CAR T細胞回輸十年后

用嵌合抗原受體修飾(CAR) T細胞治療的首批癌癥患者中有兩名十年來沒有患癌癥。一項新的研究使用單細胞測序技術為他們的CAR T細胞在十年緩解期間的進化提供了一個窗口。

慢性淋巴細胞白血病(CLL)是成人中最常見的白血病，盡管治療有所改善，但標準治療仍然“無法治愈”。轉移靶向腫瘤細胞的CAR T細胞代表了一種替代方法，該方法已在幾種癌癥中顯示出潛力。然而，對CAR治療的長期潛力的研究仍然有限，并且缺乏對引發的T細胞反應的持久性和穩定性的深入了解。發表在《自然》雜志上的一項研究現在報告了一個臨床里程碑，并調查了兩名CLL患者T細胞反應的演變，他們在2010年的首次人體臨床試驗中在CAR治療后實現了緩解[1]。

兩名患者在參加研究時都處于疾病的晚期階段，在多輪化療和抗體治療后復發。患者被注入了對人類CD19分子特異的CAR T細胞，該分子在B細胞發育過程中表達，并維持在 CLL的癌細胞B細胞中。CARs的內部結構域具有4-1BB共刺激信號結構域以及T細胞受體 (TCR) [2]的CD3ξ信號結構域。值得注意的是，June及其同事[1]發現注入的CAR T細胞在兩名患者中都可檢測到10年（圖 1）。

圖 1：兩名慢性淋巴細胞白血病患者是CAR T細胞的首批接受者。對他們過去十年收集的血液樣本的深入分析表明，CD8+和γδ CAR T細胞的早期擴增以及活化的CD4+ CAR T的寡克隆持續存在細胞，為了解CAR T細胞進化提供了一個窗口。

這些CAR T細胞在所有分析時間點都可檢測到這一事實使研究人員能夠分離它們并使用單細胞RNA測序和分子表征工具以及功能測定來描述這些CAR修飾細胞在病人的身體。以定義的“時間 0”研究抗癌免疫的機會非常罕見，但在這些情況下，注入CAR T細胞的日子可以被定義為真正的起點。

從這種深入的描述性分析中可以得出什么結論？

首先，數據表明，可能不需要一個“完美”的CAR T細胞來介導反應，盡管這也可能發生，正如作者在整合到TET2基因座中的CAR案例中所證明的那樣，其中完整腫瘤的消除是由具有改變的表觀遺傳特征的單個細胞的后代驅動的，使其保持在中央記憶狀態。相反，天然和CAR T細胞免疫可能更像是細胞的交響樂，每種細胞類型都有其發揮作用：最初，CD8+和γδ T細胞擴增并產生大部分抗腫瘤活性，然后它們收縮或淡出，而寡克隆 CD4+ T細胞的一個子集多年來形成了長期記憶的主要形式。

其次，在兩名患者之一中觀察到的Helioshi γδ T細胞顯著早期擴增可能表明這種T 細胞亞型可能不僅僅是一個乘客，而且可能非常活躍。

第三，CD4+ T細胞記憶克隆也可能直接具有細胞毒性，并且可能對消除最后一個腫瘤細胞很重要，這些腫瘤細胞在輸注6個月后變得無法檢測到。有趣的是，這個時間框架與在另一項研究中用相同的CAR構建體治療時無法檢測到急性淋巴細胞白血病(ALL)克隆的相關報告中的時間框架相似。

第四，CD19+ CAR T細胞可能存在這么長時間的一種機制是骨髓中B細胞的持續產生，這也通過分析免疫球蛋白重鏈重排得到了證明。有趣的是，與慢性病毒感染或其他形式的慢性抗原暴露不同，CAR T細胞并沒有功能衰竭，而是保持激活、增殖和功能能力。這種抵抗力竭的一個潛在解釋是在CAR中嵌入4-1BB共刺激域。

值得注意的是，盡管 CAR T 細胞領域在過去十年中經歷了快速的臨床發展，在復發或難治性血液系統惡性腫瘤中獲得了六種不同的批準。包括ALL、大細胞淋巴瘤、套細胞淋巴瘤和多發性骨髓瘤——此處描述的兩名患者患有CLL，這不在CAR T細胞已獲批準的惡性腫瘤之列。

到目前為止，尚不清楚June及其同事[1]觀察到的CAR T細胞克隆動力學是否也適用于其他CLL患者、使用相同CAR T構建體治療的其他疾病患者，或帶有其他信號域的CAR。此外，研究以預先指定的CD4+與CD8+ T細胞比率注入的CAR T細胞產品如何以不同方式進化將是一件有趣的事情。CD19抗原也可能是獨特的，因為骨髓繼續產生早期B細胞，從而為 CAR T細胞提供持續的抗原刺激。

該領域的另一個懸而未決的問題是CAR T細胞需要持續多長時間才能實現“治愈” “無法治愈”的癌癥。帶有CD28信號結構域的CAR T細胞似乎介導大細胞淋巴瘤的持久緩解，持續時間較短（少于 3個月）[7]。相比之下，靶向具有4-1BB信號域的多發性骨髓瘤的CAR T細胞似乎在大多數患者中持續至少6個月，但中位無進展生存期不到一年[8]。該研究小組對CLL患者的相同抗CD19 CAR T產品進行的更大規模研究表明，與CLL [9]中的經典預后因素相比，初始T細胞表型和CAR T細胞產品在更大程度上預測反應。然而，在使用 axicabtagene ciloleucel（一種具有CD28信號域的CAR T細胞產品）治療的大細胞淋巴瘤中，結果似乎與產品屬性的組合有關，特別是CD8+ T細胞記憶特征 [10]、輸注前炎癥和腫瘤負荷[11]。

更多研究和先前注冊試驗的數據成熟將進一步說明 CAR T細胞信號域、CAR T細胞持久性和潛在惡性腫瘤特征與工程 T 細胞治療潛力之間的關系。June及其同事的研究首次提供了關于CAR T細胞在患者體內的持久性、穩定性和微妙進化的重要見解，并有望成為未來跨結構和疾病研究這種治療方式的藍圖。