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嵌合抗原受体T细胞疗法在类风湿关节炎中的研究进展

2024-08-04王忞李欣

中国现代医生 2024年19期

[摘要]类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种由多因素导致的以对称性多关节炎为主要特点的慢性自身免疫性疾病,致残率高,严重影响患者的生活质量。目前,虽然糖皮质激素、可改善病情的抗风湿药物能够通过改善患者体内的炎症环境而发挥治疗作用,但因药物不良反应、药物耐受等因素的存在,寻找新的治疗方法仍是现阶段的研究热点之一。随着基因工程技术的发展,嵌合抗原受体(chimericantigenreceptor,CAR)-T细胞疗法在自身免疫性疾病的诊治中展现出一定的应用前景。本文对CAR-T细胞的结构和功能、CAR-T细胞疗法在RA中的研究进展、应用局限性及对策进行综述。

[关键词]嵌合抗原受体;类风湿关节炎;调节性T细胞

[中图分类号]R593.22[文献标识码]A[DOI]10.3969/j.issn.1673-9701.2024.19.025

类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种以累及对称性多关节为主要特点的慢性自身免疫性疾病,其病理学基础是滑膜炎的发生与血管翳的形成,最终可造成进行性软骨/骨破坏,严重影响患者的生活质量[1]。免疫紊乱是RA发病的关键机制之一,T细胞和B细胞等免疫细胞的数量和比例失调与RA的发病具有相关性[2]。现阶段,临床上用于控制RA疾病进展的常用药物主要包括改善病情的抗风湿药物和糖皮质激素等。虽然药物可改善RA患者的疾病进展,但部分患者易产生药物依赖,长期使用亦会导致诸多不良反应[3]。因此,寻找更具靶向性的治疗方案成为RA的研究重点之一。

嵌合抗原受体(chimericantigenreceptor,CAR)-T细胞疗法近年来作为一种个性化、精准化的治疗手段,逐渐从临床试验走向临床治疗。该疗法以具有靶向识别功能的CAR结构为基础,通过基因工程技术将从患者体内提取的T细胞转变为CAR-T细胞,使其参与病变位点的精准消除。目前,CAR-T细胞疗法已应用于肿瘤疾病、心脏疾病、自身免疫性疾病等领域的治疗中,并取得一定的治疗效果。本文介绍CAR-T细胞疗法在RA治疗中的研究进展,为寻找RA的靶向治疗方案提供新的思路。

1CAR-T细胞的结构与功能

T细胞是人体内关键的免疫细胞之一,经由依赖主要组织相容性复合体的第一信号和共刺激信号激活,并在不同因子的作用下分化发挥各自的免疫学效应[4]。为更精确地识别体内病变位点并予以高效应答,可人为引入CAR结构并设计有针对性的CAR-T细胞。CAR是一种混合抗原受体,由胞内信号结构域、跨膜结构域和胞外靶向识别结构域组成。将CAR结构与患者体内提取出的T细胞结合后,可使普通T细胞摆脱依赖主要组织相容性复合体的识别方式,从而参与消灭具有特定靶位的病变位点[5]。

近年来,CAR结构的胞内结构域被逐步改造以优化CAR-T细胞的功能。由于第一代CAR-T细胞缺少共刺激信号,不足以诱导T细胞在生物体内的活化,故第二代和第三代CAR-T细胞在CD3ζ结构的基础上引入一个或多个共刺激结构分子,从而提高CAR-T细胞的杀伤效率[6]。第四代CAR结构引入白细胞介素(interleukin,IL)-7、IL-12、IL-15等细胞因子,进一步激活CAR-T细胞[7]。目前,CAR-T细胞疗法在血液恶性肿瘤、非小细胞肺癌、消化系统肿瘤、中枢神经系统肿瘤等疾病的治疗中应用效果良好。此外,CAR-T细胞在治疗心脏疾病、艾滋病、病毒性肝炎和自身免疫性疾病等领域也有潜在的应用价值[8]。RA作为一种存在多种靶向位点的自身免疫性疾病,可成为CAR-T细胞疗法应用的重要目标疾病之一。

2基于CAR-T结构的新方案与RA

传统CAR-T细胞历经四代更迭,其功能不断优化。目前,基于CAR-T传统结构的新方案如CAR-调节性T细胞疗法、嵌合自身抗体受体(chimericautoantibodyreceptor,CAAR)-T细胞疗法,在对CAR结构进行改良后也具有应用于RA治疗的可能性。

2.1CAR-调节性T细胞疗法与RA

免疫系统具有区分自身和外来抗原的能力。当免疫系统无法耐受自身抗原时,可攻击机体内表达这些抗原的体内组织,发生自身免疫性疾病。调节性T细胞是一种表达叉头框P3基因的T淋巴细胞。调节性T细胞通过CD4+T细胞、CD8+T细胞、自然杀伤细胞和抗原呈递细胞等介导的免疫激活,参与免疫耐受的控制并调节免疫平衡[9]。研究显示,RA患者在疾病早期外周血中的调节性T细胞数量下降[10];而滑液中的调节性T细胞数量虽上升,但其功能受损[11-12]。由此可见,调节性T细胞的数量下降及功能失调均有导致RA发生的可能,调节性T细胞治疗有助于RA患者的疾病控制。研究证实胶原蛋白诱导的调节性T细胞在治疗自身免疫性关节炎模型鼠中有效[13];Li等[14]研究显示,将诱导的人调节性T细胞注射到胶原蛋白诱导的关节炎大鼠中,增加内源性调节性T细胞的数量,减少B细胞数量,降低辅助性T细胞1/辅助性T细胞2比值及IL-5和IL-6的分泌水平可有效缓解关节炎症状。

CAR-调节性T细胞疗法引入CAR结构,进一步提高调节性T细胞的效率。既往研究表明,CAR工程化的调节性T细胞可定位于表达人白细胞抗原-A2的移植物,并表现出抗原依赖性的体内抑制,这种作用独立于T细胞受体的表达[15]。

2.2CAAR-T细胞疗法与RA

B细胞可通过抗原呈递细胞、分泌细胞因子与产生抗体等多种机制影响RA的发病和病情进展[16]。利妥昔单抗是一种针对CD20抗原的单克隆抗体,可导致外周血中CD20+B细胞快速、几乎完全耗竭,从而改善B细胞介导的免疫反应[17];但应用利妥昔单抗的治疗方案存在诱导感染、恶性肿瘤等不良事件的风险[18]。

CAAR-T细胞由CAR-T细胞修饰而来,以可被B细胞识别的自身抗原作为细胞外结构域,并与跨膜结构域和共刺激结构域相连[19]。当RA患者的自身反应性B细胞识别该同源自身抗原后,可导致B细胞及自身抗体的特异性裂解,从而改善RA患者的临床症状。已有研究显示,表达天胞疮自身抗原Dsg3的CAAR-T细胞具有特异性杀伤抗Dsg3靶细胞的作用,且不具备脱靶毒性[20]。

3CAR-T细胞疗法与RA相关靶向表位

在RA发病过程中,关节滑膜成分和体内产生的内源性物质可作为自身抗原诱导特异性免疫应答,导致机体发生免疫损伤。RA患者早期可产生多种自身抗体参与免疫反应,其多用于疾病的早期诊断。瓜氨酸肽等表位与骨质侵蚀和RA疾病活动度的相关性具有应用于CAR-T细胞靶向表位的潜力[21]。

3.1针对瓜氨酸肽表位的研究

抗瓜氨酸蛋白抗体(anti-citrullinatedproteinantibody,ACPA)是一种在超过60%的RA患者体内检测到的抗体,与RA有较高的特异性和临床相关性[22]。ACPA通过激活补体和免疫细胞、促进分泌细胞因子、诱导滑膜成纤维细胞迁移等机制参与RA病情进程[23]。Zhang等[24]选择4种来源于瓜氨酸自身抗原的瓜氨酸肽表位,将抗异硫氰酸荧光素(fluoresceinisothiocyanate,FIFC)与CAR-T细胞结合,使抗FITCCAR-T细胞结合经FITC标记的瓜氨酸肽表位,初步实现对各自体活性B细胞的裂解消除,证实瓜氨酸肽表位在CAR-T细胞疗法中的应用潜力。

3.2更多潜在新靶向表位的应用可能性

除ACPA阳性的RA患者外,也有部分RA患者以ACPA阴性的血清学特点起病。为实现CAR-T细胞的靶向定位作用,仍需关注这两类RA患者在其他抗体方面的血清学差异。肽基精氨酸脱亚胺酶(peptidylargininedeiminaseenzymes,PAD)通过瓜氨酸化作用触发自身免疫反应,可导致RA发生[25]。抗PAD抗体可成为弥补RA血清学缺口的抗体之一,其中PAD4与RA发生的相关性较强。一项Meta分析研究表明,RA患者中抗PAD4抗体的敏感度为38%,特异性为96%,可成为健康组与RA疾病组区分的标志[26]。在ACPA阴性的RA患者中也观察到抗PAD4抗体的存在[27]。研究表明PAD4选择性抑制剂可减轻胶原诱导关节炎小鼠关节的严重程度,提示抗PAD抗体阳性的RA患者可受益于PAD4抑制剂[28-29]。PAD位点可成为CAR-T细胞疗法在RA领域发挥作用的潜在位点之一。

除PAD外,Ⅱ型胶原(collagenⅡ,CⅡ)、热休克蛋白和人软骨糖蛋白等位点也有应用于CAR-T细胞疗法的可能性[30]。在已诱导自身免疫性关节炎的DR1小鼠中,使用DR1-CⅡCAR-T细胞治疗,CⅡ特异性的自身免疫性CD4+T细胞反应显著降低,自身抗体产生被抑制,且自身免疫性关节炎的发生率和严重性降低[31]。

4CAR-T细胞疗法在RA中的局限性及对策

4.1细胞因子释放综合征和神经毒性

细胞因子释放综合征(cytokinereleasesyndrome,CRS)是CAR-T细胞疗法的常见并发症之一,其发病机制与IL-1和IL-6相关[32]。CRS在临床上常表现为持续高热、心动过速、低血压、呼吸窘迫和缺氧[33]。依据美国移植和细胞治疗学会的CRS分级指南,可根据临床症状和体征对患者的CRS严重程度进行评估和分级[34]。根据患者的分级情况,可使用升压药、辅助通气、皮质类固醇和IL-1受体拮抗剂等方案进行支持治疗[35]。除CRS外,进行CAR-T细胞疗法的RA患者有发生免疫效应细胞相关神经毒性综合征(immuneeffectorcell-associatedneurotoxicitysyndrome,ICANS)的可能性。CRS的早期临床表现包括注意力下降、语言和书写障碍、意识模糊、嗜睡和震颤等,严重者可发生致命性脑水肿[36-37]。与CRS类似,对发生ICANS的患者应依据指南进行分级,并根据病情的严重程度给予相应处理。此外,也有预防性使用IL-1与IL-6受体拮抗剂的观点[38]。

4.2增加感染风险

RA患者在接受CAR-T细胞治疗前已处于基础炎症状态,更易受到感染等并发症的影响。CAR-T细胞疗法可导致内源性B细胞衰竭,且在输注CAR-T细胞前进行的淋巴细胞去除化疗导致血细胞减少,并可能损害黏膜屏障,故应考虑到CAR-T细胞疗法后感染发生的情况。研究显示多数感染发生在CAR-T细胞输注后的早期,且较高的CAR-T细胞剂量与感染风险增加相关[39]。预防性使用抗生素和静脉注射免疫球蛋白补充剂可预防感染,被认为是有效的治疗方法。

4.3移植物抗宿主反应

CAR-T细胞疗法的关键在于CAR-T结构的构建,从RA患者体内提取免疫细胞后,需通过载体转导构建CAR-T结构,扩增并回输至患者体内。当待转导的免疫细胞数量不理想或增殖能力不佳时,可使用健康者的免疫细胞制作CAR-T细胞,从而实现健康者与RA患者间的同种异体移植[40]。然而由于供体特异性抗人类白细胞抗原抗体的存在,使用异体CAR-T细胞时有发生移植物抗宿主反应的风险。对此有研究提出应对移植物抗宿主反应的方案,如使用病毒特异性记忆T细胞,使用包括自然杀伤细胞和γδT细胞等非αβT细胞构建CAR-T结构,及使用基因编辑技术对细胞进行修饰,从而获得目标CAR-T结构等[41]。

5小结与展望

CAR-T细胞疗法是一种新兴的T细胞疗法,具有精准性、靶向性、个体化的优势,在RA领域CAR-T细胞疗法显示出一定的治疗潜力,发展前景良好。但由于RA疾病本身的复杂性,目前CAR-T细胞疗法尚未应用于RA的临床治疗。FITCCAR-T系统的构建与初步实验结果给RA的免疫治疗带来新希望。未来,为应用CAR-T细胞疗法进行RA等自身免疫性疾病的治疗,仍需寻找更多有潜力的RA靶向位点以发挥该疗法的个体化优势。同时,也应关注CAR-T细胞疗法应用于RA临床治疗时的局限性,并积极寻找相应的解决方案。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突。

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