【STTT】CAR-T治疗急性髓系白血病的挑战和解决策略

CAR-T细胞疗法是一种创新的免疫治疗方法，通过基因工程改造患者自身的T细胞，使其表达嵌合抗原受体（CAR），从而特异性地识别并攻击癌细胞。现代的 CAR-T 细胞疗法是数十年来免疫学和基因工程领域开创性研究的结晶。

CAR结构包括CAR（嵌合抗原受体）由胞外抗原识别区（scFv）、铰链区、跨膜区和胞内信号区（如CD3ζ，共刺激域CD28/4-1BB等）组成，已经历了五代发展：第1代仅含CD3ζ信号，活性有限；第2代加入CD28或4-1BB共刺激域，显著增强持久性与疗效（目前所有获批产品均为第2代）。第3代整合多个共刺激域；第4代（TRUCKs）可分泌细胞因子，改造肿瘤微环境；第5代整合IL-2R等信号，增强记忆T细胞形成及系统免疫激活。

CAR-T治疗AML的挑战

CAR-T细胞疗法在治疗复发/难治性B细胞恶性肿瘤和多发性骨髓瘤方面取得了显著的临床成功，但尚未在急性髓系白血病（AML）中获得批准，原因在于存在的较大挑战：i）疾病的克隆异质性；ii）高度免疫抑制的骨髓（BM）微环境；iii）缺乏肿瘤特异性靶抗原。

AML的高度异质性

• AML在分子、细胞遗传学和表观遗传学上具有高度异质性，存在多种亚型（如ELN 2022分类中的14个组别）。

• 白血病干细胞（LSCs）的存在和克隆演化导致疾病复发和治疗难治。

• 不同基因突变（如FLT3、NPM1、TP53、IDH1/2等）影响疾病行为和药物敏感性。

免疫抑制性骨髓微环境

AML微环境中存在多种免疫抑制机制：

• 代谢产物：乳酸、腺苷、犬尿氨酸等抑制T细胞功能。

• 免疫细胞：调节性T细胞（Tregs）、髓源性抑制细胞（MDSCs）、M2型巨噬细胞等。

• 免疫检查点：PD-1、TIM-3、LAG-3等高表达，导致T细胞耗竭。

• 血管重塑与缺氧：影响T细胞迁移和功能。

缺乏理想的靶抗原

理想靶点应满足：

• 高表达于AML原始细胞和LSCs；

• 不在正常造血干细胞（HSCs）或重要组织表达；

• 避免“on-target/off-tumor”毒性。

目前尚无完美靶点，常见靶点包括：

• CD123（IL-3Rα）：高表达于AML，但存在内皮毒性和骨髓抑制风险。

• CD33：广泛表达，但可能与肝窦阻塞综合征相关。

• CLI-1（CLEC12A）：表达限于髓系，安全性较好。

• 其他：NKG2D、CD7、CD38、CD44v6、CD70、FLT3等。

当前临床研究进展

1. CD123-CAR-T

• UniCAR-T-CD123（德国）：可快速开关的CAR-T系统，初步结果显示53%的客观缓解率（ORR），安全性可控。

• UCART123（美国）：通用型CAR-T，因严重CRS和肺毛细血管渗漏综合征一度暂停，后调整方案后重启。

• CATCHAML试验：用于儿童R/R AML，作为移植前的桥接治疗。

2. CD33-CAR-T

• CD33CART（NCT03971799）：在儿童和年轻成人中显示良好反应，部分患者达到完全缓解。

• PRGN-3006（UltraCAR-T）：非病毒Sleeping Beauty（睡美人）系统，含膜结合IL-15，增强体内扩增。

• BE-CAR33：基于基因编辑的通用型CAR-T，避免GvHD和排斥。

3.  CLI-1-CAR-T

• 在R/R AML中显示出良好安全性和初步疗效。

• CB-012平台：使用Cas12a基因编辑技术，增强抗肿瘤活性。

4.  其他靶点

• CD38：在移植后复发患者中显示出66.7%的ORR。

• CD7：需克服T细胞自相残杀问题，已有成功临床案例。

• NKG2D：因缺乏共刺激域和配体异质性，疗效有限。

未来发展方向

1. 制造工艺优化

• 使用通用型CAR-T（UCART） 或供体来源CAR-T，缩短制备时间。

• 优化清淋方案，联合去甲基化药物（如阿扎胞苷）增强抗原表达。

2. 应对抗原异质性

• 双靶点CAR-T（如CD123/CD33、CLI1/CD33）或串联CAR。

• 逻辑门控CAR（如“AND”、“OR”、“NOT”门）提高特异性。

• 表位编辑：通过CRISPR编辑HSCs，使其对CAR-T不敏感，减少骨髓毒性。

3. 新型抗原开发

• FRβ（叶酸受体β）、WT1、LLLRB4、CD84、Siglec-6、TIM-3等。

• 结构表面组学：识别AML特异性蛋白构象，如整合素β2。

4. 联合策略与微环境调控

• 联合免疫检查点抑制剂（如抗PD-1、抗TIM-3）。

• 代谢调节剂（如PRODH2、IDO1抑制剂）增强CAR-T功能。

• 细胞因子工程（如IL-15、IL-18）增强CAR-T持久性。

• γδ T细胞：具有抗肿瘤活性且不易引起GvHD。

5. 新型平台技术

• STAb（分泌型T细胞接合抗体）：CAR-T分泌双特异性抗体，激活旁观者T细胞。

• TRUCKs：CAR-T携带细胞因子基因，改善微环境。

• 表观遗传调控：使用地西他滨等药物增强CAR-T功能和持久性。

总结

CAR-T细胞疗法在AML治疗中具有潜力，但仍面临诸多挑战。未来的研究方向包括优化靶点选择、提高CAR-T细胞的制造效率、增强其在体内的持久性和功能、以及开发新的联合疗法以克服AML的异质性和免疫抑制微环境。通过这些努力，CAR-T细胞疗法有望在AML治疗中发挥更大的作用。

参考文献

Zugasti, I., Espinosa-Aroca, L., Fidyt, K. et al. CAR-T cell therapy for cancer: current challenges and future directions. Sig Transduct Target Ther 10, 210 (2025). https://doi.org/10.1038/s41392-025-02269-w