19靶向CAR-T细胞治疗SLE的研究正在进行临床试验，有望为SLE的治疗提供治愈性的选择。

4.2CD20 CD20分子在B细胞成熟的过程中出现，最后在完全分化的浆细胞中丢失[24]，参与跨膜Ca2+电导的调节，且在B细胞增殖活化的过程中起重要作用[25]。现有针对抗B细胞CD20单克隆抗体的生物制剂,如利妥昔单抗，通过去除淋巴组织及外周血中的B细胞，阻断抗体生成和对T细胞的抗原提呈而发挥作用[26]。但也有研究发现，利妥昔单抗对于分泌自身抗体的B细胞的耗竭是不完全的，降低了利妥昔单抗用于SLE治疗的临床价值[19]。由于SLE患者体内存在大量功能异常的B淋巴细胞，而CD20分子作为B细胞表面的特异性标志物，通过设计CD20靶向的CAR-T细胞对于治疗SLE有着重要的价值。

4.3CD27 CD27分子不表达于未成熟的B细胞，高表达于记忆B细胞和浆细胞表面，且在B细胞分化为浆细胞和记忆B细胞过程中发挥着重要作用。CD27分子可通过上调BCl-X蛋白表达与促进T细胞分泌IL-2，改善CAR-T细胞的存活率，进而提高CAR-T细胞疗法的临床疗效[27]。因此，CD27靶向的CAR-T细胞不仅能提高CAR-T细胞的持久性，还能精准杀伤分泌自身抗体的B细胞，对于SLE的治疗可达到显著的临床效用。

4.4dsDNA 在SLE患者体内，由于自身耐受平衡被打破，自身组织的双链DNA会刺激B淋巴细胞产生抗dsDNA抗体。抗dsDNA抗体作为SLE患者的特征性标志抗体，是SLE分类诊断的重要标准之一。生物制剂阿贝莫司与B细胞表面的抗dsDNA抗体交联，不仅可以导致B细胞功能丧失或者凋亡，还能诱导B细胞对dsDNA产生耐受性，以减少抗dsDNA的生成[28]。类似阿贝莫司(与聚乙二醇连接的四聚双链寡核苷酸)作用机制，设计靶向抗dsDNA抗体的CAR-T细胞可以达到精准杀伤靶细胞的效果，避免破坏其他细胞而造成的免疫抑制等不良反应。

4.5Sm Sm抗原是细胞核内富含尿嘧啶的小分子核糖核蛋白的核心蛋白，在hnRNA向mRNA转化的过程中发挥着重要作用[29]。抗Sm抗体是SLE患者血清中的标志性抗体，虽然灵敏度低，但是特异度很高[30]。因此，设计靶向抗Sm抗体的CAR-T细胞有望达到良好的治疗效果。