CAR-T治療相關細胞因子釋放綜合癥的研究進展

胡佳麗 張添添 張超 陶瑩 陳衛建 高文倉

嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）T細胞療法是一種新興的癌癥治療技術，在B 細胞惡性腫瘤中顯示出良好療效。通過基因轉移技術將CAR轉入自體T細胞，并進行體外擴增后輸注入患者體內，直接結合其同源抗原，形成CAR-T細胞活化、增殖、免疫激活、炎性細胞因子釋放及腫瘤細胞清除。CAR-T療法在惡性血液病中取得了良好的療效，治療后最顯著、最嚴重的毒副作用是細胞因子釋放綜合征（cytokine release syndrome，CRS）［1］。在接受癌癥免疫治療的患者中，CAR-T細胞療法相關CRS的風險特別高［1］。在以CD19為靶點的CAR-T細胞試驗中，CRS的發生率高達93%，3級及以上高危患者達13%［2］。CRS的病理生理具體機制尚不確切，主要包括超生理水平的免疫激活，目前仍缺乏有效應對CRS的臨床手段。在即將到來的聯合免疫治療時代，為擴大免疫治療的應用范圍，對CRS的正確認知及處理變得至關重要。本文將主要對CRS的概念、高危預測、分級與治療管理等研究進展進行綜述，以期為臨床治療提供一定的參考。

1 CRS的概念

與細胞因子風暴不同，CRS是用來描述CAR-T輸注后，T淋巴細胞在體內被免疫激活并快速增殖，引起炎性細胞因子的過度釋放，而產生一系列臨床癥狀，包括發熱、缺氧、低血壓和器官功能障礙等，甚至導致患者死亡［3-4］。CAR-T細胞治療后參與CRS的細胞因子譜不僅包括效應細胞因子，如干擾素（interferon，IFN）-γ、白介素（Interleukin，IL）-2、可溶性IL-2Rα、IL-6、可溶性IL-6R、粒細胞巨噬細胞集落-刺激因子（granulocyte macrophage-colony stimulating factor，GM-CSF），還有由單核細胞和巨噬細胞分泌的細胞因子，如IL-1，IL-6，IL-8，IL-10，IL-12，以及腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α、IFN-α、單核細胞趨化蛋白（monocyte chemoattractant protein，MCP）-1等［5］。在接受癌癥免疫治療的患者中，CRS的發病率因免疫治療藥物的類型不同而有很大差異，但通常發生在CAR-T細胞輸注后的2～20天，持續3周左右［6］。

2 CRS的高危預測

雖然大多數接受CAR-T細胞療法的患者都經歷了一定程度的CRS，但CRS的嚴重程度和臨床反應之間似乎沒有直接聯系。一部分患者完全緩解，卻沒有明顯的CRS跡象，而另一部分患者沒有臨床反應，但表現出嚴重的癥狀和實驗室異常。目前研究主要傾向于將細胞因子譜或血清生化標志物的早期改變用于預測CRS的嚴重程度，從而指導抗細胞因子治療。可能由于CRS的天然特征，血清細胞因子水平可作為生物標志物，其特征是明顯的全身性炎癥和炎性細胞因子升高［3］。已有研究證實，在CAR-T細胞輸注后血清細胞因子水平與CRS的嚴重程度之間存在正相關性［7］。任何預示體內CAR-T擴張和激活的危險因素都可以預測CRS的嚴重程度。當患者的腫瘤負擔較大時，該CRS的發生率和嚴重性也會增加，可能是因為這樣會導致更高水平的T細胞活化。疾病負荷是CAR-T細胞治療或雙特異性T細胞活化劑治療后嚴重CRS的最重要預測因子之一［8］。臨床因素包括疾病負擔、使用氟達拉濱/環磷酰胺預處理的淋巴枯竭、較高的CAR-T細胞劑量等［3，4，9，10］。其他患者因素包括先前存在的炎癥狀態（基線血清鐵蛋白）、基線內皮激活（血小板減少），似乎能夠預測更高級別的CRS［9-12］。嚴重CRS的高危因素歸納如下：（1）早期發病首次CAR-T治療3日內；（2）高疾病負荷；（3）基于氟達拉濱的調節對淋巴耗竭的影響；（4）高輸注CAR-T細胞劑量；（5）無選擇性CD8+中央記憶T細胞的CAR-T細胞；（6）高基線血清鐵蛋白（>1,500 μg/L；（7）嚴重血小板減少。

2019年，有研究者通過使用包括三種細胞因子的前向邏輯回歸模型準確預測出病情發展為重癥的CRS患者，尤其是在兒科患者中，基于評估輸注72 h內IFN-γ、IL-13、MIP1-α濃度的建模分析非常準確，靈敏度為100%，特異度為96%，并在獨立的隊列中進行了驗證［7］。與上述構建模型的思路的相反，FHCRC等［10］開發了一種更為簡單、及時的分類樹模型，包括發熱和單細胞因子，用于早期識別4級以上CRS高危患者，通過在輸注后36 h內對體溫≥38.9 ℃患者的血清MCP-1進行檢測，預測的靈敏度和特異度最佳，然而還待進一步研究證實，臨床參數組合的建模可能會更廣泛地使用，由于在大多數醫院中尚不容易獲得MCP-1，MIP1-α等細胞因子［3］，這也是一個巨大的挑戰。

3 CRS分級與治療管理

3.1 分級標準 在2014年以前，人們使用通用術語標準（common terminology criteria for adverse events，CTCAE）系統來定義、實施分級診療。在實施免疫治療后3周內，出現以下至少一種情況應考慮CRS：體溫>38 ℃，室內空氣狀態下血氧飽和度<90%，收縮壓<90 mmHg，出現器官毒性證據。器官毒性證據，主要是根據4.03版不良事件CTCAE進行分級的，即在抗體注射后幾分鐘至幾個小時內出現CRS癥狀，并且可以通過簡單的停止注射藥物來解決或改善CRS，但不能夠很好地反映CAR-T療法后延遲出現的CRS。此外，CTCAE系統是通過停止藥物使用來緩解CRS，但CAR-T細胞多為單次輸注，且在體內存在級聯擴增效應，停止輸注并不是一個很有意義的手段。該量表是在CAR-T細胞臨床試驗出現之前開發的，旨在評估單克隆抗體而不是細胞療法的急性輸注毒性，因此不是對CAR-T細胞治療引起的CRS進行分級的理想框架。

隨著CAR-T細胞療法的發展，已經多次嘗試開發一致的CRS分級系統。理想情況下，統一和通用的分級系統將能夠對CRS患者進行客觀評估，完善對相關不良事件的解釋，并有助于指導醫生對患者采取適當的治療策略［13］。2014年，LEE等［3］重新圍繞缺氧、低血壓和其他終末器官毒性定義了CRS的分級標準，由于是第一個將等級與治療相關聯的標準，被廣泛應用于CAR-T細胞治療組。而后Memorial Sloan Kettering癌癥中心研究小組在依賴于實時獲得患者血清細胞因子水平的前提下，確定了區分嚴重CRS和非嚴重CRS的客觀因素，又更新了Lee分級標準。2018年，賓夕法尼亞大學研究組開發Penn分級標準，與Lee標準相比，Penn標準趨向于將CRS的等級定為較高。這是前期接受度較廣的三個量表，臨床醫生需要對比多類修訂分級制度至少評估兩次，結合相關經驗判斷以確定患病等級。不同分級標準之間的差異妨礙了各個中心之間臨床試驗數據的比較。認識到已發表的分級方案存在差異，需要協調免疫效應細胞相關CRS的定義和分級系統，2019年美國移植和細胞治療學會（ASTCT）根據體溫、血壓、血氧飽和度發布了簡化版的共識指南［14］，見表1。

表1 2019年ASTCT共識指南

3.2 治療 根據ASTCT評級系統，一級的發熱患者主要以一般退熱治療、輸液以維持體液平衡為主要治療手段；二級出現低血壓，但不需要升壓藥治療，首先使用靜脈補液和低流量鼻導管吸氧，若療效不佳，可考慮盡早輸注IL-6拮抗劑（妥珠單抗）治療，以確保收縮壓>90 mmHg，及時轉入ICU治療，若吸氧濃度<40%或出現2級器官毒性，也應考慮盡早輸注IL-6拮抗劑治療；二、三級之間的主要區別為是否使用血管升壓藥物；持續二級或高危三、四級狀態，轉入ICU實時生命監護，完善心功能監測等，藥物予以IL-6拮抗劑和糖皮質激素以控制病情；四級需要使用多種血管升壓藥和正壓通氣等手段，在使用三級CRS的治療基礎上，建議加用甲潑尼龍1 g，1次/天，早期積極的管理，高等級CRS也存在可逆性［14-15］。

除對癥、支持治療手段外，特效治療是CRS診斷后的一大挑戰，在不破壞CAR-T細胞的抗腫瘤作用情況下，減輕炎性級聯反應。通過檢測發現嚴重CRS期間，內皮細胞活化的生物標記物濃度持續升高［16］，內皮細胞激活可能存在逐步放大級聯反應。高濃度的全身細胞因子如IFN-γ、IL-6、TNF-α，通過CAR-T細胞和非CAR的過度激活而釋放T細胞誘導內皮細胞活化，然后活化的內皮細胞產生更多的IL-6［3］。高水平的IL-6可能會引發促炎性IL-6介導的信號傳導級聯反應［17］。有大量證據表明，同時具有抗炎和促炎特性的IL-6是CRS信號級聯反應中的重要介質，但也可能參與啟動抗腫瘤反應。IL-6能夠誘導肝細胞產生C反應蛋白（C-reactive protein，CRP），CRP成為了免疫治療后CRS的重要經歷標志物，CRP的下降能夠反映CRS的緩解。

2017年，FDA批準妥珠單抗用于治療嵌合抗原受體T細胞誘導的嚴重或危及生命的CRS［18］，妥珠單抗是一種與IL-6競爭結合其受體的單克隆抗體。在具有高白血病負擔的人源化小鼠中，CAR-T細胞介導的抗癌治療引起高燒和IL-6水平升高是CRS的標志。人單核細胞是CRS期間IL-1和IL-6的主要來源。因此，通過單核細胞消耗或使用妥珠單抗阻斷IL-6受體可預防該綜合征［19-20］，預防性或早期使用妥珠單抗似乎對CRS有利。

最近的多項臨床研究已經表明，血管內皮細胞的活化或功能障礙與嚴重的CRS相關［10，21］，低血壓、毛細血管滲漏和消耗性凝血病變均提示可能存在內皮功能障礙。內皮細胞活化成為一大相關因素［22］，內皮穩定劑可能為治療或預防CAR-T細胞相關性CRS開辟新的途徑，所以有必要進行系統的研究以確定這些早期干預是否影響CAR-T細胞的抗腫瘤活性。

4 小結

免疫療法頻頻取得成功，預示著腫瘤學免疫治療領域將繼續快速增長。隨著CAR-T細胞療法抗癌治療的廣泛應用，預計未來幾年CRS的發病率將會迅速升高。進一步闡明CRS的臨床分級與治療管理和預測模型，將促使這種毒性反應的研究取得重大進展，能夠更安全實施相關治療，擴大CAR-T細胞療法在實體瘤中的應用［23］。CRS中IL-6拮抗劑有效說明了，有針對性的免疫干預在癌癥免疫治療毒性管理中的潛力，內皮細胞活化從根本上擴展了臨床醫師對CRS的認識。發熱、MCP-1等一些可及時、簡單獲取的預測性指標對CRS及高危患者的早期干預是有意義的，但需要進一步臨床研究證實。隨著對病理生理學認識的提高和毒性處理臨床經驗的增加，CRS的特異性緩解有望使腫瘤免疫治療更安全、更有效。