靶向BCMA的CAR-T细胞疗法在进展型多发性硬化症中的突破性治疗：首个人体研究证实中枢神经系统浆细胞清除与神经炎症缓解

《Cell》：Anti-BCMA CAR-T therapy in patients with progressive multiple sclerosis

本刊推荐：针对进展型多发性硬化症(PMS)缺乏有效治疗手段的临床难题，秦川、田代实、王伟团队开展了抗BCMA CAR-T细胞疗法的首个人体研究。该研究通过单细胞多组学分析证实，CAR-T细胞能够有效清除中枢神经系统(CNS)中的浆细胞(PCs)，缓解小胶质细胞激活，改善患者神经功能评分(EDSS)。这项发表于《Cell》的研究为PMS的免疫治疗提供了新思路。

　　

在神经免疫疾病领域，进展型多发性硬化症(PMS)一直被视为难以攻克的堡垒。与复发缓解型多发性硬化症(RRMS)不同，PMS患者会经历不可逆的神经功能进行性恶化，目前尚无有效治疗方法能够阻止这一进程。近年来，研究发现B细胞在PMS的发病机制中扮演着关键角色，特别是存在于中枢神经系统(CNS)中的浆细胞(PCs)亚群。这些细胞能够持续产生鞘内免疫球蛋白，形成脑脊液(CSF)中的寡克隆带(OCBs)，并分泌促炎细胞因子，加剧神经炎症和轴索损伤。

然而，现有的B细胞清除疗法，如靶向CD20的单克隆抗体，虽然对RRMS有效，却难以清除CNS中的浆细胞。这主要是因为血脑屏障的存在以及浆细胞不表达CD20。这种治疗局限促使研究人员寻找新的治疗策略。嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法作为一种革命性的免疫治疗手段，在血液肿瘤治疗中取得了显著成功。特别是靶向B细胞成熟抗原(BCMA)的CAR-T细胞，因其能够特异性识别并清除浆细胞，为PMS的治疗带来了新的希望。

在这一背景下，华中科技大学同济医院秦川、田代实、王伟团队在《Cell》上发表了题为"Anti-BCMA CAR-T therapy in patients with progressive multiple sclerosis"的研究论文。该研究报道了首个人体临床试验，评估了抗BCMA CAR-T细胞(CT103A)在5例PMS患者(1例PPMS，4例SPMS)中的安全性、药代动力学和初步疗效。

研究人员开展了一项单臂、开放标签的探索性临床试验(NCT04561557)。5例PMS患者在接受氟达拉滨和环磷酰胺的淋巴细胞清除化疗后，输注了自体抗BCMA CAR-T细胞(1.0×10⁶ cells/kg)。通过综合神经功能评估、CAR-T细胞动力学分析、浆细胞清除效果评估以及CNS神经炎症缓解的系统评价，全面阐述了CAR-T细胞疗法在PMS中的治疗潜力。关键技术方法包括：单细胞RNA测序(scRNA-seq)、单细胞T细胞受体/B细胞受体测序(scTCR/BCR-seq)、转录组和表位细胞索引测序(CITE-seq)、单细胞转座酶可及染色质测序(scATAC-seq)等多组学分析；临床评估包括扩展残疾状态量表(EDSS)、九孔钉测试(9HPT)、定时25英尺步行(T25FW)等；影像学评估采用同步磁共振-正电子发射断层扫描(MR-PET)与第二代转运蛋白(TSPO)放射性示踪剂；样本来源为患者的外周血、脑脊液和骨髓样本。

临床评估和CAR-T细胞动力学

5例PMS患者均仅观察到1级细胞因子释放综合征(CRS)，所有≥3级的血细胞减少均发生在输注后40天内。CAR-T细胞在输注后10天左右达到峰值扩增，随后3个月内在血液、CSF和骨髓中持续检测到。

成像流式细胞术显示抗BCMA CAR-T细胞与CD138⁺ PCs直接接触，流式细胞术分析证实淋巴细胞清除和CAR-T细胞输注后B细胞谱系显著减少。所有5例患者的EDSS评分均改善，九孔钉测试和定时25英尺步行时间显著减少，CSF神经丝轻链(NfL)水平降低(4/5)。未观察到放射学疾病活动，且2例患者T2病灶体积减少。

CAR-T细胞在治疗PMS中的动态特征

通过单细胞多组学分析，研究人员获得了498,114个高质量细胞，将其分为17个亚群。重新聚类和重新注释217,820个T细胞，得到17个亚簇。CAR-T细胞在所有区室中均被鉴定出来。TCR克隆性分析显示，CAR-T细胞在约10天时在外周血和骨髓中显著扩增，而CSF中的CAR-T细胞在1个月时表现出更明显的扩增，S/G2/M期的克隆比例更高。

基因模块评分分析表明，与其它两个区室相比，CSF中的CAR-T细胞具有相当的细胞毒性但衰竭表型较低。骨髓中的CAR-T细胞表现出明显的氧化应激，scATAC-seq分析显示氧化应激和T细胞衰竭相关转录因子(TFs)表达升高。

CAR-T细胞治疗后B细胞谱系的改变

对13,537个B淋巴细胞重新聚类和注释，得到5个主要亚群：共同淋巴粗细胞/前B细胞(CLP/proB)、前B/未成熟B细胞、初始B细胞、记忆B细胞和浆母细胞/浆细胞(PB/PC)。BCR分析显示，CSF中PB/PCs的互补决定区3(CDR3)的平均替换突变/沉默突变(R/S)比值明显高于健康对照，尤其是在PPMS患者中，表明这些细胞受到更大的抗原选择压力。

光谱流式细胞术和scRNA-seq结果证实，输注抗BCMA CAR-T细胞后3个月内，所有三个区室中的PB/PCs均被显著清除，随后恢复正常范围的PB/PCs，且突变频率/数量和R/S比值较低。CSF中游离轻链水平持续降低，OCBs部分缓解，免疫球蛋白水平下降。

CAR-T细胞逆转PMS患者CSF免疫失调

对CSF免疫微环境的分析表明，髓系细胞是神经炎症的主要介质。进一步重新聚类所有髓系细胞，鉴定出11个亚群，其中CSF特异的巨噬细胞/小胶质细胞亚群进一步分为巨噬细胞样细胞和小胶质细胞样细胞。细胞间相互作用显示，B淋巴细胞与小胶质细胞样细胞的相互作用最强，后者表现出更强的输入和输出相互作用强度。

输注抗BCMA CAR-T细胞并有效清除B淋巴细胞后，小胶质细胞样细胞中的炎症相关通路显著下调。CSF中各种免疫细胞间的相互作用强度明显减弱，促炎细胞因子水平降低。MR-PET成像显示，3例患者病灶相关小胶质细胞激活减轻。

研究结论与讨论

本研究首次证实抗BCMA CAR-T细胞不仅能穿透CNS，还能减少OCBs和κ游离轻链(KFLC)，导致PMS患者功能显著改善(最长随访9个月)。与CD19 CAR-T细胞相比，BCMA靶向的CAR-T细胞能够深度清除外周和CNS中的浆细胞，这可能是患者功能改善的部分原因。此外，CSF中的CAR-T细胞表现出相对延迟的扩增和更长的持久性，CD4⁺效应记忆CAR-T细胞在CSF中持续更久。

研究数据表明，PMS患者(尤其是PPMS患者)CSF中PB/PCs的CDR3区平均R/S比值明显高于其它区室和健康对照，提示这些细胞在PMS的病理生理学中发挥积极作用。BCMA靶向的CAR-T治疗通过成功清除抗体分泌的PB/PCs，破坏了致病性的B细胞-小胶质细胞信号轴(包括肿瘤坏死因子α[TNF-α]/核因子κB[NF-κB]通路)，显著减轻了小胶质细胞激活。

这项研究证明了抗BCMA CAR-T细胞疗法治疗PMS的潜力，并提供了缓解CAR-T细胞治疗后小胶质细胞介导的CNS神经炎症的见解。这些概念验证性观察值得进一步研究，以评估治疗诱导缓解的长期临床疗效和持久性。然而，研究也存在一定局限性，需要更大队列的额外数据来说明CAR-T细胞疗法治疗PMS的安全性和有效性，需要更长期的数据和更详细的分析来评估这种慢性进展性疾病，需要实验模型进一步研究CAR-T细胞在三个不同区室中差异动态的分子机制。