《Nature Medicine》:Decade-long persistence of CD19 CAR T cells in B cell lymphomas
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嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法能够诱导淋巴系统恶性肿瘤的持久缓解,然而在B细胞淋巴瘤中,长期CAR T细胞持久性的程度与生物学特性仍不明确。研究人员在此报告了38名非霍奇金淋巴瘤患者输注4-1BB共刺激的CD19 CAR T细胞(CART19)后长达10年的
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法能够诱导淋巴系统恶性肿瘤的持久缓解,然而在B细胞淋巴瘤中,长期CAR T细胞持久性的程度与生物学特性仍不明确。研究人员在此报告了38名非霍奇金淋巴瘤患者输注4-1BB共刺激的CD19 CAR T细胞(CART19)后长达10年的持久性与特征。在第五年之后,五名长期缓解者(随访7.0至10.1年)中仍能检测到CAR19转基因,其中三名患者维持B细胞发育不全,这与持续的功能活性相一致。在一名无进展生存期达10.1年的患者中,CAR T细胞在输注9.3年后占循环T细胞的1.2%。长期存在的CART19细胞表现出主导的双阴性(CD4?CD8?)以及效应记忆样表型,这与有氧代谢增加和T细胞活化程序相关。纵向分析揭示了随着时间推移,CAR T细胞从CD8+向双阴性T细胞的进行性转变。持久存在的CART19与在急性和慢性白血病中描述的长期CAR T细胞具有共同的转录特征。T细胞受体测序证明了在9.3年时的寡克隆持久性,其中一个优势克隆(占CART19细胞的70%)在第14天时即以低频率(<0.1%)被检测到。慢病毒整合位点分析识别出在PACS1内的一个主导整合,但没有发现已知驱动CAR T细胞扩增的证据。这些发现证明,CART19细胞在淋巴瘤中可持续存在超过10年,并识别了与极其长期的持久性相关的表型、转录和克隆特征。ClinicalTrials.gov注册号:NCT02030834。
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法靶向CD19已经彻底改变了复发或难治性(R/R)B细胞恶性肿瘤的治疗格局。在B细胞非霍奇金淋巴瘤中,一线化学免疫治疗失败后,CD19 CAR T细胞已成为标准治疗。长期随访数据表明,3至5年的无进展生存曲线趋于平台期,提示部分患者可能实现持久的、潜在治愈的缓解。然而,在B细胞淋巴瘤中,长期CAR T细胞持久性的程度、持久性及其临床相关性,尤其是超过10年的长期数据,仍然未知。以往研究多聚焦于白血病中长期存活CAR T细胞的生物学特性,而淋巴瘤中是否存在类似的持久性和演化轨迹尚未被阐明。为了填补这一知识空白,研究人员开展了一项深入的长期随访研究,以全面表征淋巴瘤患者在输注CAR T细胞后长达十年的细胞持久性特征。该研究证实了CART19细胞在淋巴瘤患者中可持久存在超过十年,并伴随持续的B细胞发育不全以维持免疫监测。这一重大发现揭示了CAR T细胞在不同血液恶性肿瘤中具有保守的演化轨迹,为car-t细胞的长期作用机制提供了关键见解。该项研究成果已发表在国际顶尖学术期刊《Nature Medicine》上。
在关键技术方法方面,研究人员主要依赖于一项单中心2a期临床试验的队列数据,对输注了4-1BB共刺激性CART19细胞的38名B-NHL患者进行了长达十年的分析。研究采用的主要关键技术包括:利用定量实时聚合酶链反应评估外周血CAR T转基因拷贝数以追踪细胞持久性;使用多参数流式细胞术对细胞表型进行高维聚类分析;采用5'端单细胞RNA测序配对T细胞受体库分析来揭示转录组和克隆动态;运用慢病毒整合位点分析以排除插入突变驱动的扩增;并利用多项式逻辑回归将多疾病的公共数据集进行转录组相似性比对。
研究结果部分总结如下:
CAR T cells can persist for up to a decade in patients treated for B-NHLs
通过对38名输注CART19的B-NHL患者进行长达10.1年的纵向分析,无进展生存期超过5.4年的患者未见复发。在第八名长期应答者的五年后样本中,有五名仍能检测到CAR T细胞。其中三名维持高水平转基因拷贝的患者表现出持续的B细胞发育不全,证实其功能活性可长达十年。淋巴清除方案等外部因素对长期持久性无显著影响。
Long-term persistence in patient 21 is associated with sustained B cell aplasia and recurrent infections
研究人员对一名达到10.1年完全缓解的68岁女性患者(patient 21)进行了深度剖析。研究发现CAR T水平在第14天达到峰值后逐渐下降,在第7年和第9.3年出现了两次晚期扩增。持续存在的CAR T细胞导致该患者发生长期B细胞发育不全和低丙种球蛋白血症,伴随反复感染。这证实了长期CAR T持久性在维持缓解的同时,也带来了增加感染风险的副作用。
Long-term CAR T cells have a double CD4 and CD8 negative activated effector-memory-like phenotype
多参数流式细胞分析显示,该患者在第9.3年的持久存在的CAR+ T细胞主要表现为双阴性(CD4?CD8?)和效应记忆样表型(CD45RA?CCR7?)。相较于初始期以CD8+为主的表型,这些细胞表现出更高的增殖能力和活化水平,并伴随免疫检查点高表达,表明其经历了进行性的表型演化。
Long-term persisting CAR T cell transcriptional analysis reveals enhanced activation and aerobic metabolism
单细胞RNA测序结果揭示,CAR+ T细胞在晚期集中于活跃的增殖和干扰素驱动的活化程序。基因分析表明,这些细胞高度富集有氧代谢途径和T细胞活化特征。与扩增期以CD8+细胞毒性为主的转录特征不同,晚期细胞呈现出一种包含GPR183、HMOX1等基因的“晚期特征”转录状态,表明其向非终末、代谢活跃的持久状态发生了转变。
Validation of the phenotypic and transcriptional profile in long-term-persisting CAR T cells in patients with NHL, B-ALL and CLL
通过对其他淋巴瘤患者及公共数据集中白血病患者数据的对比分析,研究人员证实了这种长期CAR T细胞表型和转录组演化轨迹的普遍性。尽管不同疾病终态的CD4/CD8表达有所不同,但它们共同收敛于效应记忆样状态并共享相似的“晚期特征”转录程序。
Persisting CAR T cells are oligoclonal and are already present at peak expansion
对T细胞受体库的分析表明,晚期CAR T细胞呈现寡克隆主导模式,其中一个克隆占CART19细胞的70%。该优势克隆在输注后第14天的峰值期以极低频率存在。整合位点分析未发现已知癌基因参与扩增,证实这种长期持久性源于功能胜任克隆的自然选择,而非插入突变。
在讨论结论部分,研究人员总结道,4-1BB共刺激的CART19细胞能在成人B-NHL中维持长达十年的功能持久性。随时间推移,这些细胞向CD4/CD8双阴性、活化效应记忆样状态转化,此过程在多种B细胞恶性肿瘤中高度保守。长期存在的CAR T细胞展现出GZMKhigh的细胞毒性状态,这种状态既能维持长期免疫监测,又限制了炎症毒性。晚期CAR T细胞表现出间歇性抗原触发的扩增能力,这是一种“受控加速”机制。综上所述,长期持久性虽然与持续缓解相关,但也增加感染风险,这提示在未来的治疗策略设计中,需要权衡持久性带来的免疫监测优势和长期B细胞发育不全带来的临床风险。