首页 > 医疗监管/ 正文
深度解析医学证据,lxfs.net为你支撑决策
急性髓系白血病(AML)仍然是一种难治性疾病,尤其对于复发或难治性患者。虽然嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法已彻底改变了多种B细胞恶性肿瘤的治疗格局,但其在AML中的临床疗效却相当有限,这不仅反映了CAR设计方面的挑战,也反映了AML固有的复杂生物学和免疫学屏障。靶点特异性不足、显著的白血病异质性以及免疫抑制性骨髓微环境,共同损害了CAR-T细胞的识别、持久性和效应功能,从而限制了治疗有效性和安全性。
《Frontiers in Immunology》一篇综述中,南昌大学第二附属医院学者讨论了这些主要屏障,并总结了为应对这些屏障而开发的新兴工程策略,包括提高靶向精确性、增强CAR-T细胞功能适应性以及重塑抑制性免疫微环境的方法。这些见解可能有助于阐明在AML中实现有效CAR-T治疗的关键屏障,并为其未来的优化策略提供参考。

引言
急性髓系白血病(AML)是一种高度异质性和侵袭性的血液系统恶性肿瘤,仍然难以治疗,尤其是在复发或难治性情况下。近年来,AML的治疗选择已大幅扩展,包括传统化疗的改进、靶向药物的临床引入,以及异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)的持续改进,但仍有很大一部分患者经历复发或发展为难治性疾病,长期生存率持续较低。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法是一种过继性免疫治疗方法,通过基因工程改造T细胞以识别细胞表面抗原,已在复发或难治性B细胞恶性肿瘤和多发性骨髓瘤中取得了显著成功,为将这一策略扩展至AML提供了强有力的依据。
然而,CAR-T细胞疗法在AML中的应用面临更大的挑战。与B细胞恶性肿瘤不同(在B细胞恶性肿瘤中,可以靶向CD19等谱系相关抗原且毒性可控),AML缺乏具有足够白血病特异性的理想靶抗原,表现出显著的患者间和患者内异质性,并且在高度免疫抑制的骨髓微环境中发展,这削弱了CAR-T细胞的持久性和效应功能。这些AML特有的生物学和免疫学特征限制了治疗有效性和安全性,并减缓了临床转化。在本综述中,作者讨论了限制CAR-T疗法在AML中应用的主要屏障,并总结了旨在提高靶向精确性、保持CAR-T细胞功能健康度(fitness)和克服微环境抑制的新兴工程策略。
CAR-T细胞治疗概述
CD28或4-1BB等共刺激结构域的整合使第二代CAR成为主要的临床平台。后续设计加入了额外的调控特性,包括装甲CAR-T细胞中的细胞因子分泌以及JAK-STAT通路等细胞因子受体信号模块,以进一步增强功能持久性,如补充图1所示。这些进展在AML中尤其重要,因为持续活性和对骨髓微环境的适应是决定治疗疗效的关键因素。
CAR-T疗法在AML中面临的主要生物学和免疫学屏障
AML的生物学和免疫学特征所造成的屏障与B细胞恶性肿瘤有根本不同,并显著减慢了CAR-T疗法在该疾病中的临床发展。这些挑战高度相互关联,共同限制了CAR-T疗法在AML中的有效性和安全性。总体而言,这些挑战可分为三大类:靶点相关限制、白血病异质性和免疫抑制性骨髓微环境。
AML中的靶抗原限制
靶点选择仍然是AML CAR-T疗法中的核心障碍。理想的靶点应在AML原始细胞(尤其是白血病干细胞,LSCs)上均匀且稳定地表达,同时在正常造血干细胞和祖细胞(HSPCs)及其他重要组织上不表达。然而在AML中,这一条件很少得到满足。由于AML起源于造血系统,许多候选抗原与正常髓系发育共享,仅留下狭窄的治疗窗口。临床上,这仍然是该领域决定性的瓶颈。根据与正常造血干细胞(HSCs)重叠的程度,目前探索的靶点可大致分为三类,所有类别均表现出显著局限性(图1)。

图1:AML中靶抗原限制的主要类别。AML CAR-T疗法的靶抗原可大致分为三组:(1)造血共享靶点,引起“靶向肿瘤外”毒性担忧;(2)异质性靶点,可能导致白血病覆盖不完全和抗原逃逸;(3)新兴或技术上具有挑战性的靶点,提供额外机会但仍受生物学和转化屏障的限制。
与正常造血广泛重叠的靶点
CD33和CD123最能说明这一问题,两者均在AML原始细胞和LSCs上高表达,但也存在于正常HSPCs和成熟髓系细胞上。因此,CAR-T的参与既可损伤正常造血,也可损伤白血病,导致长期血细胞减少、输血依赖以及感染和出血风险增加。这种毒性特征严重限制了治疗窗口,也可能影响后续的巩固治疗(包括移植),是AML CAR-T疗法面临的主要转化挑战之一。类似的担忧也适用于CD117、FLT3和Lewis Y(CD174),它们同样因在正常造血细胞上表达而具有显著的骨髓再生障碍风险。
这些风险不仅限于骨髓,在非造血组织中的表达还可能引起器官特异性毒性。内皮细胞上的CD123表达与毛细血管渗漏综合征相关,而肝窦库普弗细胞上的CD33表达与肝窦阻塞综合征相关。鉴于其狭窄的治疗窗口,这些广泛表达的靶点在临床上最难以作为单一疗法部署;其最现实的定位是作为移植前的桥接治疗,或作为安全性控制或双靶向平台的一部分。
受限于异质性的相对限制性靶点
为扩大治疗窗口,越来越多的关注转向在正常HSCs上不表达或低表达、但在AML细胞(包括LSCs)上富集的抗原。这是必要的一步,但并未完全解决问题。尽管这些相对的谱系限制性靶点可能减少直接的造血毒性,但仍与重要的临床局限性相关。
CLL-1(CLEC12A)已成为一个突出的例子。它在AML原始细胞和LSCs上高表达,而在正常HSCs上基本不表达,在非髓系组织中表达极少,提示其安全性优于CD33或CD123。然而由于CLL-1仍在成熟中性粒细胞和单核细胞上表达,CLL-1 CAR-T疗法在临床环境中仍与显著的骨髓抑制和严重全血细胞减少相关。尽管如此,在目前探索的单靶点中,CLL-1显示出了最稳健的客观缓解率之一,可以说是AML CAR-T开发中临床最成熟的抗原,尽管持久的疾病控制仍受限于抗原逃逸和T细胞持久性。
CD70呈现另一种类型的限制。尽管它在部分AML原始细胞上表达且在HSCs上不表达,但其在患者间的表达差异显著,报道的阳性率从约30%到近100%不等。由于CAR-T活性通常取决于抗原密度,这种变异性降低了CD70作为单一靶点的可预测性和普适性。
其他候选靶点包括CD44v6、CD38、TIM-3和CD93,也面临类似的挑战。CD70的主要挑战不是安全性而是靶点稳定性,凸显了该类别中抗原异质性(而非谱系重叠)是主要的失败模式。其中CD38和CD70已进入早期试验阶段,但其证据成熟度仍远低于CLL-1。
受限于生物学或技术权衡的新兴靶点
随着AML生物学的持续进展,一些以独特生物学特征或特定技术挑战为特征的新兴靶点获得了关注。CD7在30%-40%的AML病例中异常表达,但在正常髓系细胞中不表达,提示其具有相对肿瘤选择性,然而其在T细胞上表达,使得CD7 CAR-T细胞在生产过程中易于发生自相残杀,因此,成功生产通常需要基因编辑或富集天然CD7阴性T细胞亚群。CD97也面临类似的挑战。这些方法是可行的,但增加了生产复杂性、成本和转化难度。在这种情况下,主要障碍不仅是靶点生物学,还包括制备工程。
NKG2D配体是另一个有吸引力的概念,这些应激诱导分子因DNA损伤和恶性转化而上调,在正常组织中通常不表达或低表达,提示可能有更安全的治疗窗口。然而其诱导性和异质性表达,通常限制了单一疗法的疗效,目前认为更适合联合治疗策略。
IL1RAP也值得关注,因为它参与炎症性细胞因子信号传导以及异常的FLT3和c-Kit信号传导,从而支持AML细胞存活和增殖。其在AML细胞和LSCs上的过表达,以及在正常HSCs上的极低表达,在临床前研究中显示出抗白血病活性,但临床数据仍然缺乏。因此,尽管在生物学上有趣,这些新兴靶点大多仍处于临床前或早期探索阶段,其最终临床效用取决于解决它们所带来的特定生产或生物学权衡。
综上所述,从临床转化的角度来看,CLL-1是临床上最成熟的单一靶点,但持久性仍令人担忧;CD33和CD123已被广泛探索但易产生毒性,最适合在受控或联合环境中使用;新兴靶点虽扩展了抗原库,但尚未准备好广泛单独应用。因此,未来的进展不仅取决于新靶点的发现,还取决于将每个靶点的特征与适当的工程平台和临床情境进行战略性匹配。
异质性是AML中CAR-T持久反应的屏障
AML在遗传、分子和克隆水平上是一种高度异质性的疾病,这种异质性构成了CAR-T细胞治疗后获得广泛和持久反应的主要屏障。重要的是,问题不仅限于白血病克隆本身。在AML中,异质性还扩展到疾病阶段、既往治疗暴露以及患者来源T细胞的基线质量,从而不仅影响靶点的可用性,也影响最终CAR-T产品的功能能力(图2)。单细胞测序、空间转录组学、蛋白质组学、表面组学分析和整合性多组学分析的最新进展进一步凸显了AML生态系统的复杂性,并为精确抗原选择和合理的CAR-T设计提供了新机遇。

图2:抗原异质性和T细胞功能受损作为AML中CAR-T细胞治疗的屏障。(1)AML中的抗原异质性在CAR-T治疗过程中产生选择压力,有利于抗原阴性白血病细胞的生长,导致免疫逃逸和复发。(2)与健康供者来源的T细胞相比,AML患者来源的T细胞常表现出降低的基线适应性,可能损害CAR-T细胞的生产并限制扩增。
肿瘤异质性、克隆进化和免疫逃逸
在遗传和分子水平上,根据欧洲白血病网(ELN)等分类系统的提议,AML可分为多种分子亚型,具有不同的驱动突变谱和临床结局;它们包括但不限于FLT3-ITD、NPM1和TP53突变。这种内在的遗传差异直接决定了白血病细胞上抗原表达模式的多样性,使得针对单一靶抗原设计的CAR-T产品不足以覆盖AML患者的全谱。更重要的是,许多与不良预后和治疗抵抗密切相关的突变(包括TP53、ASXL1和RUNX1)并不编码可靶向的细胞表面分子,从而对高危AML亚群的CAR-T靶点选择和产品设计构成了实质性挑战。因此,最需要有效细胞治疗的患者可能也是传统抗原选择策略服务最差的患者。
克隆进化进一步加深了这一限制。AML并非一种静态疾病,抗原表达可能在治疗压力下发生转变。在治疗过程中,由表观遗传沉默或额外遗传改变驱动的新生克隆可能在抗原敏感性群体被清除后获得选择性生长优势,最终导致抗原阴性复发。因此,基于单一治疗前评估和选择的靶点可能不足以实现长期疾病控制。
近期使用单细胞RNA测序和空间转录组学的研究提供了超越传统批量分析的AML异质性更详细的视图。在同一白血病克隆内,细胞可呈现不同的状态并表现出可变的抗原表达,可能允许在治疗压力下发生免疫逃逸。空间转录组学研究进一步提示,骨髓内局部化的抑制性微环境可能有助于残留疾病和治疗抵抗。值得注意的是,单细胞图谱研究表明,目前没有可用的抗原能完全区分AML细胞与正常造血,并已识别出先前未被充分认识的靶点,包括CSF1R和CD86。这些观察结果凸显了AML的动态特性,并强调了对更具适应性和个体化靶向策略的需求。
产品异质性和内在T细胞功能障碍
AML CAR-T疗法中另一个重要的异质性来源是起始细胞产品。在经过多线治疗的AML患者中,T细胞通常已因长期抗原暴露和既往细胞毒性治疗而受到影响。研究表明,与健康供者来源的细胞相比,患者来源的CAR-T细胞显示出不同的转录谱,其特征是与T细胞激活和长期记忆形成相关的基因表达降低,同时伴有涉及TOX、NR4A、BATF和IRF4的耗竭相关程序的激活。这些改变可能限制增殖能力并导致长期持久性差。
越来越多的证据也表明,线粒体健康度是CAR-T细胞持久性的重要决定因素,而氧化磷酸化缺陷、过度的活性氧产生以及代谢灵活性降低可能逐渐损害效应功能。同时,细胞代谢的改变可通过乙酰辅酶A、α-酮戊二酸和NAD+等代谢物影响表观遗传程序,从而稳定难以逆转的功能障碍状态。总的来说,这些发现表明CAR-T细胞疗效的变异性不仅反映了抗原表达和白血病生物学的差异,也反映了工程化T细胞本身的固有特性。
抑制性骨髓微环境作为CAR-T功能的屏障
CAR-T细胞疗法在AML中的疗效不仅取决于靶点选择和内在T细胞健康度,还取决于高度抑制性的骨髓微环境(TME)。该微环境由多种抑制性免疫细胞群体、抑制性可溶性因子和异常代谢条件组成,共同损害CAR-T细胞的归巢、激活、扩增和长期持久性。AML骨髓微环境并非通过单一主导机制发挥作用,而是施加多层次的抑制(图3)。

图3:AML骨髓微环境中抑制CAR-T细胞功能的细胞和可溶性介质。骨髓微环境包含多种抑制性免疫细胞(如MDSCs、Tregs、TAMs)、可溶性抑制因子(如TGF-β、IL-10)以及代谢异常(如乳酸堆积、色氨酸耗竭、精氨酸耗竭),共同抑制CAR-T细胞功能。
骨髓微环境中的抑制性细胞成分
在AML骨髓微环境中,多种细胞成分直接或间接抑制CAR-T细胞反应,包括AML原始细胞和LSCs、髓源性抑制细胞(MDSCs)、调节性T细胞(Tregs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)。
AML原始细胞和LSCs均积极参与免疫逃逸。它们可以降低自身的免疫原性,从而削弱免疫识别。同时,它们上调半乳糖凝集素-9和程序性死亡配体1(PD-L1)等抑制性配体,这些配体与CAR-T细胞上的TIM-3和PD-1等受体结合,促进功能耗竭。此外,AML细胞常表现出增强的糖酵解活性,导致乳酸积累和酸性微环境。这种代谢转变广泛抑制T细胞功能,同时促进MDSCs和Tregs的募集和扩增。
MDSCs在AML患者的骨髓中显著富集,作为微环境的关键免疫抑制成分发挥作用,这些细胞通过耗竭精氨酸和色氨酸以及产生活性氧和一氧化氮来抑制T细胞代谢和增殖。此外,MDSCs表达VISTA等抑制性分子,进一步抑制CD8⁺ T细胞反应。值得注意的是,MDSCs也表达CD33,提示CD33靶向的CAR-T策略可能通过直接消除AML细胞同时耗竭关键的抑制性髓系群体,发挥双重免疫调节作用。
Tregs在AML微环境中异常扩增,通过接触依赖性机制和分泌TGF-β及IL-10等抑制性细胞因子来抑制效应T细胞和CAR-T细胞。AML细胞通过ICOS配体和吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)等分子进一步支持Treg的诱导和稳定。因此,Tregs不仅是旁观者,也是维持骨髓微环境中免疫耐受的积极参与者。
巨噬细胞增加了另一层抑制。在AML中,它们常极化为M2样表型,可通过多种机制抑制CAR-T细胞活性。同时,活化的巨噬细胞是细胞因子释放综合征期间白细胞介素-6的主要来源,凸显了其与治疗抵抗和治疗相关毒性的双重相关性。
骨髓微环境中的可溶性和代谢性抑制
除了直接的细胞间相互作用外,AML TME中的可溶性介质和代谢性限制进一步抑制了CAR-T细胞的免疫治疗疗效。其中,TGF-β和IL-10通过直接抑制效应功能和T细胞激活以及扩增调节性免疫群体来发挥核心作用,从而强化局部免疫耐受。
代谢失调构成另一重要屏障。缺氧驱动的糖酵解代谢增强导致乳酸堆积和微环境酸化,从而通过抑制mTOR等关键信号通路损害CAR-T细胞代谢和效应功能。同时,色氨酸分解酶IDO1的异常激活导致犬尿氨酸生成增加,这是一种促进T细胞功能障碍并有利于Treg分化和维持的代谢改变。此外,MDSCs和其他抑制性细胞对精氨酸的过度消耗直接限制了CAR-T细胞的克隆扩增和功能能力。
重要的是,针对这些代谢通路的治疗干预因其潜在的协同效应而日益受到重视。临床前研究表明,调节精氨酸代谢可显著增强CD33 CAR-T细胞在AML模型中的抗肿瘤活性。此外,突变型IDH2可通过干扰磷酸戊糖途径来破坏葡萄糖代谢,从而损害CAR-T细胞在氧化应激条件下的代谢适应性。尽管这些发现大多仍处于临床前阶段,但它们支持以下观点:在AML中有效的CAR-T治疗可能不仅需要更好的靶向,还需要主动重塑骨髓微环境所施加的代谢和免疫学限制。
克服AML特异性免疫屏障的工程策略
多重免疫屏障限制了CAR-T疗法在AML中的应用,并塑造了当前研究和发展的方向。因此,正在进行的策略不仅聚焦于优化抗原识别,还聚焦于保持CAR-T细胞功能稳定性和减轻骨髓微环境施加的免疫和代谢限制。从转化的角度来看,这些方法可分为三个临床就绪层级:双靶向和检查点阻断是临床最先进的;细胞因子装甲和转录工程化CAR-T细胞有早期临床信号但需确认;逻辑门控CAR、适配器平台和代谢干预大多仍处于临床前阶段(图4)。

图4:克服AML中CAR-T细胞治疗关键屏障的工程策略。(1)靶向策略包括探索替代性AML相关抗原以及逻辑门控或双靶向CAR设计。(2)CAR-T优化策略包括基因编辑和装甲CAR-T细胞工程。(3)微环境重塑策略包括检查点抑制和联合治疗,可减轻AML骨髓微环境中的免疫抑制。
抗原靶向和识别优化
尽管已在AML中探索了众多抗原,但抗原重叠和疾病异质性所带来的限制使得单靶向方法容易受到复发和免疫逃逸的影响。因此,越来越多的关注转向提高靶向精确性和扩大白血病覆盖范围的策略。
双靶向和逻辑门控CAR
在目前的方法中,双靶向策略因其直接解决单抗原设计局限性的能力而显得特别有吸引力,此类平台包括双CAR、串联CAR以及双顺反子或双特异性CAR构建体。在串联CAR中,两个抗原结合结构域被整合到单个CAR分子中,而双CAR系统则在同一个T细胞中表达两个独立的CAR构建体,允许通过任一靶点或两个靶点进行激活。CD123与CD33或CD123与CLL-1等组合可部分减轻由抗原丢失或克隆进化驱动的免疫逃逸,目前被认为是临床上最具转化可行性的方法之一。
更复杂的逻辑门控系统大多仍处于临床前阶段。OR门控CAR允许通过任一靶抗原激活,可能在异质性抗原表达和抗原丢失的情况下更好地维持抗肿瘤活性(99)。相比之下,AND门控系统需要明确的抗原组合才能完全激活。NOT门控方法则整合了抑制性模块,在正常组织相关抗原存在时抑制CAR-T激活。尽管这些设计可能减少脱靶肿瘤毒性,但因其更大的工程复杂性和有限的临床经验,大多数仍处于临床前阶段。
Adaptor CAR系统提供了另一种灵活的方法。在这些平台中,CAR-T细胞识别通用适配器分子而非肿瘤抗原本身,允许通过可溶性适配器抗体重定向靶点特异性。然而Adaptor CAR仍主要局限于临床前和早期转化研究。
替代性识别平台
扩展AML中靶向空间的努力越来越多地聚焦于超越传统谱系相关标志物的抗原,其中一个新兴焦点涉及肿瘤特异性翻译后修饰抗原。AML细胞常显示异常的糖基化模式,包括唾液酸化聚糖和Lewis Y抗原的过表达或结构改变。这些抗原可能提供更具选择性的识别机会,因为它们在正常HSPCs上的表达相对较低。
另一个方向涉及异常过表达的细胞内抗原,如WT1和PRAME。尽管这些靶点对传统CAR构建体不可直接接近,但包括TCR样抗体在内的替代性MHC限制性识别平台可能拓宽可作用抗原的范围。同时,基因组学、转录组学、蛋白质组学和表面组学分析的进展正越来越多地被整合以促进抗原发现。这些多维方法有助于识别在特定AML亚群中稳定表达且对正常造血影响最小的候选抗原,从而支持患者分层和个性化CAR-T细胞设计。
增强CAR-T细胞的持久性和功能适应性
除了抗原识别的限制外,CAR-T疗法在AML中的疗效也受到患者来源T细胞受损基线状态的限制。因此,研究人员越来越多地转向工程策略以改善CAR-T细胞的持久性、功能适应性和可塑性,特别是在异质性起始产品和内在受损的AML来源T细胞的背景下。
共刺激信号结构域的选择在决定CAR-T细胞持久性方面起决定性作用。不同的共刺激基序(如CD28和4-1BB)在信号强度、持续时间和相关代谢重编程方面存在显著差异,从而影响CAR-T细胞中效应分化和记忆形成之间的平衡。因此,共刺激信号的合理调节是平衡强效初始细胞毒性与持续长期功能的关键设计原则。
能够感知TME并动态调节自身功能状态的所谓“装甲”CAR-T细胞的开发已成为增强持久性的另一重要策略。除早期IL-12的工作外,IL-15、IL-18和IL-21等细胞因子在AML中引起了越来越多的关注。在临床前AML模型中,IL-21/IL-21R信号传导可能促进LSCs的分化,从而增强其对CAR-T细胞杀伤的敏感性。与之类似,在CD64 CAR-T细胞中强制表达IL-15与增强的记忆相关转录程序、改善的体内扩增和延长功能持久性相关。早期临床数据也表明,分泌IL-18的CLL-1 CAR-T细胞即使在相对较低的剂量下也能实现有意义的体内扩增和白血病清除。尽管大多数证据仍局限于临床前或早期研究,细胞因子装甲CAR-T细胞目前代表着最具临床转化可行性的方法之一。
转录工程是改善CAR-T细胞适应性的另一个有前景的方向。例如,c-JUN的强制表达已被证明可恢复在AML骨髓环境中受损的信号通路,增强共刺激分子表达和效应细胞因子产生,并部分恢复增殖和细胞毒能力。在持久性增强策略中,细胞因子装甲CAR-T细胞具有最强的近期临床潜力,共刺激优化是成熟的标准,而转录重编程仍处于实验阶段。
重塑骨髓微环境
在AML中,多重免疫抑制因素限制了CAR-T细胞的扩增和持久性。因此,目前的努力集中在解除免疫检查点介导的抑制、靶向免疫抑制细胞群体以及通过药理学或代谢干预调节骨髓免疫微环境。
免疫检查点信号传导是AML骨髓微环境中最重要的抑制机制之一。为应对这一屏障,免疫检查点阻断已被纳入CAR-T治疗方案,可通过与检查点抑制剂联合使用或通过基因破坏CAR-T细胞内的抑制性受体来实现。例如,沉默PD-1可增强CLL-1 CAR-T细胞在AML模型中的细胞毒活性和体内抗白血病疗效。在这些方法中,PD-1通路调节因检查点抑制剂的现有临床经验而具有最强的转化依据,但长期安全性和过度免疫激活的风险仍值得关注。
另一种方法是减少骨髓微环境中抑制性细胞群体的影响。在临床前模型中,双靶向CD123和NKG2D配体的CAR-T细胞能够根除白血病细胞,同时选择性减少免疫抑制细胞群体的影响,从而间接改善局部免疫环境。这一例子表明,CAR-T细胞可以被工程化改造,不仅用于直接杀伤白血病,还可减轻骨髓微环境中的抑制压力。
药理学联合策略是重塑骨髓微环境的更广泛方法,有些可直接改善CAR-T细胞的状态,其他则通过增加白血病细胞对免疫杀伤的敏感性或部分改变周围微环境来增强疗效。例如,BRD4抑制可减少耗竭相关基因表达,限制终末分化,并保留干细胞样记忆亚群,从而支持更持久的抗肿瘤活性。去甲基化药物和组蛋白去乙酰化酶抑制剂同样可增加AML细胞对CAR-T介导杀伤的敏感性,并可能减少骨髓微环境中的免疫抑制细胞群体。类似地,在FLT3-ITD⁺ AML中,FLT3 CAR-T细胞与FLT3抑制剂的联合应用也被报道可改善抗白血病活性。
代谢干预正成为另一种互补策略。IDO抑制剂可减少色氨酸分解代谢,而乳酸脱氢酶抑制可限制乳酸积累;两种方法均可在代谢不利条件下部分恢复CAR-T细胞的存活和功能。靶向精氨酸代谢限制也可在白血病模型中增强T细胞介导的抗肿瘤免疫反应。尽管这些方法大多仍处于研究阶段,但涉及现有药物的联合策略可能代表临床上最可行的方向之一。总之,近期最实用的策略是将CAR-T与去甲基化药物和FLT3抑制剂等已获批药物联合使用。相比之下,检查点抑制需要仔细的毒性管理,而代谢或其他实验性工程方法对于当前的临床应用仍过于初步。
AML中CAR-T早期临床试验的关键临床见解
CAR-T细胞疗法在AML中的临床经验仍然有限,主要来自在复发或难治性患者中进行的早期研究。尽管这些试验在靶抗原、CAR设计、细胞来源、治疗环境和巩固治疗的使用方面存在显著差异,但不同靶抗原和工程平台之间的临床成熟度层级已开始显现(表1)。CLL-1 CAR-T是临床最先进的抗原平台,CD33/CD123则因毒性受限而主要用于桥接或巩固治疗环境,而CD70和CD7导向或工程化CAR-T平台仍处于早期转化阶段。

靶点的临床成熟度:CLL-1领先
在目前探索的靶点中,CLL-1是最临床成熟的。在多项早期研究中,CLL-1 CAR-T细胞在一些报告中实现了超过70%的客观缓解率,在复发/难治性AML中完全缓解率约为40%-50%。这些缓解率明显高于类似患者群体中CD33或CD123靶向方法报告的缓解率。然而持久疾病控制仍然有限,复发仍然是主要的临床挑战。后续研究进一步探索了供者来源的CLL-1 CAR-T细胞的使用,或将CLL-1 CAR-T疗法作为allo-HSCT后的挽救方法,旨在提高疾病控制的深度和持久性。总的来说,这些研究表明仅增强初始细胞毒性可能不足以实现长期获益。
工程策略的临床验证
多项早期研究探索了工程策略以改善CAR-T疗法在AML中的可行性、可控性和功能适应性。例如,基因编辑的CD7、可药物调控的CD33以及细胞因子装甲或转录工程化CAR-T细胞已显示出改善扩增或功能适应性的早期信号。与之相反,CD123 CAR-T研究揭示,AML微环境中的细胞因子信号传导可介导耐药性,限制了持久性。总的来说,这些发现表明早期的工程进展可改善短期活性,但AML中的持久获益可能取决于在维持CAR-T功能之外克服微环境耐药性。
毒性特征和持续存在的障碍
早期AML CAR-T研究显示的毒性特征超出了CRS和ICANS,长期血细胞减少、感染并发症和延迟的造血恢复则是主要的临床负担。三个相互关联的屏障限制了持久疗效。首先,CAR-T持久性通常是短暂的,其丢失先于复发。其次,抗原逃逸已在临床中被证实;在复发时观察到CLL-1丢失,支持了双靶向策略的依据。第三,CD123研究中细胞因子介导的CAR-T功能障碍证明了微环境耐药性。在许多临床方案中,CAR-T疗法已被纳入作为allo-HSCT的桥接策略,以巩固缓解和解决长期造血毒性。在CLL-1研究中,随后接受移植的患者往往比未进行移植的患者获得更持久的疾病控制。这一观察结果,加上单独CAR-T后的高复发率以及allo-HSCT在提供长期疾病控制和重建正常造血方面的确立作用,支持将CAR-T定位为通向移植的桥姐,而非独立的治愈策略。此外,尽管治疗相关的继发性恶性肿瘤似乎较为罕见,但持续的长期监测仍然十分重要,以便更好地明确基因工程细胞疗法可能带来的远期不良影响。
对未来试验设计的启示
未来的试验设计应纳入预设的抗原逃逸监测、复发时强制性活检,以及允许根据不断变化的抗原谱在单靶向、双靶向或逻辑门控CAR之间切换的自适应设计。与去甲基化药物或靶向抑制剂(如FLT3抑制剂)的联合策略应整合到早期试验中,而非单独测试。现货型异基因平台和联合策略的发展可能进一步扩展CAR-T疗法的适用性,并提高其在更广泛AML人群中的可扩展性。随着更多前瞻性研究的出现,未来的试验设计将需要更好地定义患者选择、联合方法和移植的作用,以及CAR-T疗法在AML治疗方案中的最佳时机。
结论
AML的CAR-T疗法已进入一个关键阶段,临床概念验证已经建立,但持久反应仍然难以实现。从本综述所审查的证据中浮现出几个优先事项。首先,双靶向方法,特别是涉及CLL-1、CD33或CD123的组合,提供了对抗抗原异质性和逃逸的最直接策略,其中几种构建体已在早期测试中。其次,通过细胞因子装甲(如IL-15或IL-18)或转录重编程(如c-JUN过表达)增强CAR-T持久性代表了解决患者来源T细胞功能受损和恶劣骨髓环境的临床可行方向。第三,safety-controlled平台,包括可药物调控CAR和逻辑门控设计,对于管理“靶向肿瘤外”毒性至关重要。第四,联合策略,特别是与去甲基化药物或FLT3抑制剂的联合,可整合到现有治疗方案中。最后,将有反应者中CAR-T后移植的频率所支持,将CAR-T疗法定位为异基因移植的桥接而非独立的治愈策略是合理的。总体而言,这些方向为将AML CAR-T疗法从早期研究阶段转变为具有实际临床意义的治疗提供了可行路径。本综述讨论的主要生物学屏障与相应工程策略之间的整体关系总结于图5。

图5:AML中CAR-T细胞治疗的免疫屏障与工程策略。左侧总结了有效CAR-T治疗在AML中面临的三大障碍:靶点特异性有限、抗原异质性与免疫逃逸、以及抑制性骨髓微环境。右侧展示了相应的工程解决方案,包括改进的抗原靶向策略、CAR-T细胞优化和微环境重塑,旨在增强治疗特异性、持久性和抗白血病疗效。星级评分(★)表示每种工程策略的相对临床成熟度。
总之,CAR-T疗法在AML中仍有前景,但其临床发展继续面临重大的生物学和转化屏障。进一步的进展将取决于对AML免疫生物学的更好理解、对CAR-T细胞功能的更好控制,以及更有效地克服抑制性骨髓微环境的策略。最终,CAR-T细胞疗法很可能成为个性化和联合治疗策略的重要组成部分,而非AML的独立解决方案。
参考文献
Front Immunol . 2026 Jul 15:17:1837609. doi: 10.3389/fimmu.2026.1837609.
小提示:本篇资讯仅在梅斯医学APP中开放阅读,请扫描二维码直接下载APP