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急性髓系白血病（AML）治疗面临困境，如小儿 AML 复发率高且移植相关死亡率高。研究人员开展多价嵌合抗原受体（CAR）T 细胞作为双重免疫疗法和预处理剂的研究。结果显示，ELECTRIC CAR T 细胞对多种细胞有细胞毒性且体内有效。这为 AML 治疗提供新方向。
在血液系统疾病的治疗领域，急性髓系白血病（AML）一直是一道难以攻克的难关。AML 是一种造血系统疾病，造血干细胞和祖细胞（HSPCs）发生遗传和表观遗传病变，导致大量异常的未成熟原始细胞产生，严重破坏了正常的造血平衡 。在儿童和成人患者中，目前常用非特异性化疗来对抗 AML 细胞，对于高危、难治或复发的患者，则会进行异基因造血干细胞移植（allo - HSCT）。allo - HSCT 虽被视为 AML 的唯一根治方法，但现状却不容乐观。过去 30 年，小儿 AML 的总体生存率（OS）虽有所提高，达到了 70% ，可仍有近 25% 的患儿会复发，且一半患儿在确诊后的 5 年内因疾病或治疗相关的并发症离世。这背后的主要原因是，当前用于移植预处理的高剂量基因毒性化疗和 / 或放疗，不仅会清除恶性细胞，也会对正常的 HSPCs 造成损害，引发一系列严重的移植相关并发症。
为了打破这一困境，来自斯坦福大学医学院的研究人员展开了深入探索。他们聚焦于造血细胞因子受体（HCRs），发现 KIT、MPL 和 FLT3 在几乎所有研究的小儿 AML 样本中均高度表达。基于此，研究人员构建了一种全新的嵌合抗原受体（CAR）T 细胞 —— 细胞外连接串联三价细胞因子（ELECTRIC）CAR，期望能为 AML 的治疗开辟新道路。该研究成果发表在《Molecular Therapy Oncology》杂志上。
研究人员在开展研究时，采用了多种关键技术方法。他们收集了大量的小儿 AML 骨髓抽吸物、外周血以及脐带血 HSPCs 样本，这些样本分别来自斯坦福大学医学院的相关机构以及圣犹大儿童研究医院。通过对这些样本进行基因表达分析，研究人员得以深入了解 KIT、MPL 和 FLT3 的表达情况。同时，利用细胞毒性实验，评估 ELECTRIC CAR T 细胞对不同细胞的杀伤能力。
研究结果主要如下：
- KIT、MPL 和 FLT3 在小儿 AML 中的表达分析：通过对小儿 AML 队列（n = 22 例 AML 和 n = 3 例健康对照骨髓抽吸物）的分析，发现 KIT、MPL 和 FLT3 在白血病原始细胞和干细胞中表达显著，且其表达与未成熟细胞亚群相关。进一步分析更大规模的小儿队列（n = 435）的标准化批量 RNA - seq 数据集后发现，这三种受体在不同白血病亚型中呈现出特征性表达模式。综合来看，KIT、MPL 和 FLT3 的表达与白血病的干性和不良预后相关，同时靶向这三种受体可能是对抗小儿 AML 异质性的有效策略。
- ELECTRIC CAR T 细胞特异性靶向同源 HCRs：研究人员将 SCF、TPO 和 FLT3LG 的结构域构建成单一的天然三价配体（ELECTRIC）蛋白，并以此生成第二代 CAR。实验表明，ELECTRIC CAR T 细胞在体外可大量扩增，且对表达同源 HCRs 的细胞具有显著的细胞毒性，在与多种 HCR 过表达细胞共培养时，能有效清除肿瘤细胞，同时产生多种促炎细胞因子和趋化因子。
- ELECTRIC CAR T 细胞在体外靶向 AML 细胞系、脐血 CD34+ HSPCs 和原发性小儿 AML：针对一系列 AML 细胞系，ELECTRIC CAR T 细胞在体外共培养实验中表现出显著的抗 AML 细胞毒性，在低效应细胞与靶细胞（E:T）比例下仍能有效发挥作用。同时，对脐血 CD34+ HSPCs 和原发性小儿白血病细胞也具有明显的杀伤效果，且能产生多种细胞因子。此外，研究人员还为 ELECTRIC CAR 设计了安全开关，以确保其在体内的安全性。
- 过表达 CXCR4 的 ELECTRIC CAR T 细胞在体内靶向 HCR 表达细胞：为了提高 ELECTRIC CAR T 细胞在体内的疗效，研究人员对其进行改造，使其过表达 CXCR4。实验显示，改造后的细胞在体内能更有效地向骨髓迁移，并在小鼠模型中表现出良好的肿瘤控制能力，延长了小鼠的生存期。不过，实验也发现针对不同靶向抗原的疗效存在差异，提示仍需进一步优化。
- ELECTRIC 双特异性 T 细胞衔接器（BITE）：考虑到 CAR 疗法在临床应用中的局限性，研究人员设计了 ELECTRIC BITE。体外实验表明，它能赋予免疫效应细胞同时靶向三个抗原的特异性，为治疗提供了新的选择。
研究结论和讨论部分指出，虽然当前的化疗、免疫疗法和 allo - HSCT 在一定程度上改善了儿童白血病的治疗效果，但 AML 的复发和难治问题依旧严峻。KIT、MPL 和 FLT3 在正常和恶性造血过程中都起着关键作用，同时靶向这三种受体，有望克服 AML 的异质性，更有效地清除白血病干细胞（LSCs）和 HSPCs。ELECTRIC CAR T 细胞在体外和体内实验中均展现出良好的应用潜力，尽管还需要进一步优化以提高其体内靶向 HCR 表达细胞的能力，但这一研究为 AML 以及其他受益于 HSCT 的血液淋巴系统疾病的治疗提供了全新的思路和重要的理论基础，有望推动相关疾病治疗领域的重大变革，为患者带来新的希望。
