Science子刊：面对CRS挑战，大牛Michel Sadelain等人找到了控制CAR-T的功能开关丨医麦猛爆料

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2019年7月4日/医麦客 eMedClub/--嵌合抗原受体(CAR) T细胞是一种“活的药物”，近年已经证实了其治疗侵略性血癌的功效。这些细胞在体内持续存在，并对癌症做出动态反应，它们有时会走上一条不可控的道路，并导致副作用的产生。

细胞因子释放综合征(CRS)，也就是常说的细胞因子风暴，是CAR-T疗法的一个常见急性副作用。CRS由CAR-T细胞和先天免疫细胞释放的炎症分子触发，如果处理不当，这种免疫活动的突然激增会导致高烧、高血压和死亡。由于所需的专业知识及人员、设备等，管理CRS仍然是一大挑战，这限制了患者获取CAR-T治疗可选择的医疗中心数量。

目前可用于控制CRS的方法要么不能完全控制CAR-T细胞功能，要么完全关闭CAR-T细胞的杀癌作用。

近日，美国纪念斯隆·凯特琳癌症中心(MSK)和德国维尔茨堡大学医院的一组研究人员发现：百时美施贵宝的白血病药物达沙替尼(Sprycel®)可以在不破坏细胞的情况下暂时关闭CAR-T细胞的功能，使实验中的CRS小鼠模型免于可能致命的CRS。达沙替尼是一种酪氨酸激酶抑制剂，可以阻断CAR-T细胞活化的一个重要步骤，即磷酸化。

研究中，及时施用达沙替尼将面临严重CRS的小鼠存活率从25%提高到70%。更重要的是，这种影响是可逆的，不会损害CAR-T细胞长期杀伤肿瘤的能力。这项发表于7月3日发表在Science Translational Medicine上的研究表明，达沙替尼可以用作CAR-T细胞的“开关”。

MSK细胞工程中心主任Michel Sadelain博士是该论文作者之一，他说：“如果这些发现在患者中得到证实，将对CAR-T疗法产生重大影响，包括由于CRS的发生而增加的成本和限制。”

▲ Michel Sadelain博士（图片来源：MSK）

干扰磷酸化，锁定CAR-T功能

CAR-T疗法包括CD8+杀伤T细胞和CD4+辅助T细胞。该项研究发现，达沙替尼抑制了LCK、CD3和ZAP70的磷酸化，导致NFAT的诱导受限-NFAT是激活CAR-T细胞中的关键转录因子，从而将这两种CAR-T细胞锁定在非活性状态，阻止它们产生引起CRS的炎症分子。

▲ 定量分析显示，与对照组相比，达沙替尼处理的CAR-T细胞磷酸化水平降低到22%(LCK)、13%(CD3)和12% (ZAP70)（图片来源：Science Translational Medicine）

该研究中，封锁持续了7天，没有任何效果减弱的迹象。

▲ 达沙替尼暂时关闭处于激活状态的CAR-T细胞的功能（图片来源：Science Translational Medicine）

另外，达沙替尼的抑制作用对于含有CD28_CD3与4-1BB_CD3信号结构域的CAR构建体同样有效，并确定40nM的达沙替尼为基准剂量，在该剂量下，每种CAR构建体完成了对CAR-T细胞功能的完全抑制。

这一作用机制表明，达沙替尼作为一种功能开关，广泛适用于使用该信号传导机制的CAR构建体。

研究人员还将达沙替尼的抑制作用与地塞米松进行了比较，地塞米松是一种常用的类固醇药物，通过全身免疫抑制来控制CAR-T细胞。他们发现，达沙替尼可以立即完全停止CAR-T的活动，而地塞米松的作用更慢，只表现出部分抑制。

具备重启CAR-T细胞的能力

但是开关能倒转吗?

研究人员小心翼翼地将达沙替尼从细胞培养液中取出，发现CAR-T细胞迅速重新启动，并开始杀死目标细胞。在7小时内，CAR-T细胞重新获得了对抗目标细胞的全部能量。

▲ 去除达沙替尼后，CAR-T细胞迅速从功能关闭状态中释放出来（图片来源：Science Translational Medicine）

为了验证这一发现，该研究小组还使用了淋巴瘤小鼠模型。他们发现，在CAR-T输注后不久给小鼠服用达沙替尼，可以防止70%的小鼠发生致命的CRS，而未经治疗组小鼠只有25%在经历CRS后存活下来。停药后，CAR-T细胞也迅速恢复了抗淋巴瘤活性。

▲ 常用白血病药物有望作为CAR-T细胞的贪睡警报（图片来源：MSK）

Sadelain博士说，“有了达沙替尼，CAR-T细胞可以暂时关闭，一旦副作用过去，就可以重新激活，就像一个贪睡按钮。”

提高CAR-T安全性的研究进展

近年来，科学家正在测试CAR-T疗法在血癌之外的潜在作用，因此控制可能危及生命的CRS将是至关重要的。

美国南加州大学(USC)、北京马力喏公司与北京大学的研究人员合作，设计了一种新型CAR变体来消除这种副作用，这种变体能产生较低水平的细胞因子。今年4月，发表在Nature Medicine的研究显示，在25名接受治疗的患者中没有观察到大于1级的CRS；在全部接受治疗的患者中均未观察到神经毒性。尽管该研究旨在考虑安全性而非有效性，但接受常用剂量的11名参与者中有6名完全缓解。

▲ CD19-BBz原型及代表性变体，研究使用的是CD19-BBz(86)（图片来源：Nature Medicine）

去年5月，总部位于墨尔本的一家澳大利亚生物技术公司Cynata Therapeutics报告：其在研的间充质干细胞(MSC)疗法针对CAR-T过程中产生的严重CRS，在小鼠试验显示出了有希望的早期结果。

去年4月，来自意大利圣拉菲尔医院-圣拉菲尔科学研究所和MSK的两个研究团队的两项独立试验均证明了：安进开发的类风湿关节炎药物anakinra(Kineret)可能是控制CRS的一种有效方法。

▲ Kineret（图片来源 frontlinegenomics）

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现在，达沙替尼还可以作为一种很好的紧急药物，用于快速关闭接受CAR-T注射的患者的CRS。由于CRS在许多临床案例中都是短暂的，因此该药物的快速起效和对CAR-T细胞完全但可逆的控制使其成为一个有吸引力的选择。

此外，在规定的时间间隔内使用达沙替尼还可能具有第二个功能：防止CAR-T细胞衰竭和无效。当细胞长时间参与慢性信号传递时，会导致功能衰竭，从而限制其抗癌能力。研究人员认为，达沙替尼可以通过让T细胞短暂休息来防止T细胞衰竭。

参考出处：

https://www.mskcc.org/blog/drug-hits-car-snooze-button-can-quiet-cytokine-storm

https://www.fiercebiotech.com/research/pressing-pause-button-car-t-cells-bristol-myers-leukemia-drug

https://stm.sciencemag.org/content/11/499/eaau5907

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