综述：CAR-T细胞疗法与非霍奇金淋巴瘤免疫微环境的事实与展望

本综述深入探讨了CAR-T细胞疗法在非霍奇金淋巴瘤（NHL）治疗中的突破性进展与现存挑战。文章系统分析了治疗反应的关键生物标志物，包括CAR-T细胞扩增动力学、肿瘤免疫微环境（TME）特征及CD19抗原表达水平，并强调了早期干预和个体化治疗策略的重要性。作者通过ZUMA系列试验数据，揭示了免疫微环境特征（如Immunoscore和IS21签名）与治疗预后的强相关性，为开发下一代细胞疗法提供了精准医学方向。

　　

CAR-T细胞扩增、免疫调节血清分析物与产品特性与疗效相关

CAR-T细胞治疗后的药代动力学（PK）数据显示，治疗初期血液中基因标记的CAR-T细胞数量与治疗反应呈强相关性。ZUMA-1（三线治疗）和ZUMA-7（二线治疗）注册研究证实，治疗后2周内CAR-T细胞的早期峰值水平是疗效的关键预测指标。研究还发现，淋巴细胞清除后IL-15水平升高与总体反应率呈正相关，而基线时C反应蛋白、铁蛋白、IL-6和TNF-α等系统性炎症标志物则可能对治疗效果产生负面影响。

系统性T细胞耗竭表现为肿瘤微环境（TME）中淋巴细胞浸润不足和循环CAR-T细胞水平低下，与治疗反应缺乏密切相关。相反，富含趋化因子（CCL5和CCL22）、γ链受体细胞因子（IL-15、IL-7和IL-21）以及IFN调节分子的TME则与T细胞浸润和活性标志物相关。

CAR-T产品的T细胞适应性，以制造过程中倍增时间为衡量参数，显著影响治疗反应。倍增时间较短、适应性较好的T细胞表现出更高的扩增率。产品中T细胞亚群的组成，特别是较少分化的T细胞，与改善的疗效持续相关。这些特性不仅反映了采集时循环T细胞的属性，也可能反映了肿瘤淋巴结中浸润T细胞的激活和分化状态。

CAR-T细胞的功能特性，通过多功能性分析中的细胞因子产生来衡量，进一步促进治疗反应。能够参与多种免疫程序的多功能CAR-T细胞表现出增强的抗肿瘤活性。

CAR分子设计也影响治疗结果，其中单链可变片段亲和力、信号结构域等因素显著影响CAR-T细胞的持久性和抗肿瘤活性。优化的CAR设计旨在增强CAR-T细胞的功能性和持久性，同时最小化脱靶效应。

当前的转化研究，包括单细胞组学分析，试图阐明影响CAR-T细胞治疗的其他因素，包括内源性T细胞受体库的作用、调控T细胞适应性的分子机制以及效应机制的多样性。这些见解将指导开发更有效的CAR-T疗法，并深化我们对癌症免疫治疗中耐药机制的理解。

肿瘤免疫微环境是CAR-T细胞治疗结果的关联因素

在实体瘤中，免疫微环境特征已被证明能够预测生存和治疗反应，突出了免疫因素在治疗结果中的关键作用。同样，肿瘤的免疫微环境在评估抗CD19 CAR-T细胞治疗的临床反应中至关重要，特别是在大B细胞淋巴瘤（LBCL）中。先前的研究表明，传统的预后因素和肿瘤特征，如细胞遗传学标志物、分子亚型以及双重/三重打击LBCL或C-MYC过表达，不能预测CAR-T细胞治疗的结果。相反，肿瘤负荷和TME特征与CAR-T细胞治疗的结果密切相关。

对接受axi-cel治疗的患者肿瘤样本的深入分析显示，治疗前的免疫微环境显著影响治疗反应。具有“热”TME的患者，其特征是活化的CD8⁺ T细胞密度增加和T细胞相关基因表达升高，更可能对axi-cel产生反应。相反，具有“冷”TME、T细胞参与度低的患者则与原发性治疗耐药相关。然而，在肿瘤负荷较低的患者中，良好的CAR-T细胞PK可能克服低T细胞浸润的限制。此外，肿瘤负荷较大的患者可能需要良好的TME和高CAR-T细胞扩增才能实现肿瘤消退。

在ZUMA-1试验样本中，临床反应和总生存期与治疗前的免疫微环境相关，其特征是Immunoscore和Immunosign 21（IS21），它们描述了T细胞的浸润和激活。在ZUMA-1中，治疗前肿瘤免疫微环境通过局部产生的趋化因子（如CXCL9和CXCL14）和细胞因子（如IL-15、IL-7、IL-18和IL-21）与TME中T细胞的存在和活性相关，这支持了基质产生T细胞吸引性趋化因子和γ链受体细胞因子可能促进通常有利于CAR-T细胞活性的T细胞参与TME的假设。

其他治疗前TME免疫特征，如髓系抑制特征，也与治疗结果相关。具有T细胞参与微环境的患者更可能实现完全和持久的反应，而那些具有失调的髓系丰富微环境的患者可能经历初始反应后复发。此外，治疗前外周血免疫细胞的组成等系统性特征也影响TME和治疗结果。

CAR-T细胞治疗后，TME可能向冷的免疫微环境演变，其特征是T细胞参与减少和调节性特征增加。这种演变可能导致CAR-T细胞治疗后的继发性耐药。继发性治疗耐药的患者在TME中表现出免疫抑制性髓系基因表达增加。

除了免疫微环境，恶性细胞上的靶点表达水平是LBCL中CAR-T细胞治疗结果的强决定因素。治疗前靶点表达水平也能预测反应。在靶点相关免疫逃逸方面，大约30%的LBCL患者在axi-cel治疗后复发时，其肿瘤中CD19表达水平显著降低。尽管先前接受过R-CHOP（利妥昔单抗、环磷酰胺、多柔比星、长春新碱、泼尼松）化疗，其他B细胞系抗原如CD20的表达通常保留。靶点相关逃逸发生在抗CD19 CAR-T细胞的选择压力下，这可能导致异质性肿瘤群体中抗原阴性克隆的出现。

未来的研究方向包括识别影响CAR-T细胞结果的基因组改变和免疫特征，开发和验证预测性TME特征，以及探索参与CAR-T细胞治疗反应的其他免疫通路。揭示靶点相关免疫逃逸的机制及其对治疗耐药的影响对于提高CAR-T细胞治疗疗效至关重要。

真实世界证据证实了CAR-T细胞治疗在难治性或复发性LBCL患者中的疗效，临床实践中观察到一致的反应率和持久的缓解。与疗效相关的关键因素包括系统性炎症、肿瘤负荷和肿瘤免疫微环境，这些共同导致治疗耐药。这些发现为优化LBCL患者的CAR-T细胞治疗提供了宝贵的见解。

LBCL中CAR-T细胞耐药机制

在3L LBCL中，对axi-cel耐药的常见机制已被识别。约15%的患者经历原发性耐药，其特征是疾病稳定或进展作为最佳临床反应。这种耐药与T细胞产品适应性差和治疗前TME中免疫参与有限相关。

继发性耐药，在初始反应后复发的患者中观察到，通常与CAR-T细胞扩增相对于治疗前肿瘤负荷较低有关。这种机制在肿瘤负荷较高的患者中更普遍，并与系统性炎症状态相关，表现为髓系相关细胞因子和趋化因子水平升高。治疗前髓系标志物增加与TME中髓系丰富/T细胞耗竭特征相关。

一些患者经历CD19相关逃逸，其中具有异质性CD19表达的肿瘤细胞在CAR-T细胞介导的CD19阳性肿瘤细胞杀伤后过度生长。然而，死亡受体信号通路如fasL–fas和TRAIL–DR4/5有助于CAR-T疗效，接受CAR-T治疗且FAS表达高的患者生存期显著延长，与靶点表达水平无关。这提供了Fas通路在T细胞基础免疫治疗有效性中关键作用的证据，强调了TME与CAR-T产品之间相互作用的重要性。

实现持久反应的患者通常分为两类：那些肿瘤负荷低且产品属性良好，导致高CAR-T细胞扩增的患者；以及那些肿瘤负荷高但仍实现高CAR-T细胞扩增，导致持久完全反应（CR）的患者。

因此，LBCL中对axi-cel的耐药可能源于多种机制，包括T细胞产品适应性差、CAR-T细胞扩增相对于肿瘤负荷低以及CD19相关逃逸。利用这些因素对于优化CAR-T细胞治疗和改善LBCL患者的治疗结果至关重要。

在LBCL中，对其他CAR-T产品的类似耐药机制已被观察到，强调了CAR-T细胞扩增对临床结果的重要性。然而，需要进一步分析，包括在真实世界环境中验证。

白血病，特别是B-ALL和慢性淋巴细胞白血病，在CAR-T细胞治疗的反应和耐药机制方面已得到广泛研究。在B-ALL中，初始反应后的复发通常涉及CD19靶点的丢失，无论是通过基因突变还是交替剪接变体。慢性淋巴细胞白血病的研究显示PK谱、T细胞适应性和临床反应之间存在关联，突出了优化CAR结构和制造过程的重要性。

为了克服治疗耐药，已提出几种策略。一种方法旨在通过剂量优化、免疫检查点调节或产品工程提高TME中功能性CAR-T细胞与肿瘤负荷的比率。另一种策略涉及扩大CAR-T细胞治疗部署的免疫机制，例如通过联合方法或多靶点CAR设计。基于生物标志物的治疗优化和同种异体现成CAR-T产品的开发也在探索中。

对CAR-T试验数据的机器学习分析已识别出潜在的可操作因素，包括治疗前肿瘤和髓系相关炎症状态以及输注产品中具有幼稚表型的T细胞百分比，这可能指导未来的治疗优化。

尽管与T细胞适应性和靶点相关逃逸相关的治疗耐药基本机制在不同组织学类型中相似，但具体因素可能因肿瘤类型和产品特性而异。深入了解这些机制并相应地优化治疗策略对于提高CAR-T细胞治疗 across diverse cancer types的有效性至关重要。

免疫微环境预测二线LBCL中对CAR-T的反应（ZUMA-7试验）

ZUMA-7是二线LBCL中CAR-T细胞治疗最广泛的临床数据集。我们对这一数据集的分析旨在识别与关键结果相关的新型肿瘤生物标志物，包括无事件生存期（EFS）、反应持续时间、持续反应、完全缓解（CR）和CAR-T细胞治疗（axi-cel）的客观反应，与历史标准治疗（SOC）相比，SOC包括挽救化疗/高剂量治疗，随后进行自体干细胞移植。

ZUMA-7的转化分析显示，恶性细胞特征和TME组成对axi-cel和SOC的结果有不同的影响。这些发现为了解治疗反应的机制提供了宝贵的见解。例如，代表免疫微环境的肿瘤基因表达特征——包括B细胞特征和基质/免疫抑制富集群——分别与CAR-T细胞治疗结果呈正相关和负相关。这表明具有免疫抑制特征的肿瘤可能通过阻碍CAR-T细胞向恶性细胞的运输或损害其功能状态来降低CAR-T细胞疗效。

值得注意的是，与B细胞系和增殖指数相关的集群与良好的临床结果呈正相关，特别是在高级别B细胞淋巴瘤（双重/三重打击疾病）患者中。尽管这些肿瘤具有侵袭性和高度增殖性，但它们可能缺乏活跃的细胞抑制机制，使它们对CAR-T细胞治疗更敏感。

一个关键发现是axi-cel与SOC之间不同的生物标志物关联。虽然B细胞特征和CD19蛋白表达等生物标志物与axi-cel治疗后的结果呈正相关，但其他TME免疫特征——包括抗原加工和呈递机制以及树突状细胞——与SOC改善的结果相关。这些发现突出了axi-cel（依赖CAR-T细胞直接抗原接合）和SOC（激活内源性免疫对抗肿瘤表位）之间的基本机制差异。

讨论

克服治疗耐药的策略

尽管生物标志物关联存在差异，但在所有呈现的生物标志物亚组中，axi-cel的结果一致优于SOC。这表明axi-cel治疗相比SOC具有优势，无论特定肿瘤特征如何。恶性细胞上CD19表达与治疗结果的相关性支持了Spiegel及其同事的最新发现，尽管他们的研究涉及的数据集要小得多。需要进一步调查以在真实世界临床环境中验证这些发现。在ZUMA-7中，CD19表达较低的患者往往具有更复杂、免疫浸润的TME。低CD19表达与TME特征相关，这些特征与axi-cel EFS呈负相关。这表明在这些患者中观察到的相对较短的EFS可能不仅受次优靶点表达的影响，还受并发免疫微环境特征的影响。新识别的基因表达特征可能作为CAR-T细胞治疗结果的预测性生物标志物。这些TME特征集群为了解治疗结果的机制基础提供了宝贵的见解。

展望未来，更深入的分子特征，包括TME特征和癌细胞突变谱，可能指导LBCL的治疗决策。基于这些分子特征而非传统分类的分层可以优化治疗选择并改善患者结果。然而，需要进一步研究以充分了解这些TME特征的预测价值及其对指导LBCL治疗干预的意义。

CAR-T细胞治疗管理的新兴生物标志物

这项研究发现了关键生物标志物的显著转变，特别是与肿瘤免疫微环境相关的生物标志物， across different lines of therapy，支持早期CAR-T细胞干预的基本原理。此外，先前治疗对CAR-T产品适应性的影响可能 contribute to the varying landscape of predictive markers across treatment lines。

产品相关标志物：B细胞特征减弱和肿瘤免疫微环境不利的患者通常临床结果较差。这提出了特定CAR-T产品特性是否可以缓解这些不利条件的问题。研究结果表明，富含CCR7⁺CD45RA⁺ T细胞表型的CAR-T产品可能改善CD19蛋白表达较低和免疫抑制特征增强的患者的结局。

肿瘤相关标志物：接受较少先前治疗的肿瘤表现出更高水平的IS21，这是一种先前与增强免疫浸润和改善axi-cel反应相关的基因表达特征。这可能反映了连续治疗线中TME的变化和/或患者生存中的选择偏差。此外，随着治疗线的增加，TME中M1巨噬细胞的比例减少，而M2巨噬细胞变得更普遍。

最近ZUMA-7研究的结果进一步证明，axi-cel显著优于SOC，特别是在肿瘤负荷高的患者中，以最多六个目标病变的直径乘积之和（SPD）衡量。高肿瘤负荷通常与乳酸脱氢酶（LDH）水平升高相关，通常与侵袭性疾病和不良预后相关。

有趣的是，在ZUMA-7试验中，在axi-cel组中未观察到SPD或LDH与治疗反应之间的相关性——与ZUMA-1中3L LBCL的发现形成对比。尽管ZUMA-7和ZUMA-1之间SPD和LDH中位数的差异可能解释这些差异，但ZUMA-7包括许多具有 substantial tumor burden and elevated LDH的患者，SPD范围与ZUMA-1相当。这表明SPD与结果之间缺乏关联可能部分归因于二线设置中更有利的TME免疫微环境。此外，SPD和LDH可能不是肿瘤负荷最信息丰富的预后指标，突出了替代指标（如总代谢肿瘤体积）的潜在价值。

遗传和免疫微环境标志物

优化的肿瘤特征和T细胞适应性可能增强一线治疗的 therapeutic potential。这得到最近ZUMA-12研究结果的支持，该研究证明在一线高危LBCL患者中，axi-cel治疗完全缓解（CR）率为78%，总反应率为89%。这代表了 personalized cancer care的重大飞跃。

了解免疫微环境对于理解作用机制和CAR-T细胞治疗持续反应的可能性至关重要。除了SPD、代谢肿瘤体积、LDH和CD19表达外，使用Immunoscore、IS21、B细胞特征以及基质和免疫抑制基因特征等参数测量肿瘤免疫微环境正在成为axi-cel干预持久反应的重要决定因素。该研究支持早期CAR-T细胞干预，因为更有利的免疫微环境有助于增加axi-cel活性，导致其在各种预后亚组的二线LBCL中优于SOC。此外，患有高级别B细胞淋巴瘤/双重/三重打击疾病的患者，其常规化学免疫治疗结果较差，从axi-cel治疗中显著受益。这些肿瘤中B细胞增殖和CD19表达的富集，以及更少的免疫抑制细胞，强调了这种高危人群对CD19导向的CAR-T细胞治疗 compared with SOC的敏感性。ZUMA-12试验展示了CAR-T治疗高危LBCL精准医学的显著疗效。评估axi-cel作为一线治疗产生了令人印象深刻的反应率。这一成功凸显了CAR-T治疗的个性化方法，以所有患者中 robust CAR-T-cell expansion为标志，代表了 personalized cancer care的重大飞跃。

总体而言，这些观察结果可能为基于肿瘤生物学/生物标志物的患者管理研究和下一代治疗药物的设计提供信息。

这些临床试验的一个限制可能是入选标准的选择偏差，这可能不能完全反映真实世界的患者多样性。然而，观察到的强劲结果突出了axi-cel在生物标志物 profile favorable的患者中高效力的潜力。这些结果可以指导风险分层，最大化益处，并帮助完善CAR-T细胞临床实践。

结论与未来方向

上述数据为了解自体CAR-T细胞治疗的潜在作用机制和耐药性提供了见解，主要关注axi-cel在B细胞淋巴瘤中的应用，由于患者队列较大，已进行了广泛研究。改善我们对这些知识的理解和应用对于最大化这种创新治疗方法的治愈潜力至关重要。尽管CAR-T细胞治疗代表了某些复发/难治性B细胞恶性肿瘤患者的突破性替代方案，但通过更早在疾病过程中引入这种治疗，可能在一线治疗中用于高危患者，还有可能获得更大的益处。这种方法利用更有利的肿瘤特征和增强的T细胞适应性，而无需先前暴露于化疗。推进预测算法以识别标准治疗复发高风险和最可能从CAR-T细胞干预中受益的患者对于这一进展至关重要。

我们的研究结果揭示了恶性细胞上CD19表达与患者治疗结果之间的相关性。仍然需要使用真实世界CD19测试进行进一步验证。此外，CD19表达较低的患者具有更复杂和免疫浸润的TME，这可能有助于较短的EFS。这表明靶点表达减少和免疫微环境都会影响治疗结果。

展望未来，几个研究领域对细胞治疗和免疫治疗整体具有变革潜力。除了CAR-T治疗，患者还可能受益于不同的肿瘤治疗。首先，现成基因工程免疫细胞的开发已显示出有希望的初步结果，包括CAR-NK细胞治疗，也揭示了同种异体细胞治疗供体选择的关键重要性。其次，需要将CAR-T细胞治疗扩展到其他肿瘤类型，特别是提出更大免疫机制挑战的实体瘤。最后，能够安全有效地进行体内免疫系统工程的平台有望治疗肿瘤学以外的广泛疾病，包括再生医学、炎症和自身免疫 disorders以及传染病。这些方向代表了推进细胞治疗领域和革命 across various medical domains治疗 landscape的激动人心的机会。

此外，CAR-T细胞释放的外泌体由于强大的抗肿瘤活性和优异的生物相容性，在肿瘤治疗中提供显著优势。这些纳米级囊泡携带关键组件，如CARs、颗粒酶和穿孔素，有助于杀死肿瘤细胞，并在被肿瘤细胞激活时改善靶向性。它们还含有生物分子，如miRNAs和蛋白质，调节免疫反应并抑制肿瘤生长。与活的CAR-T细胞不同，外泌体可以在不触发细胞因子释放综合征的情况下导航TME，使它们成为附加疗法（如化疗药物）的有效载体，增强其对深部肿瘤的疗效。创新工程策略，包括修改CARs和加载RNAi分子，可能纠正与肿瘤复发相关的突变，提高靶向精度和有效性。然而，必须解决与外泌体高生产成本、存储问题和异质性相关的挑战，以实现其成功转化为临床环境。尽管存在这些障碍，CAR-T细胞来源的外泌体在推进癌症治疗方面具有巨大前景。

总之，尽管CAR-T细胞治疗已彻底改变癌症治疗，但需要进一步研究以克服与治疗耐药和复发相关的挑战。通过揭示调控CAR-T反应和耐药的复杂机制，我们可以优化治疗策略并改善难治性血液恶性肿瘤患者的结局。