临床应用CAR-T等细胞产品后的不良风险有效控制(上)
嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞是近年来发展较快的一种新兴细胞免疫治疗技术。目前, CAR-T细胞治疗已从理论研究过渡到临床实践中,尤其在血液系统肿瘤及自身免疫性疾病的治疗上取得了显著疗效。随着CAR-T细胞治疗临床应用的普及,越来越多的人关注其输注后产生的相关不良反应及有效应对措施,常见的严重不良反应有细胞因子释放综合征、神经系统毒性、脱靶效应和过敏反应、克隆扩增继发插入癌变、移植物抗宿主病和不能有效识别靶抗原等,如果不能及时处理甚至可能危及生命。本文将从不良反应的定义、产生机制、症状表现、诊断方式以及级别分类进行介绍,同时结合实际案例和诊疗指南建议论述如何预防,通过基因修饰的改进和临床护理手段来治疗常见的不良反应,为医疗工作者和科研人员提供CAR-T细胞应用与改进思路。
回输后毒副反应监测
在CAR-T细胞回输后需对患者的生理指标进行密切监测以提前预测不良反应的发生,根据2022年的中国临床肿瘤学会 (CSCO) CAR-T细胞治疗恶性血液肿瘤及免疫靶向治疗相关感染管理指南,如图1所示,检查可以分为常规检查、实验室检查、细胞相关检查等五大类。
图1:回输后毒副反应监测建议
输注后的0-28天内患者的病情发展对治疗效果评价以及术后复发极为关键,欧洲血液与骨髓移植学会(EBMT)给出了便于进行观察和急救的住院及随访建议[1]。
图2:输注后0-28天的监测推荐
01细胞因子释放综合征(CRS)
CRS是CAR-T细胞治疗中最常见的不良反应,是由于高水平免疫激活而发生的非抗原特异性毒性,导致全身爆发式炎症反应,引起血流动力学不稳定,可导致多器官功能障碍甚至死亡,可发生在接受CAR-T细胞治疗的90%以上病人。通常在CAR-T细胞输注后2-3天开始,7-10天达高峰[2],常见的表现如图3所示[3]。研究者对一代CAR进行了改造,将传递第2信号的CD28或4-1BB分子的活性域整合到CAR中,在抗肿瘤的同时完成自身扩增,增加体内存活时间,但是这种CAR-T细胞输注是把双刃剑,会较大概率引发CRS[4]。CRS的发生可能主要有两个机制,一是与IL-1、IL-6起主要作用的炎症反应失控、机体促炎和抗炎机制动态平衡破坏有关;其次,与内皮激活、功能失调有关[5]。
图3:CRS的主要表现与CRS相关的严重事件
目前临床研究中用于CRS分级的方法有多种,参考美国卫生及公共卫生服务部提出的常见不良事件评价标准(common terminology criteria foradverse events,CTCAE) 4.0版的分级机制,共分为5级,不良反应逐级递增,5级即死亡。1-4分级标准如图4所示。
严重的CRS主要与肿瘤负荷成正相关,且细胞因子IL-6的水平明显升高。IL-6的升高可以在一定程度上反映体内CAR-T细胞的增殖水平,可以预测治疗效果[6]。同时研究发现,IL-1比IL-6早24小时产生,IL-1可以诱导IL-6、可溶性IL-6R的分泌,CAR-T细胞输注的同时,给予IL-6或IL-1受体拮抗剂,可有效预防CRS的发生,而IL-6受体抑制剂塔西单抗(tocilizumab)是经美国FDA批准的有效并且能立即控制CRS症状的单克隆抗体免疫球蛋白[7]。全身性应用皮质激素可以快速控制CRS症状而不影响初始抗肿瘤效应,但是长期(>14天)大剂量应用皮质激素会影响抗肿瘤作用。采用爬坡式治疗方案把细胞剂量由小到大分散到几次回输中;或是应用第一或者第二代CAR没有观察到毒性后, 再开始下一代CAR-T细胞的治疗,防止可能诱发大规模不良反应。除此之外,“自杀基因”的引入可以选择性清除CAR-T细胞。单纯疱疹病毒胸苷激酶(herpes simplex viral thymidine kinase,HSV-tk)是最典型的自杀基因,广泛与更昔洛韦(GCV)联合用于治疗多种恶性肿瘤。HSV-tk自杀基因被应用于靶向CD44亚型变体6(CD44v6)的CAR-T细胞中。临床前研究表明,表达HSV-tk的抗CD44v6 CAR-T细胞表现出强大的抗肿瘤功效,并可在暴露于GCV后被有效消除。另一个使用较多的是诱导型安全开关caspase 9 (iCasp9)自杀基因。有条件地给予二聚化化学诱导剂(CID)(AP1903)可形成二聚化并激活下游caspase分子,导致表达融合蛋白的细胞凋亡。有研究人员用靶向CD19的CAR,与IL-15和诱导自杀基因caspase9 (iCasp9/CAR-CD19/IL-15)共表达,iCasp9自杀基因的掺入及其药物激活有效地消除了CAR-T细胞。iCasp9自杀基因的应用进一步提高了该方法的安全性及其潜在的临床适用性[8]。根据CSCO给出的指南,根据不同的CRS等级可以使用不同的处理方法。此外,应对不同的症状临床上还有许多详细的护理方法,这些都依赖于临床医护人员的协作,如出现低血压时采取相应的护理措施:(1)持续给予心电监护;(2)嘱病人立即卧床休息,取平卧位或半卧位,床上变化体位时动作宜缓慢,幅度宜小[9];(3)嘱病人起床做到3个“30s”:即卧床醒来时先在床上平躺30秒,再慢慢坐起来,呈半卧位静坐30秒,最后双足自然下垂,慢慢站起来,站立30秒。这时如果无头晕等症状后再行走[10]等。
图5:CRS的分级处理
02免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)
ICANS包括CAR-T细胞相关性脑病综合征(CRES)和其他免疫治疗继发的神经系统异常,是免疫治疗后或继发于输注T细胞或内源性免疫效应细胞激活或应答所导致的中枢神经系统的病理过程和功能失调[11]。其发生率为20%~64%,发生时间为输注后4天,最常持续5-17天,可能与CRS同时发生、或在CRS缓解后发生、或在未发生CRS情况下发生[12]。Gust等[13]研究表明,内皮激活和血脑屏障破坏均可能有助于CAR-T细胞进入CNS和神经毒性的发生,并强调了脑血管周细胞的重要作用。初步数据还表明参与T细胞通过血脑屏障迁移的关键整合素之一α4β1的上调可能会促进CAR-T细胞进入大脑[14]。ICANS早期可表现为头痛、注意力减退、震颤、语言障碍和书写障碍;其他症状和体征包括谵妄、精神错乱、定向障碍和嗜睡。症状或体征可能是进行性的,可逐渐发展为全面失语、严重意识障碍、运动障碍、癫痫发作和脑水肿等[15]。
图6:常见神经系统毒性
美国移植与细胞治疗学会(ASTCT)共识建议使用ARYOX-10筛选工具进行评估。同时将视盘水肿、颅内压、影像学诊断作为分级因素。参照Neelapu等提出的《CAR-T治疗相关毒性(10分)》评分系统及相关建议可以将 ICANS分为如图7所示的4个等级。
图7:ICANS的分级
为进一步减少治疗过程中的毒副作用,除大量的临床及基础研究以及长期的随访可提供最佳防治措施的前提外,需在疾病的早期或在治疗前进行更强的预处理化疗,从而减轻肿瘤负荷[16]。严重神经毒性患者血清中高细胞因子浓度和高CAR-T细胞计数支持CRS与神经毒性之间存在关联,患者本身神经系统合并症也与发生ICANS风险增加相关。另外CAR-T细胞输注时血小板计数较低与更严重的神经毒性相关[17]。1级ICANS予对症处理,如抬高床头30°;ICANS≥1级合并CRS时使用IL-6或IL-6R拮抗剂治疗;ICANS≥2级未合并CRS时,可予糖皮质激素治疗,并且逐渐减量至CRES改善到1级;≥3级ICANS的病人建议进入ICU,严重时可床旁进行血浆置换术[18],密切观察病人的意识状态,对闭眼困难、球结膜水肿的病人,使用生理盐水纱布覆盖眼部;遵医嘱给予地西泮、苯巴比妥等镇静药物,做好头部降温,保护脑组织。
图8:ICANS的分级处理(CSCO指南)
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