CART细胞的药理作用

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摘要：与大多数药物相比，CAR-T细胞产物非常复杂，因为每种细胞产物都是由数百万个细胞的异质混合物组成。考虑到T细胞在患者体内主动迁移和复制的能力，CAR-T细胞在给药后的生物分布和动力学是独特的。CAR-T细胞疗法还具有多种作用机制，有助于其抗肿瘤活性和毒性。这篇综述概述了CAR-T细胞的独特药理作用，重点是靶向CD19和B细胞成熟抗原（BCMA）的CAR-T细胞。

1.引言

由于二十世纪末期分子生物学的发展，基因工程细胞疗法作为治疗癌症，遗传疾病，传染病以及自身免疫性疾病的新型治疗手段应运而生。在这些疗法中，嵌合抗原受体（CAR）修饰的T细胞（CAR-T细胞）治疗是最先进的方法，美国食品药品监督管理局（FDA）在年批准了两种CAR-T细胞疗法，这是第一个法规基因工程细胞疗法的批准。

CAR-T细胞与传统药物（例如小分子或生物制剂）有很大不同。与后一种药物（在化学上可以很好地定义）不同，基于细胞的疗法极为复杂。产品中的每个细胞都由数千种蛋白质组成。这些蛋白质的丰度不仅随着产品中不同细胞的不同而变化，而且随着细胞对其微环境的反应而变化。这种复杂性挑战了我们定义细胞产品纯度和效力的能力。基于细胞的疗法的自我复制性质对它们产生长期疾病控制的能力至关重要，这也使它们在药物中具有独特的药理特性。这篇综述描述了CAR-T细胞的药理作用，并突出了我们对这一快速发展领域的认识中的一些主要空白。

2.CAR-T细胞疗法概述

CAR-T细胞疗法利用基因修饰的T细胞攻击患者的肿瘤细胞。它们基于这样的概念：由抗体衍生的抗原结合结构域和重要的T细胞受体信号传导结构域组成的工程化受体可以指导T细胞与表达抗原的细胞发生反应（2）。尽管这些工程受体的构建体（即CAR）在不同的CAR-T细胞疗法之间有所不同，但CAR最常见的是具有单链可变片段（scFv）作为其胞外抗原结合结构域，而胞内信号传导结构域通常包括T细胞受体CD3ζ结构域和CD28或4-1BB的共刺激结构域（如图1a所示）。与肿瘤细胞上的特定抗原结合后，CAR信号域将激活CAR-T细胞增殖，分泌细胞因子或杀死目标肿瘤细胞（3）。大多数CAR-T细胞产品的制造，尤其是已获得监管部门批准的产品，都依赖于患者的自体T细胞，以避免由于主要和次要的组织相容性差异而排斥CAR-T细胞或移植物抗宿主病。在典型的制造过程中，通过白细胞分离术获得患者的T细胞，对它们进行离体基因修饰以表达CAR，然后在细胞培养中扩增其数量，最后将其输回患者体内以对抗肿瘤（4）（图1b）。

图1CAR设计及其在过继T细胞免疫疗法中的应用。（a）与天然TCR复合物和共刺激相比的典型CAR设计。（b）使用经基因修饰表达CA可变片段；TCR，T细胞受体。

最常用的基因传递载体是γ-逆转录病毒载体或慢病毒载体（见表1），两种类型的病毒载体均可在体外将CAR基R的T细胞进行自体T细胞免疫治疗的一般方法概述。缩写：CAR，嵌合抗原受体；scFv，单链可变片段；TCR，T细胞受体。

最常用的基因传递载体是γ-逆转录病毒载体或慢病毒载体（见表1），两种类型的病毒载体均可在体外将CAR基因有效地传递到受刺激的人T细胞中。使用病毒载体的主要安全隐患是具有复制能力的病毒的发生和由于载体在基因组中随机插入基因而致癌。然而，现代逆转录病毒和慢病毒载体设计使用分裂的基因组进行载体包装，并在病毒基因组内整合了自我灭活的缺失，从而降低了接受由γ逆转录病毒或慢病毒载体（5）在γ受体基因修饰的T细胞产物的患者产生复制型病毒的可能性。另外，迄今尚未报道在人T细胞中载体介导的肿瘤发生的情况。

还在研究几种用于CAR-T细胞制造的非病毒基因递送方法，包括SleepingBeauty转座子系统（6），piggyBac转座子系统（7，8）和基于信使RNA（mRNA）的系统（9）。

关于慢病毒载体产生的CAR-T细胞的两项分析报告表明，转导效率与CAR-T细胞的体内动力学无关（10、11）。参考文献12对CAR-T细胞使用的基因递送载体进行了更全面的综述。参考文献4对其他CAR-T细胞的生产过程和变异进行了综述。

CAR-T细胞的靶向抗原取决于肿瘤的情况。CD19是B细胞谱系细胞广泛表达的抗原。另一个受到广泛研究的CAR靶标是B细胞成熟抗原（BCMA）。BCMA存在于浆细胞上，靶向BCMA的CAR-T细胞疗法正在积极研究R/R多发性骨髓瘤（MM）。在美国和中国的多项临床试验中，靶向BCMA的CAR-T细胞已显示出令人鼓舞的结果（见表1）。

定义活药品的特征

与由化学成分定义的传统药物（可用于评估产品的纯度并预测其功效）相反，CAR-T细胞由多种异质细胞组成，这些异质细胞来源于患者，并且在制造过程中会发生很大变化。T细胞分为两个主要子集。CD8+T细胞通过多种机制介导针对靶肿瘤细胞的直接细胞毒活性，包括释放穿孔素和颗粒酶B和死亡受体信号传导，这会在靶细胞中触发caspase活化并导致凋亡性细胞死亡（图2）。CD4+T细胞能够通过支持CD8+T细胞增殖和效应子功能的细胞因子产生以及直接的细胞毒活性来协助这种免疫应答（15、16）。这些T细胞亚群从幼稚细胞开始，逐渐分化为多种记忆或效应细胞。幼稚和记忆T细胞在刺激后具有最高的增殖能力，分化的效应细胞通过数十种在表型和功能上不同的分化状态来协调靶向肿瘤细胞的清除。

图2CAR-T细胞的作用机理。CAR最通常由scFv的细胞外抗原结合域和细胞内信号传导域组成，后者通常包括TCRCD3ζ域和CD28或4-1BB的共刺激域。与肿瘤细胞上的特定抗原结合后，CAR信号域将激活CAR-T细胞增殖，分泌细胞因子或杀死目标肿瘤细胞。缩写：BCMA，B细胞成熟抗原；CAR，嵌合抗原受体；scFv，单链可变片段；TCR，T细胞受体。

根据美国联邦法规代码，标题21，第.3节，“纯度是指相对不受成品中无关物质的影响，无论对接收者有害还是对产品有害”。定义CAR-T细胞产物的纯度是非常困难的。此外，由于CAR-T细胞是由每位患者的自体T细胞制成的，因此起始材料差异很大，从而阻碍了最终产品的批次间一致性。

除了我们可以评估的异质性之外，还有很多层次的变化是无法衡量的。在制造过程中，不可避免地会通过基因传递载体将随机差异引入CAR-T细胞产品中，因为大多数当前方法（例如，γ-逆转录病毒载体，慢病毒载体或非病毒转座子系统）会导致基因组内随机位置的基因整合。

尽管迄今为止尚未报道T细胞中载体介导的致癌作用，但随机基因插入的作用仍然是不可控制的因素，可能会影响患者的CAR-T细胞性能。例如，据报道，慢病毒载体介导的随机插入事件破坏了CAR-T细胞中的甲基胞嘧啶双加氧酶TET2基因，从而表观遗传地改变了CAR-T细胞及其后代以及该单细胞克隆的增殖能力，被确定为患者缓解的原因（18）。尽管该患者受益于制造CAR-T细胞的基因传递载体所引起的随机性，但不能肯定地排除了该载体介导的突变也可能对CAR-T细胞的功效产生负面影响。

除了纯度以外，从监管的角度以及希望为患者提供预期有效的产品的角度来看，预测产品功效的测定也很重要。已经探索了许多功能测定作为CAR-T细胞产物的潜在效力测定。tisagenlecleucel的报告结果显示，CAR-T细胞的体内功效与其体外功能之间几乎没有相关性，这是由对表达抗原的肿瘤细胞产生应答的干扰素-γ（IFN-γ）产生确定的（19）。这并不奇怪，因为这种细胞因子的产生并不等同于细胞毒性。另外，过继转移CAR-T细胞后杀死癌细胞的许多工作是由注入的细胞的后代而不是注入的细胞本身进行的。因此，CAR-T细胞的体内功效可能取决于它们的复制能力，这可能依赖于具有高复制能力但细胞毒性或效应功能较少的CAR-T细胞的记忆分化亚群。用tisagenlecleucel进行的相关研究证明了这一点，表明CAR-T细胞功效的最佳相关因素之一是用于CAR-T的单采血液分离产品中的CD27+CD45RO-CD8+T细胞（一种记忆样T细胞亚群）生产的细胞比例（20，21）。

正在努力将细胞选择纳入CAR-T细胞的生产方案中，旨在配制具有更明确的成分和效力的CAR-T细胞产品。在一种方法中，分别修饰纯化的CD8+中央记忆T细胞和CD4+T细胞以表达CAR，然后富集CAR+细胞，然后将制造的CD8+和CD4+CAR-T细胞按照确定的1：1比例合并为在注入患者之前使用单一产品（22-25）。该协议基于临床前研究的结果，该结果表明，在清除时，由选定的中央记忆T细胞或幼稚T细胞产生的靶向CD19的CAR-T细胞比由效应记忆T细胞产生的CAR-T细胞更有效小鼠模型中的CD19+白血病细胞，并且CD8+和CD4+CAR-T细胞的组合协同发挥了抗肿瘤功效（26）。但是，这种靶向CD19的CAR-T细胞制剂在试验中尚未显示出更高的临床疗效一致性。此外，CD8+记忆T细胞的选择程序并非在所有患者中都可行（22）。要开发具有更明确的细胞组成的产品，还有很多工作要做，这很可能取决于对T细胞生物学与CAR-T细胞产品质量和效能之间关系的更好理解。

CAR-T细胞的药代动力学

CAR-T细胞在遇到表达抗原的靶细胞后具有强大的增殖能力，而一部分CAR-T细胞作为记忆细胞可能能够在体内持续多年。这些特性使CAR-T细胞的药代动力学与传统药物完全不同。tisagenlecleucel和axicabtageneciloleucel的研究表明，细胞施用后的早期动力学相似。通常，CAR-T细胞在输注后会大量扩增，其外周血中的浓度会在输注后7到14天内达到峰值。然后浓度趋于以两个一般阶段下降。在肿瘤清除后的接下来的几个月中，出现了急性收缩期，其衰减速率可变。然后，在某些患者中，CAR-T细胞在初次输注后的数年内表现出可检测到的CAR-T细胞的长期持久性（图3；表1）。

几个因素影响体内CAR-T细胞动力学。第一个因素是武装T细胞的CAR构造所固有的。CAR的共刺激结构域（通常来自CD28或4-1BB）对于启动和维持克隆性T细胞增殖至关重要。但是，最佳共刺激域尚不清楚，可能取决于肿瘤的情况。CD28共刺激结构域刺激CAR-T细胞增殖并增强效应子功能，尤其是细胞因子的产生（27）。4-1BB共刺激域似乎促进了CAR-T细胞的存活和持久性，特别是在体内（28）。但是，由于CAR-T细胞产品的制造协议多种多样，因此使用不同的CAR构建物评估临床试验中的数据无法得出关于哪个域优越的结论。一项研究试图比较CD28和4-1BB共刺激的CAR-T细胞之间的植入动力学，其中两种类型的CAR-T细胞在输注到患者体内之前以1：1的比例混合，并且它们的植入是通过定量聚合酶链反应（PCR）同时监控。这项研究没有发现在植入的这两种类型的CAR-T细胞中，在达到扩张峰的时间或从第0天到第28天的曲线下面积所确定的扩张幅度方面，在统计学上没有显着差异（29）。尽管如此，该结果可能是由于该研究的队列较小。这项研究也没有评估长期移植，因为CAR-T细胞的持久性差异可能会更加明显。靶向替代性抗原的CAR-T细胞似乎表现出相似的植入动力学，如通过相同方案产生的靶向CD19和BCMA的CAR-T细胞的相似体内动力学所揭示的，唯一的差异是抗原结合域（21，30）。由于许多CAR构建体均由鼠scFv作为抗原结合结构域组成，因此人们对CAR-T细胞在患者中的潜在免疫排斥反应产生了担忧。已经观察到预先存在的或诱导的抗鼠嘌呤抗体，但它们似乎并不影响CAR-T细胞的持久性或功效（10、11、31）。然而，针对鼠类scFv的内源性T细胞反应可能会阻碍某些接受第二次CAR-T细胞治疗的患者的植入和疗效（22、23）。

从患者获得的T细胞亚群的质量差异是第二个重要因素，可能会影响CAR-T细胞的植入动力学和长期持久性。临床前环境中的一些研究表明，过继转移后，幼稚，干细胞记忆和中央记忆T细胞表现出最高的持久性，并且可能是CAR-T细胞的最佳T细胞亚群（32）。一项针对CD19靶向，4-1BB共同刺激的CAR-T细胞治疗的CLL受试者的回顾性分析显示，单采血液耗材中较高频率的CD27+CD45RO-CD8+T细胞与用于制造CAR增强的CAR-T细胞相关-T细胞的扩张和持久性以及良好的临床效果（20）。在另一项使用靶向BCMA的CAR-T细胞治疗MM患者的研究中也观察到了类似的关联（21）。在CLL患者和MM患者中，单采单采产品中T细胞的CD4：CD8比率更高也与更大的CAR-T细胞扩张相关（20，21）。在最终的CART细胞产物（10、11、20、21）中未发现与CD4：CD8比的这种相关性。对CD28共同刺激的CAR-T细胞的一项研究表明，在患有以下疾病的患者中，输注后CAR-T细胞产物（由CCR7+CD45RA-定义）中中央记忆T细胞的百分比与DLBCLCAR-T细胞峰扩展之间存在关联（33）。总的来说，可用数据表明，CAR-T细胞的体内动力学可能受制造前后T细胞亚群组成的影响。

除了这些CAR-T细胞内在因素外，外在因素也可以影响CAR-T细胞动力学。据报道，Tisagenlecleucel在外周血中的峰值浓度较低，但与B-ALL患者相比，DLBCL患者的持久性更长，这可能是因为CAR-T细胞在血液和组织之间运输。DLBCL患者的大多数靶细胞均位于组织中，而B-ALL患者的大多数靶细胞均位于血液中，这种运输差异可能导致血液浓度降低和CAR-T细胞半衰期延长（11）。肿瘤负荷是另一个经常被报道与CART细胞扩增成正相关的参数（10，22，24，30）。在一项针对B-ALL中靶向CD19的CAR-T细胞的研究中，CAR-T细胞的峰扩展与总体肿瘤负荷无关，而是与骨髓中由肿瘤和非肿瘤B细胞组成的CD19+细胞相关（25）。这些相关性可以通过更多抗原表达靶细胞的存在来解释，从而导致CAR-T细胞的刺激和增殖更加频繁。然而，在DLBCL中CD28共同刺激的CAR-T细胞研究中，并未确定肿瘤负荷以及抗原表达与CAR-T细胞植入和动力学之间的关系，这可能是由于CAR-T细胞向靶组织的运输所致。可能会降低其采样血液中CAR-T细胞的浓度（11）。尽管数据有限，但CAR-T细胞动力学似乎不受患者人口统计学（例如性别，年龄，种族和体重），肿瘤细胞遗传学，疾病分期或先前治疗的影响（10、11）。

可在一定程度上控制的临床因素也会改变CAR-T细胞的植入动力学。最值得注意的是，在注入CAR-T细胞之前进行化学治疗会增加T细胞扩增的峰值。T细胞免疫疗法之前接受化学疗法治疗的患者的价值最初在黑色素瘤的肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）研究中得到认可。TIL治疗需要事先进行淋巴结清扫术，以达到最佳的临床反应（34）。淋巴结清扫化疗后增强T细胞扩增和移入的基础机制尚不完全清楚，但它们可能至少部分是由于稳态细胞因子（如白介素7（IL-7）和IL-15）的可用性增加所致。减少内源性宿主T细胞对这些有限细胞因子的竞争（33、35）。环磷酰胺与氟达拉滨合用代表了CAR-T细胞研究最常用的淋巴衰竭化疗方案。尽管单用环磷酰胺可促进CAR-T细胞的植入（36），但已证明氟达拉滨与环磷酰胺联用可提高成年B-ALL和NHL患者靶向CD19的CAR-T细胞的扩增和持久性以及无进展生存率（22，23）。此外，在一项针对MM患者中针对BCMA的CAR-T细胞的小型研究中，与无淋巴结清扫术的人群相比，环磷酰胺介导的淋巴结吸术既无CAR-T细胞植入，也无CAR-T细胞反应显着影响，这表明尽管在淋巴结清扫队列中观察到了更一致的CAR-T细胞扩增，但对于CAR-T细胞植入和持久性而言，并不是绝对不需要淋巴结清扫术（21）。因此，尽管通常认为预先调节是T细胞免疫疗法方法的重要组成部分，但要更好地了解其全面影响，还需要进一步研究。

最后，与大多数传统药物不同，输注的CAR-T细胞的剂量与患者体内CAR-T细胞的体内动力学并不紧密相关（10、11、25、33、37-39）。这可能不足为奇，因为CAR-T细胞在CAR与相关抗原结合后增殖，并且在输注后导致CAR-T细胞数量的对数扩展，这可能会抵消任何初始剂量差异。

CAR-T细胞的药代动力学

已经在靶向CD19的CAR-T细胞产品中证明了CAR-T细胞的临床效果，而针对BCMA靶向的CAR-T细胞的数据越来越多。表1总结了针对CD19-和BCMA靶向CAR-T细胞的大多数临床试验的数据。疾病组织学是影响CAR-T细胞临床反应的主要因素（35）。靶向CD19的CAR-T细胞产物对B-ALL患者的应答率比对DLBCL或CLL的患者更高（38-42），这可能是由于肿瘤位置的差异，肿瘤细胞的特征所致，肿瘤微环境或受疾病类型影响的患者T细胞的质量（30）。临床反应的动力学也取决于疾病的背景。用靶向CD19的CAR-T细胞治疗的B-ALL和CLL患者通常在输注后的第一个月内表现出最高的临床反应（30、38、43-45）。但是，可能会出现反应延迟的情况，有时甚至在输注后超过1个月时会发生（18）。该反应似乎与患者特征如种族，性别，年龄，端粒长度或先前治疗的次数和类型无关（20、21、38、42、45、46）。此外，肿瘤细胞上的靶抗原密度似乎并未影响靶向CD19或BCMA的CAR-T细胞的功效（21、40、42、44、45），并且在患有DLBCL的患者中观察到了反应CD19的表达水平低甚至无法检测（11、38）。低靶抗原密度激活CAR-T细胞的能力与天然T细胞受体的观察结果一致，在这种观察中，与主要组织相容性复合物（MHC）复合的单个肽可导致激活信号（47）。CAR-T细胞对抗原密度的这种出色的敏感性可以与基于抗体的疗法形成对比，后者通常需要实质上更高的靶抗原密度才能达到药效学作用。

在使用各种CAR-T细胞产品的临床试验中，CAR-T细胞的功效与CAR-T的扩增和持久性呈正相关（10、20、21、23、24、30、31、33、38、42-44，48），只有一项研究表明，DLBCL患者的CAR-T细胞峰值扩增与反应之间没有明确的关系（11，38）。因此，增强CAR-T细胞扩增和持久性的因子可能有助于疗效。

CAR-T细胞剂量与疗效的相关性并不明显（10、11、37-40、42、45、46）。由于CAR-T细胞具有增殖能力，因此它们在体内的扩展范围比注入患者体内的初始数量更重要。然而，在针对MM患者的针对BCMA的CAR-T细胞的几项研究中，尽管这些试验的样本量相对较小，但较高剂量往往会导致更好的临床结果（21、44、48）。如第3节所述，对用于制造CAR-T细胞产品的血液分离材料的回顾性分析显示，血液分离材料的T细胞亚群组成可以较高频率预测CAR-T细胞治疗的临床结果用于制造CAR-T细胞的原材料中CD27+CD45RO-CD8+T细胞的数量与CLL和MM患者的临床结局改善相关（20，21）。相比之下，对B-ALL中靶向CD19的CAR-T细胞的回顾性分析显示，单采血液穿用材料中较高频率的LAG3高/肿瘤坏死因子-α（TNF-α）-低CD8+T细胞与治疗失败（49）。此外，据报道，输注前CAR-T细胞的多功能性（定义为多功能细胞的百分比乘以那些细胞分泌的细胞因子的中值荧光强度）与NHL患者的临床反应呈正相关（50）。这些生物标记物是否可用于预测整个CAR-T细胞产物和疾病的功效，以及这些表型如何促进功效的提高，尚需进一步研究。

阐明了对CAR-T细胞疗法产生抗药性的机制，即主要抗性和继发性抗药性都会导致治疗后复发。至少两种不同的机制可能引起原发性耐药。首先，治疗失败归因于缺乏CAR-T细胞的植入和扩增，无论是由于上述内在还是外在因素引起的，这种现象在整个CAR-T细胞产物和疾病中都观察到，尤其是在CLL和MM中（21，42）。其次，对B-ALL的研究表明，白血病细胞内死亡受体信号转导的缺陷可能会破坏肿瘤对CAR-T细胞介导的抗性中的重要作用，这些缺陷会破坏诸如Fas触发的凋亡等其他死亡诱导机制。尽管穿孔素和粒酶B的释放被认为是CAR-T细胞用于清除肿瘤细胞的主要细胞毒性机制，但仍具有杀伤作用（51）。

继发性耐药，最常见于小儿和年轻成人B-ALL患者，其临床反应频率高（80％），疾病复发率相对较高（?40％）（35）。在这种情况下，复发似乎与两种主要机制有关。首先是降低CAR-T细胞的持久性，特别是降低CAR-T细胞的早期丢失，这与抗原阳性的肿瘤进展有关（6、17、20、24、30）。第二个是抗原丢失，约占复发性疾病病例的三分之二（10、22、40）。抗原丢失的原因多种多样，主要机制是cd19基因座内的突变或缺失，破坏了CD19抗原的表达或抗体结合表位（20）。与使用CD28共刺激的CAR-T细胞治疗的患者相比，接受4-1BB共刺激的CAR-T细胞治疗的B-ALL患者的反应具有更高的持久性（35）。但是，不管CAR-T细胞的持久性如何，肿瘤细胞上的抗原损失都可能导致复发，这在4-1BB共刺激的CAR-T细胞治疗的患者中更常见，这可能是因为其持久性得到了改善（35）。

副作用

细胞因子释放综合征（CRS）和神经毒性是与靶向CD19和BCMA的CAR-T细胞相关的最突出的不良事件（补充表1）。CRS的特征是炎性细胞因子（包括IL-6，IFN-γ，TNF-α，IL-2和IL-10）的激增，这些因子由活化的淋巴细胞和髓样细胞产生，并导致包括发烧，低血压在内的症状，缺氧和器官功能障碍（52，53）。CRS起病可能很快，发烧是最早的症状之一。在阿昔单抗基因iloleucel在DLBCL中的注册试验中，CRS发作的中位时间为2天（范围1至12天），中位持续时间为8天。在DLBCL患者以及B-ALL的儿科和年轻成人患者中，替萨根微细胞都观察到了相似的动力学。CRS的严重程度从轻度发烧到威胁生命的，与缺氧有关的全身性炎症，急性呼吸衰竭和需要重症监护的低血压不等。在大多数情况下，CRS完全可以解决，没有后遗症。

很多的研究已经使用了几种具有不同标准的严重CRS评分系统（52），这使得很难在整个临床试验中直接比较严重CRS的发生频率。但是，如补充表1所示，全等级CRS的发生率很高，在针对CD19和BCMA的CAR-T细胞试验中，有50-％的接受治疗的患者经历了CRS。尽管比较成绩存在挑战，但严重的CRS（3-4级）仍发生在0-47％的患者中。致命的CRS很少见，但可能发生。尽管在DLBCL（名受试者）或小儿和年轻成人ALL（75名受试者）的替萨根细核注册试验中未观察到致命事件，但阿昔卡巴坦基因胞外青素注册研究报告了名接受治疗的受试者中有两次5级CRS事件（?2％），其中一名受试者经历了吞噬性淋巴细胞组织细胞增多症样综合征，另一名受试者经历了心脏骤停（54）。美国移植和细胞治疗学会最近开发了一种针对CRS的共识评分系统，该系统应有助于将来在所有试验中改善CRS严重程度的比较（53）。

CRS与血清中的IL-6水平高度相关，并对IL-6阻断疗法如tocilizumab产生反应，该药与tisagenlecleucel同时获得了CRS管理的监管批准。考虑到CRS的潜在严重性，已经探索了减轻严重CRS风险的其他方法。例如，在某些试验中，CAR-T细胞在3天内分次给药，而不是单次全剂量输注（表1；补充表1），但该策略缺乏证据来支持其有效性。另一项研究使用了对CD19亲和力较低的CAR构建体，并报道具有这种CAR设计的CAR-T细胞不会诱导严重的CRS或神经毒性（57）。但是，参加这项研究的患者的肿瘤负荷相对较低，这使该CAR设计与其他CAR设计的比较感到困惑。数个小组已尝试鉴定出可预测CRS的生物标记物，但这一发现工作受到CRS快速发作的挑战（21、22、24、31、40、42、44）。

神经毒性是CAR-T细胞的另一种相对频繁的不良反应，临床前研究并未预期到。从轻度的ir妄，头痛和失语症到意识，震颤，癫痫和脑水肿的降低，神经毒性可表现为一系列神经系统症状（58、59）。神经毒性的发生往往比CRS的发生晚（40），大多数研究表明，中位发生时间为4至6天（38、43、46、58、59）。观察到的神经毒性大部分是自限性的，并且是可逆的，但是已经报道了致命的神经毒性（41）。

神经毒性的机制尚未完全揭示。两项研究（58，59）将严重的神经毒性与内皮细胞激活和血脑屏障功能障碍联系在一起，这可能使炎症性细胞因子进入中枢神经系统（CNS）。中枢神经系统中CAR-T细胞的存在似乎与神经毒性无关（30、40、42、59）。然而，尚未完全排除T细胞活化经由CNS中的B细胞或浆细胞在CNS内局部发生的可能性。像CRS一样，神经毒性与CAR-T细胞扩张（23，24，30，33，46，54）和肿瘤负荷（22，24，30，46）相关，尽管证据表明其与CAR-T细胞剂量有关不一致（将10、11和25与21-23进行比较）。尽管严重的神经毒性通常与并发的CRS（39，58，59）和IL-6和IFN-γ水平升高有关（21-24，33），但神经毒性对妥珠单抗治疗的反应较弱（40，58,59）和它缺乏明确的干预措施。因此，有必要进一步研究神经毒性的机制和治疗方法，以提高CAR-T细胞的安全性。

最后，B细胞发育不全是CD19定向治疗的预期副作用，出现在大多数持续性CAR-T细胞植入患者中。在患有B-ALL的患者中，已经有人认为B细胞的缺乏是CAR-T细胞功能持久性的生物标志物，这些患者中B细胞的早期恢复与抗原阳性复发相关（10、40）。尽管缺乏正常的B细胞，但由于存在长寿命浆细胞，而浆细胞缺乏CD19表达，因此体液免疫仍可持久（60）。

总结

基于CAR-T细胞的疗法是不同于传统药物疗法的新颖疗法，这些疗法正迅速成为几种B细胞恶性肿瘤的护理标准。尽管最初是在R/R疾病环境中发展起来的，但它们在治疗范例中的位置可能会发生变化，试验已经将tisagenlecleucel评估为一线药物高危B-ALL疗法。仍然有许多问题围绕着这些疗法所观察到的独特毒性基础的机制。防止这些严重不良影响是非常需要的。有证据表明，预防性托珠单抗可能能够减轻CRS的严重程度而不会降低抗白血病功能（56，65）。随着我们对机制的理解的增强，利用先进的基因编辑和细胞工程方法的策略可能对于消除关键性T细胞衍生的细胞因子（例如IL-1和GM-CSF）变得可行，而后者可能是CRS的重要驱动力（66，67）。从探索CAR-T细胞治疗方法的多项不同临床试验中也可以明显看出，这些疗法中的更多将获得监管部门的批准，特别是针对BCMA的CAR-T细胞疗法已表现出卓越的临床活性，尽管面临着持续且可能独特的挑战耐久性（表1）。

~doi:10./annurev-pharmtox--

临床反应的动力学也取决于疾病的背景。用靶向CD19的CAR-T细胞治疗的B-ALL和CLL患者通常在输注后的第一个月内表现出最高的临床反应（30、38、43-45）。

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