Nature综述:CAR-T疗法在自身免疫性疾病中的机遇与挑战
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在清除B细胞相关的恶性肿瘤方面疗效显著,这一成功推动了该技术向肿瘤学以外的领域拓展。在开创性研究中,靶向B细胞标志物CD19的CAR-T细胞治疗系统性红斑狼疮(SLE)等自身免疫病疗效突出,接受CD19 CAR-T细胞治疗的患者大多数甚至全部临床症状得到缓解,并可停用既往药物。这些结果激发了研究者将该疗法扩展至更大的患者队列及其他自身免疫病的浓厚兴趣,同时也推动了更精细化CAR应用策略的研发。本文阐述B细胞在自身免疫病理生理中的作用,概述工程化细胞治疗自身免疫性疾病的临床前研究与临床试验进展。在探讨该新兴领域的发展前景与挑战时,其临床疗效前景令人期待,但也需仔细评估潜在的风险。
自身免疫病(AIDs)包含数十种异质性疾病,通常反映了遗传因素、环境因素及淋巴细胞成熟过程中的随机事件的共同作用。在大多数情况下,B细胞谱系发挥关键作用。这些细胞通过产生的自身抗体,直接促成疾病表现。同时作为强效抗原呈递细胞(APC)激活T细胞并巩固自身免疫。还可以通过分泌细胞因子来调节自身免疫应答。因此,长期以来人们认为清除B细胞可缓解自身免疫性疾病的主要症状。然而,清除B细胞的抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗在临床试验中疗效不一,多数患者仍未得到充分治疗。
从理论上讲,CAR-T细胞疗法相较单克隆抗体疗法具备两大优势:一是CAR-T细胞可在患者体内增殖,而注射入血的生物制剂会随时间推移而降解;二是CAR-T细胞可主动迁移至各类组织,清除组织残留的B细胞,而抗体仅通过血液扩散至组织。因此,为肿瘤适应症研发的靶向B细胞标志物的CAR-T细胞疗法,有望为自身免疫病的治疗提供了一种极具前景的疗法。在动物模型中进行的详细原理验证实验表明,抗CD19的CAR-T细胞可有效消除寻常型天疱疮(PV)、系统性红斑狼疮(SLE)的大部分病理症状,证明CAR-T细胞在治疗自身免疫病上的疗效要优于单克隆抗体。
在发表小鼠模型数据后不久,首批SLE患者接受了自体CAR-T细胞治疗,该疗法在逆转疾病进展和恢复器官功能方面效果显著。目前多项临床试验正在评估靶向CD19、CD20、CD22或BCMA的自体CAR-T细胞在治疗B细胞介导自身免疫性疾病上的治疗方法,并在多种疾病中已获得较好的早期临床数据。尽管已报告的研究数量少并且开展时间较短,但多数患者已实现自身免疫症状缓解或整体症状改善,可停用药物。总体而言,在不同的适应症中,风险-获益比均较为有利。
CAR-T细胞治疗在自身免疫性疾病的不良反应要轻于淋巴系统恶性肿瘤治疗。对比CD19 CAR-T细胞在B细胞恶性肿瘤与SLE患者中的潜在毒性的研究显示,自身免疫组的细胞因子释放综合征(CRS)、免疫效应细胞相关神经毒性综合征及血液毒性发生率较低,原因可能包括靶细胞数量较少、采集的自体T细胞状态更佳、患者更年轻且整体健康状况更好。在SLE患者接受治疗后,CD19⁺B细胞被深度清除,持续约3个月后B细胞亚群开始重建。
在本综述中,我们将阐释自身免疫病适合CAR-T细胞疗法的特征,提供该疗法在治疗自身免疫性疾病的临床试验的进展的最新情况,强调基础研究与临床前模型研发的重要性,并展望该工程化细胞应用于治疗自身免疫性疾病的挑战与机遇。
B细胞在自身免疫病理生理中的作用
B细胞源于骨髓,在其发育过程中需经过多重免疫耐受检查点筛选。该过程始于独特的B细胞受体(BCR)的表达,最终形成亲和力成熟的抗体,这些抗体由完全分化的浆细胞分泌。分泌抗体的浆细胞主要在生发中心形成,在该区域内T细胞与B细胞相互作用。同时,B细胞进行克隆扩增及多轮BCR体细胞的高频突变,从而筛选出高亲和力结合特性的克隆细胞。此外,B细胞也可通过外生性途径在生发中心外成熟,产生在自身免疫病和严重感染中起重要作用的抗体分泌细胞。
在自身免疫病中已观察到几种B细胞亚群比例的升高,包括浆母细胞、CD19阳性记忆B细胞、双阴性(DN2,CD27⁻IgD⁻)细胞、与年龄相关的B细胞(ABCs)、CD5⁺B细胞及非典型记忆B细胞。在疾病早期阶段,DN2 B细胞与ABCs可分化为能够产生抗体的细胞,结合TLR7、TLR9等天然免疫刺激配体响应自身抗原,增强自身免疫应答与炎症反应。记忆B细胞和浆细胞的活化与存续在被认为对自身免疫病的慢性期至关重要。
对健康人群B细胞亚群的细胞表面标志物进行全面分析,在免疫失调状态下该分布会发生改变,并发现B细胞亚群扩增是多数自身免疫病的共同特征。这种分布异常可影响B细胞从早期前体到抗体分泌浆细胞的整个发育过程,这可能代表了更具针对性治疗的机遇。理想的情况是选择性清除“有害的”B细胞群,同时保留维持正常免疫功能的必需B细胞,但该目标实现难度较大。自身反应性B细胞克隆常存在于多个亚群或驻留于不同组织区室,使得通过单一靶向策略将其完全消除变得困难。
自身反应性B细胞被激活后形成大克隆,改变抗体的亚型,进行类别转换并分化为可分泌自身抗体的浆母细胞或浆细胞。自身抗体是特定疾病的病理标志,如SLE,且可在临床症状出现前数年就已存在。部分自身抗体可直接结合组织引发病变,这些抗体沉积会激活补体引发炎症,而不同的Fc受体变体的特异性结合可以进一步增强疾病的严重程度。
自身反应性B细胞还可捕获自身抗原作为抗原呈递细胞,激活自身反应性T细胞应答。与其他APC不同,B细胞可通过BCR特异性识别低浓度抗原并呈递给T细胞,这种抗原特异性的T-B细胞的相互作用可放大致病性T细胞应答。在SLE小鼠模型中,通过使抗体分泌功能失活,证明了BCR的关键作用。尽管缺乏分泌型抗体,小鼠仍出现了狼疮表现。同样,破坏B细胞的抗原呈递功能可改善非肥胖糖尿病(NOD)小鼠模型中的糖尿病。此外,B细胞分泌的促炎细胞因子,如IL-6和GM-CSF,这些细胞因子在多发性硬化(MS)等疾病中,可影响其他固有和适应性免疫细胞的致病性效应功能,并参与整体发病机制。
在自身免疫性疾病急性发作期,短暂存在的浆母细胞与活化B细胞会增加自身抗体产生并加剧炎症反应。抗CD19疗法可能优于抗CD20生物制剂,因为浆母细胞与记忆B细胞持续表达CD19,而CD20的表达则降低。因此CD19靶向策略能更广泛地清除B细胞与产生抗体地细胞,包括逃避基于CD20清除的细胞。因此,CD19靶向CAR-T细胞疗法可使CD20清除治疗耐药的SLE患者诱导了持久缓解。这种方法有效地表明CD19⁺浆母细胞是SLE及其他结缔组织病致病性自身抗体的主要来源。
重要的是,自身免疫性疾病的发病机制并非完全一致。尽管大多数由自身反应性B细胞和自身抗体主导,但另一些则更依赖于自身反应性T细胞,或B细胞与T细胞之间的相互作用。在T细胞依赖型自身免疫性疾病中,清除更广泛的B细胞群(包括参与抗原呈递或分泌炎症细胞因子的B细胞),除降低自身抗体水平外还可带来额外收益。由于不同B细胞标志物的表达与生物学功能存在差异,靶向更特定B细胞亚群的新型CAR-T细胞疗法可能有助于克服耐药机制,并对复杂的自身免疫病提供更有效的控制。
B细胞对特定自身免疫性疾病的影响
自身反应性B细胞可能参与多数自身免疫性疾病进展,可作为合适的诊断标志物。本节重点阐述B细胞在部分自身免疫性疾病中的独特作用,并讨论与包括CAR-T细胞在内的B细胞靶向疗法相关的疾病特征。
1. 系统性红斑狼疮(SLE)
SLE是由B细胞介导的自身免疫性疾病,抗核酸及核酸结合蛋白自身抗体的产生是其核心特征与重要发病驱动因素。在疾病活动度高的SLE患者中,DN2 B细胞以自身反应性为主,高表达TLR7等核酸感受器与B细胞激活因子(BAFF)受体,促进其筛选与扩增。在I型干扰素、BAFF与IL-21水平升高的作用下,DN2细胞多通过滤泡外途径成熟,产生短寿抗体分泌浆母细胞,这也是SLE的典型特征。此类浆母细胞高表达CD19、低表达CD20,这也是抗CD19 CAR-T细胞疗效显著的原因。
2. 类风湿关节炎(RA)
RA是一种通常累及关节但也影响内脏器官的自身免疫病。B细胞在其发病中作用关键,类风湿因子(RF)、抗环瓜氨酸肽抗体等自身抗体与疾病进展直接相关,并是疾病诊断标志物。在最具侵袭性的受累关节内,常可检测到B细胞、浆母细胞和浆细胞,它们可形成类似于异位淋巴样结构的聚集体。因此,使用利妥昔单抗清除B细胞是FDA批准的有效RA治疗方案。但利妥昔单抗对组织内B细胞的清除效果有限,而通过结合CD3吸引T细胞并将其导向B细胞上CD19的双特异性T细胞衔接器已展现出更好的疗效。此外,阻断B细胞分泌的关键细胞因子(如IL-6),或使用CTLA4融合蛋白abatacept来破坏T-B细胞间地相互作用,对多数RA患者有效。
3. 系统性硬化症(SSc)
SSc以免疫失调、纤维化与血管病变为特征。B细胞在发病中起核心作用。调节通路失衡导致B细胞激活,表现为CD19上调与BAFF等B细胞存活信号升高。疾病进展涉及多种机制包括B细胞直接介导成纤维细胞活化、分泌促炎与促纤维化细胞因子(如IL-6)、过度产生细胞外基质加剧纤维化。与疾病相关自身抗体(抗拓扑异构酶 I、抗 RNA 聚合酶 III 抗体)不仅与疾病活动度、严重程度相关,还可放大内皮细胞激活与损伤,加重疾病标志性的血管病变。治疗上,B细胞清除已显示出改善SSc病程的前景,尽管抗CD20单克隆抗体在患者中的疗效各异。在近期研究中,抗CD19 CAR-T细胞在治疗难治性硬化症方面显示出显著疗效。
4. 寻常型天疱疮(PV)
B 细胞是PV发病的核心,可产生靶向桥粒钙粘蛋白(桥粒芯糖蛋白)的自身抗体,该抗体直接导致棘层松解与水疱形成,这已在体内模型中证实。相应地,过继转移寻常型天疱疮患者血清纯化IgG或重组单克隆IgG,可在实验动物或人皮肤器官培养中诱导棘层松解与水疱形成。在开创性原理验证实验中,研究者使用桥粒芯糖蛋白Dsg3胞外域构建CAR-T细胞,以自身抗原为“诱饵”捕获自身反应性B细胞,该研究推动了以桥粒芯糖蛋白片段为CAR胞外部分的PV临床试验开展。
5. 重症肌无力(MG)
重症肌无力是慢性自身免疫性神经肌肉疾病,以骨骼肌波动性无力、疲劳为特征,重症可导致瘫痪、吞咽及呼吸困难。该病多与抗乙酰胆碱受体(AChR)或肌肉特异性激酶(MuSK)自身抗体相关。目前多项临床试验正探索CAR-T细胞治疗MG的效果。
6. ANCA相关性血管炎(AAV)
ANCA相关性血管炎是罕见、危及生命的自身免疫性疾病,以全身小血管炎症与损伤为特征,AAV可累及肾脏、肺、皮肤、神经、上呼吸道等多个器官。该病标志性自身抗体主要是靶向中性粒细胞胞浆抗原髓过氧化物酶与蛋白酶3。抗CD19 CAR-T细胞是该病的新兴实验性疗法,多项研究已进入临床试验阶段。
I型糖尿病传统上被认为是T细胞介导的疾病,细胞毒性T细胞浸润胰腺并破坏分泌胰岛素的β细胞,导致胰岛素缺乏,引发心血管疾病、视网膜病变、糖尿病肾病等多种终身并发症。尽管细胞毒性T细胞在糖尿病病理中直接发挥作用,但人们越来越关注B细胞的作用,其充当强效APC及自身抗体和促炎细胞因子的来源。这些观察结果推动了利妥昔单抗在糖尿病中的应用,其显示出临床获益并保护了接受治疗个体的胰岛功能。临床前研究正在探索在I型糖尿病小鼠模型中使用CAR的策略。
自身免疫性疾病 CAR-T 细胞治疗的临床前模型
由于SLE发病与进展机制尚未形成统一认知,工程化细胞治疗的初期测试需在狼疮小鼠模型中开展。幸运的是,学界已构建生物学相似的自发性狼疮小鼠模型,抗小鼠CD19 CAR-T细胞也已研发并证实对小鼠B细胞白血病有效,为抗CD19 CAR-T细胞治疗狼疮的效果验证提供了基础,后续多种自身免疫性疾病临床前模型也为细胞治疗的潜在影响提供了重要见解。
小鼠模型还助力研发更精准的自身抗体分泌B细胞清除策略。在PV研究中,研究者设计表达嵌合自身抗原的T细胞,特异性清除Dsg3反应性B细胞。嵌合自身抗体受体(CAAR)T细胞表达可特异性结合自身反应性B细胞的Dsg3表位,受体胞内部分包含CD137与CD3ζ的T细胞刺激结构域,可诱导针对Dsg3反应性B细胞的细胞毒性反应,Dsg3靶向CAART细胞疗法目前已进入PV临床试验
动物模型还可揭示细胞治疗的潜在问题。系统性硬化症转基因小鼠模型中,CAR-T细胞有效清除B细胞,但加重了疾病结局,包括肺纤维化、肺动脉高压与死亡率升高,这一恶化现象与CAR-T细胞在高T细胞负荷组织中聚集激活、过度分泌细胞因子、引发全身炎症相关。原因可能有两点:一是该研究使用的Fra-2过表达小鼠品系并非人类疾病的精准模型;二是CAR-T细胞输注前未进行清淋巴处理,增加了治疗的促炎效应。重要的是,抗CD19 CAR-T细胞治疗人类系统性硬化症已展现疗效,然而从动物模型中推断出的警示信息,应考虑其在部分自身免疫病患者中的潜在风险。
动物模型还为靶向特定B细胞亚群的效果测试提供平台。前文提及的年龄相关B细胞(ABCs),在不同物种中均表达ZEB2转录因子。ABC样细胞与相关DN2亚群的转录谱分析显示,表面免疫调节蛋白Fc受体样5(FCRL5)是潜在候选抗原。另一潜在靶点为SLAM7,该分子在ABCs中同样上调,且已作为多发性骨髓瘤的FDA批准免疫治疗靶点。上述两种受体在人与小鼠体内的分布与调控具有一致性,证实其研发潜力与临床前测试策略的价值。
但动物模型也存在潜在缺陷,如物种间疾病特征、病理、遗传与调控机制存在差异。例如,FCRL5同源物在人与小鼠中虽在B细胞区室与自身免疫状态ABC样细胞群中分布保守,但序列与结构存在显著差异。尽管如此,动物模型仍可在推进人体临床试验前,优化治疗策略。
自身免疫性疾病CAR-T细胞治疗的临床试验
临床前测试后,患者个案研究迅速证实CAR-T细胞治疗的变革性潜力。目前多项个案研究与正在开展的临床试验,正探索CAR-T细胞治疗多种自身免疫性疾病的效果,包括系统性红斑狼疮、多发性硬化、狼疮性肾炎(LN)、系统性硬化症、干燥综合征(SS)、抗合成酶综合征、重症肌无力、特发性炎症性肌病。
自身免疫性疾病临床试验的早期共识显示,CAR-T细胞疗法在多种自身免疫性疾病中展现积极初步数据,实现临床缓解或症状改善。研究报道,缓解的系统性红斑狼疮患者无需进一步免疫抑制治疗,停药时间超过1年,该缓解归因于B细胞在组织内被彻底清除(经淋巴结活检证实),随后初始B细胞重建(经流式细胞术与纵向BCR测序证实)。值得关注的是,1例合并狼疮性肾炎的重症难治性系统性红斑狼疮患者接受自体CD19 CAR-T细胞治疗后,无自身免疫表现与疾病复发已超3年。最新进展显示,39例接受CAR-T细胞治疗的患者初始治疗有效,仅1例复发。
总体而言,自身免疫性疾病CAR-T细胞疗法的临床应用至今安全性良好,不良反应较少,但长期结局(包括潜在的调节疗法的负面影响)仍未明确。
基于T细胞信号传导的CAR设计
提升疗效、降低不良反应是自身免疫性疾病CAR-T细胞研发的核心目标,精准理解T细胞信号传导是设计高效CAR-T细胞的关键。TCR是多亚基信号复合物,可在识别特异性抗原后转导胞内激活信号,因此CAR信号传导基于T细胞激活与效应功能原理,但其嵌合特性也揭示了多功能的全新范式。
CAR-T细胞疗效受CAR表面总密度、CAR结构元件(抗原结合结构域、VH与VL间连接段、scFv与跨膜结构域间铰链的长度与柔性、跨膜结构域、共刺激结构域、TCRCD3ζ信号尾)共同影响,上述因素均可改变CAR-T细胞治疗自身免疫性疾病的疗效。
CAR在体内的初始持久性,依赖融合构建体中加入共刺激结构域。共刺激细胞表面受体与TCR协同,为初始T细胞激活提供第二信号。自身免疫性疾病CAR最初采用的共刺激结构域来自CD28,后续研究显示CD137(4-1BB)等替代共刺激结构域具有细微优势。提升疗效的研究还探索了TCR相关激酶结构域的创新组合,信号结构域文库筛选提示异源结构域可能提升CAR功能。
CD28与CD137共刺激组件可诱导不同水平的“持续性”信号,驱动T细胞快速增殖,但也可能导致T细胞耗竭,两种共刺激结构域还可差异招募Src家族激酶,影响CRS发生。肿瘤领域靶向恶性B细胞的研究结论可为自身免疫性疾病CAR-T细胞应用提供参考,但自身免疫性疾病的应用标准需重新修订肿瘤领域建立的范式。
显然,基于T细胞生物学与抗原识别原理,分析CAR(及相关合成抗原受体)在T细胞中的效果与功能具有重要意义。CAR-T细胞在体内的持久性和疗效可能与其获取抗原的效率和速率成正比。T细胞可发生吞噬作用,从抗原呈递细胞或表达特异性抗原的细胞获取膜结合亚细胞颗粒。吞噬作用速率过高,可能与T细胞耗竭与协同T细胞杀伤相关,CD19可通过吞噬作用快速从B细胞转移至CAR-T细胞,抗原转移程度直接影响CAR-T细胞在体内的疗效与持久性。因此,CAR与靶抗原结合的参数可能需要针对不同自身免疫病进行特异性调整,以实现深度但短暂的B细胞清除及免疫库重置。
CAR-T细胞临床转化的障碍
CAR-T细胞疗法在自身免疫性疾病中的临床应用,面临严峻的临床与组织管理挑战,其中最首要的是对专业临床专业知识、先进的基础设施和全面的安全性监督的需求。与血液系统恶性肿瘤不同,血液科医生对细胞治疗方案(如造血干细胞移植)经验丰富,而自身免疫性疾病领域的风湿科医生缺乏CAR-T细胞治疗经验,包括处理CRS、神经毒性等并发症。因此,CAR-T细胞疗法在自身免疫性疾病领域的成功应用,依赖肿瘤科与风湿科医生的密切协作与整合。
即使在多种血液系统恶性肿瘤中使用的标准化自体CAR-T细胞治疗方案,其临床部署也主要局限于专业学术中心,并受到复杂的物流、安全性考量和成本的限制。生产设施的扩展有助于缓解某些瓶颈,但自体CAR-T细胞疗法的广泛实施仍存在显著障碍。当前生产模式需较长制备周期(通常2-3周)、复杂工作流程(细胞纯化、病毒载体转染、CAR-T细胞扩增),且需住院完成白细胞分离术,随后开展回输方案。因此,自体CAR-T细胞疗法的细胞制备、患者住院、淋巴细胞清除、白细胞分离与回输间的桥接治疗、不良反应处理等高昂的直接成本。此外,可开展治疗的中心数量有限、需持续监测,也给患者带来大量额外支出。自身免疫性疾病适应症的自体疗法可扩展性差,是另一核心问题。
CAR-T细胞疗法在自身免疫性疾病领域可扩展性的重要障碍,是患者需接受淋巴细胞清除化疗,这导致了治疗困境。清淋化疗是自体CAR-T细胞疗法的核心环节,可提升CAR-T细胞的植入与扩增效果。强效清淋方案(通常为氟达拉滨联合环磷酰胺)可引发短暂但严重的免疫抑制,在危及生命的疾病中具有合理性。但多数自身免疫性疾病的风险-收益评估差异显著,尤其是年轻、非危及生命的患者。其他顾虑包括误工/护理时间、前往专业中心的交通成本、心理压力、生育担忧(年轻女性更明显),上述因素均会降低患者入组意愿与治疗依从性。此外,自身免疫性疾病患者常存在免疫抑制治疗史,对血细胞减少、感染、神经不良反应更易感,此类风险使清淋化疗在自身免疫性疾病患者中的风险高于肿瘤患者。
普遍认为,减少或取消清淋化疗需求,可拓宽CAR-T细胞疗法在自身免疫性疾病中的应用,实现门诊给药、提升患者安全性与生活质量。为自身免疫性疾病患者提供CAR-T细胞治疗,需综合考量患者的体验、预期和观点,并权衡传统治疗的负担与获得持久疾病缓解机会的关系。
CAR-T细胞治疗的未来机遇
受患者需求、成本控制与扩大可及性的驱动,多种研发方向备受关注并取得早期积极成果,尤其是异体化方案、替代细胞群工程化、CAR编码序列(DNA/RNA)体内递送至靶细胞三大方向。
除传统αβT细胞外,其他免疫细胞也可用于清除宿主B细胞,其中NK细胞、γδ T细胞、调节性T细胞(Treg)最具潜力。
CAR-NK细胞更适合异体应用,无需HLA配型,安全性特征良好。尽管缺乏T细胞的高度多样化抗原识别库,但NK细胞具备细胞毒性功能,可通过CD3ζ依赖的信号激活。
CAR-γδ T细胞疗法研发同样进展显著。与传统αβ T细胞不同,γδ T细胞具有天然组织归巢倾向,可实现更深度的组织内细胞清除。在抗原特异性CAR引导下,CAR-γδ T细胞疗法可利用γδ T细胞的天然细胞毒性、非MHC依赖的抗原识别、低移植物抗宿主病风险,提升自身免疫性疾病CAR-T细胞疗法的安全性与异体应用可行性。
Treg可抑制过度免疫应答、维持免疫稳态,将CAR工程化至Treg细胞,已成为自身免疫性疾病的潜在治疗策略,此类疾病中免疫激活失调可导致严重组织损伤。CAR Treg细胞可通过结合单个自身抗原而被激活,同时构建一个广泛的抑制性微环境。
经CAR修饰的Treg细胞可有效抑制自身免疫反应,但其在炎症条件下的稳定性仍是一个关键问题。另一重大障碍是,与肿瘤领域明确的肿瘤特异性抗原不同,自身免疫性疾病常涉及多种自身抗原与组织,合适靶点的筛选难度大,脱靶风险升高。CAR-Treg细胞的制备与可扩展性也存在挑战。自体Treg细胞数量有限,自身免疫性疾病患者的Treg细胞可能功能异常,异体Treg细胞提供了可扩展解决方案。但在高炎症或缺氧的不良微环境中,Treg细胞的抑制功能可能被抑制,CAR-Treg细胞存在逆转分化为辅助性T细胞、加重移植物抗宿主病的风险。由于自身免疫性疾病常累及中枢神经系统(多发性硬化)、关节(类风湿关节炎)等难以到达的组织,工程化CAR-Treg细胞高效归巢至病变部位是治疗成功的关键。反之,CAR Treg细胞对免疫系统的过度抑制可能增加感染或恶性肿瘤的易感性,突显了精细调节局部和全身Treg细胞介导的免疫抑制的必要性。
多数CAR-T细胞产品采用体外制备,该方式高效且验证充分,但存在前文所述的多项缺陷。为规避体外制备CAR-T细胞疗法的复杂性、成本、低效性与安全风险,领域内正推进创新型体内策略,有望避免清淋化疗,实现CAR动力学的精准调控。此类策略中,编码CAR的基因治疗载体直接给药患者,在体内转染T细胞。例如,植入型生物材料已在体内CAR-T细胞工程化中展现潜力,体内替代方案包括病毒与非病毒CAR-T细胞转染途径。临床前研究已证实慢病毒、腺相关病毒等病毒载体体内递送CAR的可行性,目前已有临床试验采用慢病毒载体体内工程化CAR-T细胞。然而,病毒载体面临多重限制,包括由病毒衣壳决定的插入片段大小限制、致突变和致癌风险、免疫原性的存在或诱导、冗长的生产工艺及高昂的成本。
最具前景的非病毒体内CAR-T细胞技术之一是脂质纳米颗粒(LNPs),它可将编码CAR的修饰mRNA靶向递送至T细胞。该策略在疫苗生产中取得成功,具备工业化可扩展潜力。LNPs不仅规避了病毒载体的尺寸限制,还克服了插入突变的风险,同时降低了生产成本。尽管LNP的免疫原性总体低于病毒载体,但仍可能引发免疫反应。然而,优化其脂质组成及精细调整mRNA货物中的核苷酸修饰可降低其免疫原性。
尽管mRNA递送只能实现短暂的CAR表达,但这在多种自身免疫病中可能已足够,甚至是期望的,因为这允许免疫系统重置后重建,并在疾病复发时再次治疗。尽管体内CAR-T细胞工程化潜力巨大,仍需解决多项缺陷:全身给药纳米颗粒的脱靶CAR递送、输注反应。优化LNP的制剂参数可提升mRNA完整性与转染效率。理论上,自我扩增RNA、环状RNA等其他RNA分子可延长目的基因表达,提升单剂RNA的治疗获益。
对体内CAR技术的一个巧妙变通在于创新的mRNA自体CAR-T细胞平台,该平台使用mRNA而非DNA在T细胞中编码CAR,随后这些细胞可在无需淋巴细胞清除的情况下给予患者。在一项针对MG患者的II期随机、双盲、安慰剂对照试验中,门诊环境下单次输注一种在研的mRNA抗BCMA自体CAR-T细胞疗法(Descartes-08),在长达12个月的随访中带来了深度且持久的应答。该项目近期已推进至III期临床。
我们日益认识到,CAR-T细胞疗法相比自身免疫性疾病现有标准治疗具备优势,现有标准治疗数十年未发生重大变革,仍以长期免疫抑制治疗为主。如本文所述,靶向CD19的CAR清除B细胞,仅是阻断自身免疫进展的多种可用策略之一。CAR-T细胞治疗的经验提示,若阻断效果足够彻底,免疫系统能够获得自我调节能力并重建自身耐受。CAR-T细胞疗法可能仅需周期性给药,甚至实现无药缓解,这一前景激发了学界的研究热情。但需明确的是,该疗法无法消除免疫自身反应的潜在易感性,因此,由于免疫系统固有的耐受与自身免疫间不稳定的平衡,未来仍可能发生自身免疫病的复发。
Jerome Avouac et al., Nature Reviews Drug Discovery, 2026, 25:290-309. Roads and detours for CAR T cell therapy in autoimmune diseases.
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