CD34 x CD19

摘要:免疫细胞治疗作为一种革命性的治疗方式，显著改变了癌症护理。这是一种专业的免疫疗法，利用活的免疫细胞作为治疗癌症的疗法。与传统药物不同，细胞疗法被认为是“活药”，这些产品目前是定制的，需要先进的制造技术。尽管嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法在治疗血液恶性肿瘤方面受到了行业的极大关注，但其在治疗实体瘤方面的有效性常常受限，导致替代性免疫细胞疗法的出现。肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）细胞疗法、细胞因子诱导的杀伤细胞（CIK）细胞疗法、树突状细胞（DC）疫苗和DC/CIK细胞疗法旨在利用身体的自然防御机制来定位和消除癌细胞，通常具有较少的副作用或风险。另一方面，如嵌合抗原受体-T（CAR-T）细胞、T细胞受体（TCR）-T、嵌合抗原受体-自然杀伤细胞（CAR-NK）或CAR-巨噬细胞（CAR-M）等细胞疗法通常使用自体干细胞、同种异体或异种细胞，或基因修饰细胞，需要更高水平的操作，被认为是高风险的。这些高风险细胞疗法通常在肿瘤靶向和信号传导方面具有特殊特性，触发新的抗肿瘤免疫反应。最近，在抗肿瘤机制和细胞疗法产品设计的基本和临床研究以及技术创新方面取得了显著进展。随着技术的迅速整合和高创新格局，关键的未来发展方向已经出现。为了满足细胞疗法技术进步治疗癌症的需求，我们在本研究中全面系统地调查了免疫细胞疗法的技术创新和临床进展。基于免疫细胞疗法的治疗机制和方法学特点，我们分析了这些疗法的主要技术优势和临床转化风险。我们还分析和预测了应用前景，为相关企业提供必要的信息，以便他们做出关于研发方向选择的明智决策。 1.引言 癌症是一种利用多种逃逸机制来躲避抗癌免疫的全身性疾病，并且显著改变整个免疫系统的功能和组成。抗癌治疗的演变跨越了一百多年，其效果和特异性不断提高，旨在消除癌细胞的同时尽量减少对健康组织的损害。为了实现这一目标，免疫细胞治疗在现有方法中脱颖而出，成为了一种改变游戏规则的解决方案。2017年，食品药品监督管理局（FDA）批准了两种嵌合抗原受体-T（CAR-T）细胞疗法，即Kite Pharm的axicabtagene ciloleucel（Yescarta）和Novartis的tisagenlecleucel（Kymriah），用于治疗淋巴瘤。这些批准标志着抗癌治疗加速发展的一个重大里程碑。免疫细胞治疗的基本概念是通过外部供应具有所需功能的细胞来增强免疫反应，以帮助患者对抗癌症。它不仅重新激活了现有的免疫反应，还推动了新的免疫反应加入到抗肿瘤努力中。免疫细胞治疗的反应通常涉及多种免疫细胞类型的激活和协作，包括抗原呈递细胞，如树突状细胞（DCs）和巨噬细胞，T淋巴细胞（T细胞）和自然杀伤（NK）细胞。肿瘤负担的免疫系统不仅在免疫细胞数量上失衡，而且在调节抗癌免疫反应的分子和信号通路上也表现出功能异常。因此，精确施用适当的治疗策略是必要的，以防止免疫细胞治疗的效果不佳。 根据癌症类型及其机制，免疫过程的各个领域为治疗干预提供了途径。方法包括，例如，提取和扩增具有预先癌症识别能力的免疫细胞（例如，肿瘤浸润性免疫细胞），外部分化有效的细胞类型[例如，细胞因子诱导的杀伤（CIK）细胞]，以及基因修饰细胞以实现特定识别和肿瘤细胞消除[例如，T细胞受体（TCR）工程，嵌合抗原受体（CAR）]。在本综述中，我们将讨论最新的免疫细胞治疗，总结应用于实现和优化这些治疗类别的策略，并提供未来的展望。 2.用低风险免疫细胞治疗癌症 低风险免疫细胞治疗旨在使用患者自己的免疫细胞来消除癌细胞。需要注意的是，“低风险”强调的是细胞治疗领域内某些治疗相对更安全、副作用较少，属于再生医学或先进治疗药物产品（ATMPs）。低风险免疫细胞治疗包括四种关键技术：肿瘤浸润性淋巴细胞（TIL）疗法、CIK细胞疗法、DC疫苗和DC/CIK细胞疗法。为了更全面地理解这些方法，必须深入研究促进这些细胞治疗的基本机制和临床进展。 2.1.TIL细胞治疗 TILs是存在于实体肿瘤微环境（TME）中的天然单核细胞，包括肿瘤内肿瘤浸润性淋巴细胞（iTILs）和基质肿瘤浸润性淋巴细胞（sTILs）。与iTILs相比，sTILs主要是效应记忆T细胞，更容易被检测到。作为一群已经接触过肿瘤组织的异质性淋巴细胞，TILs“预训练”攻击癌细胞，同时留下健康的细胞。在小鼠肿瘤模型中，这些异质细胞已经显示出治疗晚期癌症的潜力，第一个人类TIL治疗导致转移性黑色素瘤显著消退。实体瘤缺乏理想的肿瘤标志物，使得靶向肿瘤相关抗原（TAAs）具有挑战性。TILs作为具有多样化受体的多克隆细胞，为实体瘤提供了独特的治疗选择。与基因修饰的免疫细胞相比，TILs在克服实体瘤的异质性方面表现出优越性，特别是像黑色素瘤这样高度异质性的肿瘤。此外，它们具有注射后迁移至TME的趋化因子受体，并且与CAR-T细胞相比，它们的非靶向毒性较低，这归因于T细胞成熟过程中的负选择。 TILs可以从切除的肿瘤组织中分离出来。鉴于TIL在原始TME中的稀缺性，可供扩增的TIL数量有限，以及阻碍TIL抗肿瘤细胞毒性的额外因素（例如，Treg，肿瘤相关巨噬细胞，髓系抑制细胞和各种免疫抑制分子）。TIL的生产和扩增是TIL治疗成功的至关重要步骤。TIL在体外的扩增涉及快速扩增协议（REP）。在REP前阶段，TILs在高剂量白细胞介素（IL）-2下进行初级扩增。一些方法涉及选择肿瘤特异性TILs进行进一步扩增，而其他方法则扩增大量TILs以保持疗效。在REP阶段，同时给予高剂量IL-2和抗CD3，并使用辐照的同种异体外周血单核细胞（PBMCs）作为饲养细胞，直到获得足够数量的细胞。然后，经过质量控制的扩增细胞产品准备用于患者给药后进行淋巴细胞减少。 自1988年Rosenberg等人成功将TIL治疗应用于转移性黑色素瘤患者以来，一系列临床试验相继出现。1996年，TIL治疗首次被引入用于治疗非小细胞肺癌（NSCLCs），在涉及113名患者的临床研究中。结果显示，TIL与IL-2联合使用对NSCLCs是一种有效的治疗方法，与II期或IIIa期相比，对IIIb期NSCLCs有选择性益处。在初步成功后，TIL治疗的后续发展一直朝着提高治疗其他肿瘤类型的疗效方向发展，包括皮肤、肾脏和胃癌。这些发展中的具体方法旨在阐明TIL细胞类型的组成及其与临床结果的相关性。例如，成功生成的肿瘤浸润性B淋巴细胞（TIBs）已被发现可以预测转移性肾细胞癌（mRCC）患者的临床结果改善。另一项关于胃癌TIL治疗的研究表明，TIL的组织学亚群与不同的存活时间相关。目前，TIL治疗的临床转化仍处于初步阶段，缺乏长期临床观察。然而，初步成功表明有机会开发具有更有效分离和扩增方法的有希望的治疗性TILs，并可能与其他抗肿瘤疗法结合使用。 2.2.CIK细胞疗法 CIK细胞是具有混合T和NK细胞样表型的异质免疫效应细胞。它们是通过将人的PBMC或脐带血单核细胞与干扰素γ（IFN-γ）、抗CD3抗体、重组人IL-1和IL-2一起体外培养产生的。CIK细胞独特地表现出对肿瘤的主要组织相容性复合体（MHC）不受限制的靶向性，减少异体反应性，并能够攻击各种肿瘤类型。在体外培养过程中，CIK细胞分泌各种细胞因子以激活巨噬细胞、NK细胞和CD8+ T细胞的细胞毒性活性，从而直接抑制肿瘤细胞的生长并促进间接杀伤效果。CIK细胞诱导凋亡基因和抗肿瘤基因的表达，进行细胞毒性活动并促进肿瘤细胞凋亡。它们主要通过粘附分子淋巴细胞功能相关抗原-1/认知配体细胞间粘附分子-1（LFA-1/cam-1）与肿瘤细胞上的抗原结合的机制来实现肿瘤杀伤效果。这促进了MHC-I或MHC-II分子的表达，导致增强的呈递、激活、识别和直接杀伤肿瘤细胞。 激活的CIK细胞分泌各种细胞因子，包括IL-2、IL-6、肿瘤坏死因子α（TNF-α）、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和其他细胞因子，不仅直接增强细胞毒性效果和抑制肿瘤细胞，还通过调节免疫系统间接杀死肿瘤细胞。主要由CIK细胞产生的IFN-γ增强了NK细胞、巨噬细胞和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的活性。它还可以促进肿瘤细胞上MHC-I分子的表达，导致CTL杀伤增加。最近的研究指出，CIK细胞分泌的IFN-γ可以促进慢性淋巴细胞性白血病（CLL）细胞上ICAM-1的表达，对细胞毒性效应细胞的凋亡诱导产生积极影响。肿瘤细胞的凋亡基因也可以被CIK细胞激活，因为这些细胞表达FasL，一种属于TNF超家族的Fas配体，它诱导肿瘤细胞凋亡。Verneris指出，某些肿瘤细胞（如黑色素瘤和卵巢癌）通过诱导表达FasL的淋巴细胞凋亡来逃避免疫清除，但它们对CIK细胞敏感。这是因为，在CIK细胞的诱导过程中，Fas敏感或激活的T细胞被IFN-γ等细胞因子的作用或激活诱导的细胞死亡机制选择性地消除。结合CIK细胞中高水平的抗凋亡基因表达，这些因素使CIK细胞能够耐受表达FasL的肿瘤细胞诱导的凋亡。 尽管存在复发和无反应性的担忧，CIK细胞的异质性使它们能够靶向并杀死各种肿瘤细胞。自1991年引入CIK细胞疗法以来，已有超过5,000名患有多种肿瘤类型的患者，包括肺癌、乳腺癌、脑癌和结肠癌等，参与了CIK细胞疗法。全球CIK细胞（或CIK细胞与DC联合）的临床试验已超过80项。CIK细胞的治疗潜力超出了它们与NKG2D的相互作用，包括抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）轴。与其他免疫疗法、常规化疗或放疗一起，CIK疗法表明了协同的抗肿瘤效果，正在发展中，是治疗癌症的一条令人鼓舞的途径。虽然临床前景看好，但一些公开讨论是必要的。与其他免疫细胞相比，CIK细胞输注后的毒性效应、最小化额外的支持性护理、确定与其他免疫疗法的优势、了解与CIK细胞在癌症微环境中的串扰的关键决定因素，以及在多个中心推广这种方法需要探索。 2.3.DC疫苗 操纵患者的自体DCs进行“疫苗接种”以对抗肿瘤组织是一种有前景的方法。DC疫苗涉及用TAAs（如肽、蛋白质、DNA/RNA或病毒）处理体外培养的DCs。DCs将摄取抗原，然后在仔细控制的培养过程中激活。DCs作为强大的抗原呈递细胞，对影响免疫系统起着至关重要的作用。虽然未成熟的DCs处理外来抗原，触发成熟和迁移到淋巴结，成熟的DCs可以在TME内促进肿瘤耐受，可能导致T辅助型2反应。 DC疫苗，通常采用体外成熟的自体单核细胞并用抗原冲击，已在多种肿瘤患者中显示出良好的耐受性和最小的毒性。然而，抗原特异性免疫反应的幅度和持续时间普遍较弱，限制了客观的临床反应。尽管在儿童肿瘤中的反应有限，正在进行的研究集中在增强疫苗生产的每一步上。策略包括扩大DC来源、提高免疫原性、优化抗原选择、开发新的免疫佐剂以及探索同时进行的免疫调节或化疗。 Sipuleucel-T是唯一获得FDA批准的自体DC疫苗，为有效的成人恶性肿瘤治疗提供了希望，特别是对于去势抵抗性前列腺腺癌。通过培养患者的PBMCs与一种由TAA（前列腺酸性磷酸酶（PAP））和GM-CSF组成的重组蛋白（PAP-GM-CSF）来生产。这种开创性的疫苗代表了DC疫苗领域的一个重要进展，展示了在成人和儿童恶性肿瘤中改善结果的潜在途径。在临床试验中，DC主要用于与CIK细胞、免疫检查点抑制剂（ICI）以及化疗和放疗结合的免疫疗法中以改善结果。研究表明DC能够激活自然杀伤T（NKT）细胞，或同时激活CD4+和CD8+ T细胞。 2.4.DC/CIK细胞疗法 当多种低风险的免疫细胞疗法一起使用时，可以实现积极的综合协同效应，特别是在DC和CIK的共同应用中尤为明显，它们是可适应和协同的。这种协同作用旨在增强身体对疾病的免疫反应。CIK细胞以其广谱的肿瘤杀伤效果而闻名，但由于缺乏特定的识别能力而受到限制。DC目前被认为是最有效的抗原呈递细胞，最近的研究表明CIK和DC之间的相互作用会在两个群体内部引起免疫刺激性表面分子表达的变化。实际上，与CIK细胞共同培养DCs发挥了互补作用，相互促进成熟，共同增加抗肿瘤活性，并展现出有希望的协同效应，即使在之前对CIKs有抵抗力且之前未与DCs共同培养的肿瘤细胞系上也是如此。DC分泌的细胞因子，如IL-2、IL-12和IFN-γ增强了CIK细胞的成熟，导致CIK细胞中CD3+、CD8+和CD56+亚群的水平增加。值得注意的是，DCs显著增加的IL-12分泌显著增强了CIKs的细胞溶解功能。此外，这种合作环境还减少了IL-10的分泌和调节性T细胞（CD4+CD25+ Treg细胞）的数量，减弱了它们对肿瘤免疫的抑制作用，并增强了CIK细胞的肿瘤杀伤效果。同时，CIK细胞增强了DCs的抗原呈递特异性和共刺激分子的表达，有助于整体增加抗肿瘤活性。此外，DC和CIK细胞的共同培养抑制了人类端粒酶逆转录酶（hTERT）蛋白的表达，抑制了端粒酶活性，并阻碍了肿瘤细胞的增殖。 基于上述机制，DC-CIK疗法以相互适应和协同为特点，已成为近年来肿瘤治疗领域的研究焦点。基础和临床研究迅速发展，并证明了在显著增强抗肿瘤免疫方面的有效性。尽管存在轻度移植物抗宿主病（GvHD）的担忧，试验经验表明结果是可控的。案例研究已经证明了安全性和提高的疗效。DC/CIK细胞疗法针对免疫系统的多个方面，从而形成了更全面的对抗疾病的方法。这在复杂情况或难治性恶性肿瘤中尤为有益，其中多种免疫功能障碍发挥作用。总的来说，低风险的免疫细胞疗法可以帮助增强免疫系统识别和消除有害实体的能力，从而改善健康结果。这些疗法的协同效应有潜力显著提高基于免疫的治疗的有效性，并为患者提供更好的结果。然而，评估和定制这些疗法的确切组合和剂量以确保其对个体患者的安全性和有效性至关重要。 3.高风险免疫细胞治疗技术的进步 高风险免疫细胞治疗使用自体干细胞、异体或异种细胞，或基因修饰细胞，所有这些细胞都需要进一步的操作和评估。这些治疗的设计非常适合其预期目的。这些治疗刺激针对肿瘤的新免疫反应，通常有潜力重新激活已有的反应。在这里，我们描述了高风险免疫细胞治疗中的特征设计、转染方法、细胞来源，以及克服抑制性肿瘤微环境（TME）的方法，包括CAR-T、T细胞受体-T（TCR-T）、CAR-NK和CAR-巨噬细胞（CAR-M）。此外，我们提供了对未来趋势的见解。 3.1.CAR的设计 CAR是工程受体蛋白，为免疫细胞提供了识别癌细胞表面特定抗原的新能力，从而可能触发免疫细胞消除癌细胞的潜力。当前研究表明，即使是对CAR结构的微小修改也可能会显著影响治疗效果。它通常由三个模块化域组成：细胞外域、跨膜域和细胞内域。 细胞外域：靶向的艺术。细胞外域包括一个用于目标结合的单链可变片段（ScFv）和一个铰链区域，通常在CAR工程细胞中的免疫球蛋白（Ig）样域铰链，并通过跨膜域锚定到细胞膜。通过CAR的细胞外域引入了驱动免疫细胞激活的新功能，包括T细胞、NK细胞和巨噬细胞。CAR工程免疫细胞能够识别癌症特异性靶标表位，不受MHC和共受体的限制，使它们在寻找和杀死癌细胞方面更有效。 CAR工程免疫细胞已经从针对单一抗原发展到针对两种不同抗原，以优化治疗阴性抗原癌细胞逃逸或抗原丢失的复发，并且结合任一抗原都将触发CAR工程免疫细胞的激活。这可以通过几种方式实现（图1A-C），例如将编码两个独立CAR分子的单个双顺反子向量转导到单个细胞中，或将编码双价CAR分子的向量转导到细胞中，或共同给药两种不同的CAR工程免疫细胞产品，或共同转导两个向量到单个免疫细胞中编码不同的CAR。这些方法对于B细胞淋巴性白血病特别有前景，尤其是对于复发或难治性B细胞急性淋巴性白血病（B-ALL），因为临床研究表明CD19/CD22共转导CAR-T细胞具有显著的疗效，以及CD19/CD22双特异性CAR-T细胞。同样，I期临床试验表明，双特异性CD20/CD19 CAR-T也可用于治疗复发和难治性B细胞恶性肿瘤患者，治疗28天后的总体反应率为82%，显示出治疗目的的安全性和有效性。此外，Wang等人表明，CD19/CD22双顺反子CAR-T与单特异性CD19或CD20 CAR-T细胞相比，在体外和体内表现出相当或更好的功能。 除了ScFv的优化，细胞外区域也得到了改进。与传统CAR直接作用于靶细胞不同，研究人员提出了一个新概念：模块化CAR（modCAR）。这种CAR-T（图1D、E）通常与其适配器一起工作，适配器的一端结合到细胞上，另一端用于识别和结合肿瘤表面抗原。适配器分子可以是单克隆抗体、抗体片段（图1D）、小分子或任何结构（图1E），只要能针对至少一个所需的抗原并介导目标与效应细胞之间的交联。它提供了一种高度灵活、可定制和通用的方法，以快速优化效应细胞活性，潜在地实现智能抗原靶向。 图1. CAR的设计策略。针对肿瘤的CAR设计示意图。(A) 通过将编码两个独立CAR分子的双顺反子载体转导到单个细胞中，可以生成双顺反子CAR工程细胞。(B) 通过将编码串联CAR分子的载体转导到细胞中，生成双价CAR。(C) 通过共同给予两种不同的CAR工程免疫细胞产品（上图）或共同转导两种编码不同CAR的载体到免疫细胞中（下图），实现双特异性，但产品将复杂且昂贵。可以使用抗体（D）或其他适配器（E）生成modCAR。(F) 设计装甲CAR以共表达分子，包括细胞因子和/或趋化因子，以增加效果和持久性。(G) SynNotch CAR通过添加分泌蛋白和结合剂，并利用特设计对机制执行AND、NOT和OR布尔逻辑门。这也可以通过特设计的转录因子和转录机制（H）实现。CAR：嵌合抗原受体；modCAR：模块化CAR。 装甲CAR细胞（图1F）旨在分泌细胞因子或其他分子，以帮助抵消肿瘤微环境（TME）的免疫抑制特性，潜在地提高CAR工程细胞的持久性和有效性。有时被称为第四代CAR细胞或TRUCKs（T细胞重定向用于抗原无限制的细胞因子启动的杀伤），它们为CAR靶向组织提供了一种多功能治疗，超越了传统CAR-T细胞的能力。TRUCK概念目前正在通过共表达分子如趋化因子配体或基于第二代或第三代CAR的细胞因子组合进行探索。其中，IL-7、IL-12、IL-15、IL-18、IL-23以及这些分子的各种组合正在早期阶段试验中。值得注意的是，IL-7和IL-15已被发现可以促进CAR-T细胞的增殖，而IL-12和IL-18增强了T细胞的效应能力。此外，表达特定分子的工程CAR-T细胞，如CCL-19或CCL-21，能够趋化其他免疫细胞或CAR-T细胞向附近的癌细胞移动。这增强了免疫细胞的渗透和CAR-T细胞的存活，从而提高了CAR-T细胞的有效性。 CAR设计中的最新发展是合成Notch（SynNotch）受体（图1G，H），它提供了一种精确的靶向策略，允许精确控制CAR工程细胞的激活，同时通过引入可诱导的开关来最小化非靶向效应。一个典型的案例使用了布尔逻辑和逻辑门的原理，当所有条件满足时，通过构象变化激活的共定位依赖的蛋白开关（Co-LOCKR）可以执行AND、NOT和OR布尔逻辑门。在体外已经证明了针对癌细胞的特异性，但在临床应用中仍面临各种挑战。 细胞内域：信号和细胞功能。细胞内域由一系列共刺激域组成，CAR的分类基于共刺激域的数量。第一代CAR仅由CD3ζ组成，而第二代CAR除了CD3ζ外还含有一个共刺激域，第三代CAR则涉及一个以上的共刺激域以及CD3ζ。 在T细胞中，第一代CAR已构建包含编码针对2,4,6-三硝基苯酚（TNP）抗体的可变区域的重组基因片段，这些片段被拼接到α或β T细胞受体（α或β TCR）的C区之一。转导T细胞后，这种结构可以稳定地表达在T细胞表面，并能够识别MHC非限制性的肿瘤细胞，但在临床试验中显示出较弱的抗肿瘤效果。第二代CAR-T利用T细胞激活的经典信号，并增加了一个共刺激分子，如4-1BB（也称为CD137）或CD28，这显著提高了CAR-T细胞的激活水平和增殖能力。临床数据支持接受第二代CAR-T细胞治疗的患者对其肿瘤负担有延长和有效的控制。新发现的共刺激分子包括可诱导的共刺激分子（ICOS）、OX40（也称为CD134）和CD40等。第二代CAR结构在临床实践中最广泛使用。第三代CAR-T细胞包含两个共刺激分子，导致增强的细胞毒性。在临床试验中，当共同给予淋巴瘤患者CD19导向的第二代CAR-T细胞（带有CD28共刺激域）和第三代CAR-T细胞（带有CD28和4-1BB）时，观察到更长的持久性和优越的扩张。然而，目前评估仅第三代CAR-T的临床数据有限。在一个研究者发起的试验中，HD-CAR-1，一种第三代CAR-T治疗，在成人复发/难治性ALL患者中进行了评估。在90天的研究期结束时，80%的患者实现了完全缓解。此外，最近的研究表明，配备有4-1BB和CD28共刺激域的CAR-T细胞增强了T细胞记忆表型，与仅有一种共刺激分子的细胞相比，表现出更好的增殖和细胞因子释放水平。 迄今为止，大多数涉及CAR-NK细胞的研究都使用了最初用于T细胞的CAR构建。已经开发了包含CD28或4-1BB共刺激域的第二代CAR-NK。最近的研究报告称，含有细胞内域的CAR-NK，包含4-1BB和CD3ζ，克服了抑制信号并诱导了NK细胞特异性，导致杀死CD19+ aALL细胞。然而，已经为NK细胞特别创建了新的CAR设计，这些不同的CAR构建对NK细胞的细胞毒性和细胞因子产生有不同的影响。研究表明，包含NK特异性共刺激域2B4（也称为CD244）的CAR-NK细胞对肿瘤细胞有显著增强的细胞毒性活性，诱导快速增殖，增加细胞因子产生，并减少凋亡。这表明，与NK细胞上的常规4-1BB CAR相比，NK细胞特异性激活信号在CAR性能中起着至关重要的作用。此外，利用不同的信号域，如CD3ζ、DAP10和DAP12的CAR构建，在原代NK细胞或NK92细胞系中表现出不同的抗肿瘤活性。具体来说，与包含DAP10域的CAR相比，具有CD3ζ信号域的CAR表现出优越的性能，而使用DAP12域的CAR优于包含CD3ζ域的CAR。 CAR-M细胞与CAR-T细胞具有相同的结构和代级分类，但其细胞内信号域的功能不同，主要是为了增强吞噬作用。CAR-M细胞能够直接利用CD3ζ细胞内域传递吞噬信号。Fc受体（FcRγ）的γ亚基和多个表皮生长因子样域蛋白10（Megf10）也可以作为细胞内信号域。最近的研究结果表明，添加一个串联的PI3K招募域可以增加对癌细胞的吞噬。CAR-M的第一个临床试验产品是第一代产品，包含CD3ζ作为其细胞内域，并且第一阶段的临床试验结果显示了有希望的初步安全性和有效性结果，并获得了FDA的快速通道指定。 4.提高基因转移方法的效率 在免疫疗法中引入核酸，包括基因表达和CRISPR基因编辑，是一个至关重要但具有挑战性的步骤。近年来，非病毒转染技术因其在克服与病毒载体生产相关的劳动密集和昂贵程序以及cGMP合规性方面的经济利益而越来越受欢迎。例如，转座子或移动遗传元素被用来实现高效和持久的转基因表达，在产生稳定的CAR-T细胞方面引起了极大的兴趣。此外，电穿孔或机械穿孔能够使免疫细胞如T细胞短暂表达基因组编辑核酸酶，例如CRISPR-Cas9的表达，并已在基于mRNA的人类T细胞修饰中进行了探索。这些非病毒转染技术在程序简单性、容量和吞吐量以及有利的安全概况方面提供了优势。 与非病毒转染相比，病毒转导方法在临床环境中是主流模式，并被广泛认为是转染困难细胞类型（如免疫细胞）的一种高效方法。常用的病毒载体，如腺相关病毒载体和腺病毒载体，不能整合到宿主基因组中。然而，逆转录病毒载体和慢病毒载体可以整合，并且表现出高传递效率，使它们非常适合转导高度复制的细胞，如免疫细胞。Tecartus和Yescarta都是由Kite Pharma生产，依赖于γ逆转录病毒（GRV）载体将CAR构建体转导到T细胞中，而Kymriah则使用慢病毒（LV）载体进行转导。一般来说，γ逆转录病毒和LV系统经常用于将基因转移到T细胞中，研究表明它们通常可以获得30%-80%的转导效率。然而，安全性、效率和便利性问题是必须考虑的问题。 与T细胞相比，病毒基因传递到原代NK细胞已被证明既具挑战性又效率低下，可能由于NK细胞的固有特性。研究表明，使用逆转录病毒载体成功转染原代扩增的NK细胞，单轮转染效率范围为27%-52%，经过两轮转染后为47%-75.4%。虽然逆转录病毒已被广泛用于最近的临床前和临床研究中生产CAR-NK细胞，但缺乏有效的基因转移方法仍是NK细胞在免疫疗法中使用的主要障碍。此外，与逆转录病毒转染相关的插入性突变和对原代NK细胞活性的有害影响是临床应用中的主要限制。与逆转录病毒载体相比，基于慢病毒的转染具有较低的遗传毒性和插入性突变风险。然而，原代NK细胞在LV转导中的效率很低，需要多轮转染。最近，Bari等人表明，用狒狒包膜糖蛋白变体（BaEV-LV）伪型的LV载体的转导效率比用泡状口炎病毒糖蛋白（VSV-G-LV）伪型的高20倍以上，这是用于伪型LV载体的第一种且仍最广泛使用的糖蛋白。他们通过这种转染方法成功地在约70%的不同供体的原代人类NK细胞中表达了CD19-CAR，这些CD19-CAR NK细胞有效地且特异性地根除了CD19阳性肿瘤细胞。用BaEV-gp伪型的慢病毒带有肿瘤特异性CAR在NK92细胞中的转导率几乎达到100%，在iPSC衍生的NK细胞或激活的原代NK细胞中为50%-80%。因此，它可能是NK细胞CAR基因转移的有希望的载体。此外，用长臂猿白血病病毒（GaLV）包膜蛋白伪型的慢病毒可以有效转导原代NK细胞。电穿孔和脂质体介导的转染方法也用于在NK细胞中传递外源基因。与上述病毒转染相比，这些方法提供了更快的转基因表达、降低的凋亡水平、更小的个体间差异和更高的基因转移效率。然而，外源DNA通常不会整合到目标细胞的基因组中，导致转基因表达在转染后约3-5天内下降。但当与DNA整合技术结合时，这些方法可以产生稳定转染并表达转基因的细胞。DNA转座子是可以通过切割和粘贴机制在载体和染色体之间有效转座的移动DNA元素。PiggyBac（PB）和Sleeping Beauty（SB）是迄今为止最常用的两种转座子系统，与其他系统相比，在哺乳动物细胞中显示出最高的转座活性。通过将含有CAR的质粒和转座酶DNA转染到iPSC中，成功地稳定创建了表达CAR分子的CAR-iPSC-NK细胞。 与病毒载体相比，转座子系统提供了许多好处，例如较低的免疫原性、增加的生物安全性、降低的生产成本，以及能够转移基因片段，其载荷能力接近9-10 kb。这些优势使其成为将CAR整合到NK细胞基因组中以实现持久表达的一个有力选择。然而，要充分利用转座子系统对原代NK细胞进行转染，需要进行优化，例如通过电转染提高转导效率和细胞活性。 巨噬细胞比其他造血系统中的细胞更难转染和抵抗遗传操作，因为它们有能力识别并响应外来核酸。Bobadilla及其同事创建了一种基于HIV-1的慢病毒系统，该系统通过感染时Vpx诱导的SAMHD1降解，已被证明可以有效传递转基因到骨髓细胞。Klichinsky团队使用复制缺陷的嵌合腺病毒载体Ad5F35有效地传递CAR到巨噬细胞，并同时促进M1表型的表达，最终增强了肿瘤杀伤活性。这些结果强调了基因工程巨噬细胞在癌症免疫疗法中的潜力。与生成CAR-NK细胞的方法类似，转座子系统也被用来将感兴趣的基因整合到宿主基因组中。 4.1.新型细胞来源方法推动现成的免疫细胞治疗产品 迄今为止，所有商业批准的癌症免疫细胞疗法都依赖于自体使用，即使用的材料是患者自己的细胞。尽管这种方法已证明有效，但存在一些重要的限制，例如在处理快速癌症进展的患者时制造的不良等待时间，由于患者T细胞功能障碍可能导致的生产失败，与健康淋巴细胞一起提取的恶性白血病细胞污染产品的风险，高生产成本，标准化的复杂性，以及再剂量机会的限制。因此，当前的研究工作集中在开发同种异体疗法上，以克服自体疗法的限制。特别是，CAR-NK是一种有前景的同种异体细胞治疗，对实体瘤和血液系统恶性肿瘤均无重大毒性副作用。它是一种更简单、可再注射、更实惠的通用治疗。 然而，当前的治疗尚未显示出强大的疗效和/或长期持久性，并且NK细胞更难进行工程改造。CAR-NK细胞的研究主要在临床前和早期临床试验阶段，很少有临床试验报告。尽管如此，通用的同种异体CAR-NK细胞在癌症治疗中仍显示出巨大潜力。 目前，CAR-M主要是自体疗法，但“现成的”同种异体CAR-M已经出现并正在进行进一步研究。 在开发同种异体方法时，必须系统地解决最重大的风险：免疫排斥和GvHD（移植物抗宿主病）的发展。免疫排斥可能限制治疗的效力，因为接受者的免疫系统可能会排斥移植物。GvHD可能是致命的，由供体T细胞内源性的αβ TCR复合体识别宿主肽-人类白细胞抗原（HLA）复合体引起，导致组织损伤。为了解决同种异体风险，可以采用两种主要策略。第一种是在供体αβ T细胞上除了引入CAR转基因外，还进行额外的遗传修改。另一种是选择替代的细胞来源或亚群，如诱导多能干细胞（iPSCs）、脐带血（UCB）细胞、γδ T细胞、记忆T细胞亚群、病毒特异性T细胞（VST）等。 为了消除内源性αβ TCR介导的GvHD，最直接的方法是破坏编码T细胞受体恒定（TRAC）α链的基因。Eyquem等人开发了一个案例，通过腺病毒转染和CRISPR-Cas9敲入技术将CAR构建体整合到TRAC位点，同时诱导CAR表达和TCR失活。与随机整合相比，CAR表达可以由内源性TCR启动子调控，并在暴露于抗原时模仿TCR转录，防止恒定的和过度的T细胞激活，这可能导致T细胞分化和耗竭。此外，研究结果表明，这些TRAC-CD19 CAR-T细胞在ALL小鼠模型中显示出比用逆转录病毒编码的CAR的T细胞更大的抗肿瘤效力。 此外，除了CRISPR-Cas9，基因编辑技术，如TALENs和锌指核酸酶（ZFNs），也被发现在消除TCR表达以创建“通用”供体T细胞方面有效。然而，尽管TCR缺失的CAR-T细胞降低了GvHD的风险，但其长期持久性较短，可能是由于免疫排斥。因此，科学家们敲除了β2-微球蛋白（B2M）基因以限制HLA类I分子的表达。这种方法防止了异体CAR-T细胞通过它们的TCR被识别为外来物，但仍然容易受到宿主NK细胞的溶解。因此，一项研究使用突变的B2M融合蛋白来解决这个问题。为了在激活的异体CAR-T细胞生产过程中提高HLA-II消除的效率，一些学者提出抑制CIITA或HLA-DRA、HLA-DQA和HLA-DPA基因。 iPSCs具有无限的增殖和分化潜力，使它们成为创建众多同质HLA组合库的理想资源。通过从库中选择一个HLA匹配的iPSC来源，可以最小化宿主和移植物之间CAR-T细胞的免疫排斥风险，但必须进行严格的质量控制以确保安全，因为未分化的、增殖的iPSCs可能引发不良结果。Wang等人生成了缺乏HLA-I/II、B2M和CD155的低免疫原性iPSC衍生的CAR-T细胞。 研究通过体内发挥效应功能证明了它们抑制肿瘤进展的有效性。此外，iPSCs也为生产满足临床需求的CAR-NK和CAR-M细胞铺平了道路。与分化的NK细胞或巨噬细胞相比，iPSCs可以更有效地被工程化以稳定表达CARs。Li等人通过在培养基中添加各种细胞因子和促分化蛋白来分化CAR转染的iPSCs为CAR-NK细胞。这些iPSC衍生的CAR-NK细胞在体外和体内都显示出强大的抗肿瘤活性。Zhang等人建立了一个骨髓/巨噬细胞分化协议，诱导CAR-iPS向骨髓细胞系分化，成功产生了足够的CAR-iMac细胞（iPSC衍生的CAR-M细胞）。然而，当在小鼠模型中测试时，CAR-iMacs的有效性有限。总的来说，iPSC衍生的工程免疫细胞的发展涉及复杂的生产程序，需要精确的细胞产品制造和质量保证，以支持更广泛的临床应用。 γδ T细胞表达TCRγδ并以HLA独立的方式识别恶性细胞。它不需要消除TCR表达或信号，并且GvHD的风险低或不存在。研究表明，γδ CAR-T细胞显示出与传统的αβ CAR-T细胞相似或更大的细胞毒性效应，并且在体内没有观察到GvHD。然而，它们在体外的细胞毒性能力持续性较差。此外，针对CD20的γδ CAR-T细胞在B细胞淋巴瘤的动物模型中取得了有希望的结果，目前正在进行第一阶段的临床试验。 脐带血（UCB）提供了一个容易获得的NK细胞和同种异体T细胞来源。它们富含γδ T细胞和造血干细胞（HSCs），尽管总细胞数量有限。UCB衍生的CAR-T细胞在体内显示出增强的肿瘤抑制作用，减少了IL-10的分泌，并降低了调节性T细胞（Tregs）的比例，表明了改善的治疗潜力。Van Caeneghem等人从脐带血中分离出CD34+ HSCs，然后生成CAR-T细胞。这些CAR-T细胞具有原始表型（CD45RA+ CD62L+），并且不表达TCRαβ复合体，显著降低了GvHD的风险，并有效地消除肿瘤细胞。 记忆T细胞的特征是CD45RA−CD45RO+表型，它们不太可能发展为GvHD，也不太可能迁移到表现GvHD的器官。研究表明，T记忆干细胞（TSCM）和中央记忆T细胞（Tcm）与它们的分化对应物相比，具有优越的增殖和干细胞潜力，并且在T细胞转移后的临床研究中表现出高扩张和持久性。 VSTs拥有能够识别病毒抗原的TCR，如巨细胞病毒（CMV）、Epstein-Barr病毒（EBV）等。经过CAR改造的VSTs在实体瘤中显示出有希望的结果，但与CARs相比，工程化针对肿瘤的转基因TCR VSTs更具挑战性。在肿瘤细胞中表达EBV相关抗原的霍奇金淋巴瘤患者中，输注CAR-VST细胞取得了良好的耐受性和缓解率。针对HER2的CAR-VST细胞产品在CMV血清阳性和进行性胶质母细胞瘤患者的第一阶段临床试验中显示出既安全又临床有效。值得注意的是，可以建立VST库，以覆盖大多数患者，并促进CAR-T或TCR-T重定向到肿瘤的临床使用。 PBMCs通常来自外周循环或脐带血等。它是临床目的的主要NK细胞来源。PBMC衍生的NK（PB-NK）细胞可以从HLA匹配和不匹配的供体中分离出来，扩大了潜在供体池。通常，它们显示出成熟的表型，增殖能力降低，细胞毒性增加，没有GvHD的风险。Töpfer等人已经证明，表达CAR的NK细胞系YTS以及PB-NK细胞可以成功地重定向针对前列腺干细胞抗原（PSCA）阳性肿瘤，导致大部分治疗小鼠的肿瘤被完全根除。一种短暂表达针对间皮素的mRNA CAR，MCY-M11的CAR-PBMC细胞产品已进入临床试验，它是一种混合产品，包含不同的CAR工程T细胞亚群、单核细胞和B细胞群体，展现出理想的功能和免疫表型特征。 NKT细胞，也称为CD1d限制性T细胞，是一类同时具有T细胞和NK细胞特性的异质性T细胞群。这些细胞主要识别非多态性CD1d分子，这是一种结合自身和外来脂质以及糖脂的抗原呈递分子。I型NKT细胞或称为iNKT细胞不具有HLA限制性，可能作为通用供体细胞发挥作用，但其在体内的持久性尚未知晓。研究表明，CAR19-iNKT细胞表现出抗淋巴瘤活性，并且具有增强的消除脑淋巴瘤的能力。另一种异体NKT细胞，表达带有CD28和IL-15的抗CD19嵌合受体，目前正在进行临床试验，针对复发或难治性B细胞恶性肿瘤患者（NCT03774654）。 4.2.改善肿瘤微环境以增强治疗性免疫细胞的效果 免疫细胞治疗实体瘤的效果受限于低持久性和注入后的不充分增殖，这在很大程度上归因于免疫抑制微环境，它不是被动的旁观者，而是癌症进展的积极推动者。肿瘤细胞居住在这个由浸润和驻留宿主细胞（如T细胞和巨噬细胞）、分泌因子（如IL-10和转化生长因子-β（TGFβ））以及细胞外基质（ECM）组成的异质微环境中。这些组分可以相互作用，为恶性细胞的生长、迁移和转移创造支持性环境，从而逃避免疫系统和肿瘤特异性细胞毒性T细胞。为了根除肿瘤，科学家们开发了几种策略来促进CAR工程或TCR工程治疗性免疫细胞向癌症焦点的迁移和渗透，包括利用趋化因子受体如CCR2、CXCR2、CCR4、CXCR4等。这些研究表明，CAR-T、TCR-T和NK细胞显示出增加的肿瘤渗透率，导致肿瘤退缩和增强的抗肿瘤效果。然而，将基因工程免疫细胞渗透到肿瘤中只是抗癌的第一步。有时，可能需要直接转化方法来修改免疫抑制微环境。使用免疫检查点抑制剂，如抗PD-1、抗PD-L1抗体和抗CTLA4抗体，可以改善免疫抑制肿瘤微环境。然而，它可能导致药物抗性的出现、T细胞耗竭和复发，有时甚至会导致危及生命的毒性。在肿瘤微环境中阻断TGF-β信号是另一种提高检查点抑制剂效果和增强抗肿瘤反应的方法，因为它在肿瘤信号、重塑和代谢中起着至关重要的作用。临床证据也表明TGF-β信号与对检查点阻断剂无反应的患者之间存在相关性。为了解决这个问题，已经开发了双功能抗体-配体陷阱，使用针对CTLA-4或PD-L1的抗体与TGFβ受体II外域（TGFβRIIecd）融合。它可以在肿瘤微环境中隔离TGF-β，耗尽调节性T细胞，并促进CTL共刺激。此外，通过转导优势负性TGFβ受体-II（dnTGFβRII），开发了对TGFβ有抵抗力的肿瘤特异性T细胞，并已在动物模型和临床研究中显示出治疗益处。另一种新策略是利用肿瘤微环境中高浓度的免疫抑制信号分子，通过引入嵌合开关受体（CSR），如PD-1:CD28、TIGIT:CD28、CTLA-4:CD28、TGF-βRII:4-1BB、Fas:4-1BB。CSR由PD-1、CTLA-4或TGF-βRII的细胞外域和CD28或4-1BB的细胞内域组成。T细胞与CSR一起被转导，与CAR或TC共表达，以产生工程化CTL。这些工程化CTL仍然与肿瘤细胞上的免疫抑制分子相互作用，但通过细胞内域传递共刺激信号而不是抑制信号。最近，这一策略已经进行了临床测试。这些工程化细胞被发现能有效克服免疫抑制肿瘤微环境，例如分泌更多的IFN-γ，积聚在肿瘤中，并展现出优越的抗肿瘤功能。细胞外基质为各种抗癌疗法创造了物理屏障。然而，巨噬细胞在调节ECM和展示肿瘤归巢行为方面发挥着关键作用。CAR工程巨噬细胞被证明能主动迁移到肿瘤部位，可以作为药物递送系统在抗原特异性环境中局部递送细胞因子和/或细胞毒性物质，显著改变免疫抑制肿瘤微环境，并通过吞噬作用消除肿瘤细胞。张等人使用CAR修饰的巨噬细胞解决了ECM引起的免疫细胞渗透不足的问题。体外研究表明，CAR-147巨噬细胞能够重塑肿瘤的ECM，诱导CD3+ T细胞渗透，并提高肿瘤微环境中IL-12和IFN-γ的水平，最终展现出抗肿瘤效果。 4.3.临床研究进展 从临床进展的角度来看，自2017年FDA批准首个CAR-T细胞疗法产品以来，全球已有10个CAR-T产品获得批准（补充表1）。自2013年以来，CAR-T、CAR-NK和TCR-T疗法的临床研究迅速增加，到2022年CAR-T细胞疗法的数量达到258例，值得注意的是，2023年的数据来自1月至10月（图2A）。从国家角度看，高风险细胞疗法的临床研究主要分布在美国和中国，占全球研究的80%以上（图2B）。CAR-T疗法的主要临床治疗靶点是CD19、CD22、CD20和B细胞成熟抗原（BCMA）。在血液肿瘤中，增长最快的适应症是淋巴瘤和骨髓瘤。目前，TCR-T有一种治疗产品在市场上，用于转移性葡萄膜黑色素瘤。总的来说，TCR-T在实体瘤中的进展速度比血液肿瘤快（图2C）。TCR-T的靶抗原主要集中在MART-1、HPV16-E6、NYESO、HPV16-E7等。在病症方面，TCR-T的临床研究主要用于实体瘤的治疗。这些实体瘤大多与病毒感染有关，如与人类乳头瘤病毒（HPV）感染相关的宫颈癌。此外，TCR-T在头颈、肝脏和结肠癌症的临床研究正在迅速进展（图2C）。就CAR-NK病症而言，血液肿瘤仍然是进展最快的，其中淋巴瘤病症的进展速度更快（图2C）。 图2. CAR-T、TCR-T和CAR-NK疗法的临床试验。临床试验数据统计。(A) 2018年至2023年细胞疗法临床研究的数量，分为CAR-T、TCR-T和CAR-NK几组。(B) 按国家分组的细胞疗法临床研究数量，同样分为CAR-T、TCR-T和CAR-NK几组，Y轴在50到450之间中断。(C) 针对不同适应症的细胞疗法药物的临床进展，细胞疗法药物的分组与(A)相同，适应症分为液体和固体肿瘤两组。原始数据下载自https://classic.clinicaltrials.gov/，更新至2023年10月30日。CAR-T：嵌合抗原受体T细胞；CAR-NK：嵌合抗原受体自然杀伤细胞；CNS：中枢神经系统；HPV：人乳头瘤病毒；TCR-T：T细胞受体T细胞。 CAR-NK的临床治疗靶点主要是血液肿瘤的CD19、CD22和BCMA，以及实体瘤的PSMA、HER2、ROBO1和MUC1。总的来说，TCR-T和CAR-NK仍处于早期临床开发阶段。到目前为止，CAR-M的临床研究仍处于起步阶段，只有一个I期临床试验（NCT04660929）。图2的数据可从补充表2获得。 5.结论与展望 免疫细胞治疗在肿瘤治疗中变得越来越重要。与替代免疫治疗方法（如免疫检查点抑制剂和细胞因子）相比，免疫细胞治疗表现出了优越的疗效、特异性，并倾向于引起可接受的副作用。当作为某些癌症的独立治疗时，特别是采用性T细胞转移疗法，在血液系统恶性肿瘤如白血病和淋巴瘤中显示出了显著的成功。然而，由于免疫抑制肿瘤微环境、肿瘤异质性、靶标抗原表达低等因素，一些实体瘤对单独的免疫细胞治疗更具挑战性。在许多情况下，转向另一种免疫细胞治疗或将免疫细胞治疗与其他治疗策略（如化疗、放疗、其他免疫治疗或靶向治疗）结合起来被认为是有益的，可以通过不同的机制增强整体治疗效果。目前，全球已有10个CAR-T产品获批，而DC疫苗和TCR-T各有一个获批产品。在低风险免疫细胞治疗方面，TIL和DC疫苗在治疗实体瘤方面显示出了希望。此外，CIK治疗与其他免疫策略结合使用时显示出协同的抗肿瘤效果。这些方法通常由具有不同功能特征的异质细胞组成，在治疗相对高异质性的恶性肿瘤方面具有优势。另一方面，高风险免疫治疗如CAR-T和TCR-T通常是定向的和高度特异性的，使它们特别适合相对快速增殖的恶性肿瘤。在血液肿瘤中，CAR-T和TCR-T已经得到了临床验证，它们在治疗实体瘤方面的应用正在稳步进展。而基于其生物学特性，CAR-NK和CAR-M在治疗实体瘤方面具有固有优势。TCR-T专注于特定的肿瘤相关抗原和新抗原，使它们在外来抗原如病毒相关恶性肿瘤方面受益。研究人员目前正在努力突破包括CAR-T在内的细胞治疗技术的瓶颈。新的细胞来源和降低GvHD风险和其他风险的方法为“现成的”或同种异体细胞治疗创造了机会，这些治疗可以事先准备并在需要时轻松地给多个患者使用，实现更快的诊断和癌症治疗。此外，针对CAR的新颖设计最小化了对健康组织的损害，并与传统治疗相比减少了副作用。某些设计甚至为治疗实体瘤提供了可能性。此外，修改肿瘤环境和诱导记忆T细胞的策略使得实现长期效果成为可能。同时，由于这些疗法新颖、复杂和技术性，它们可能对公共卫生和个体患者构成以前未探索的风险。TIL细胞治疗、DC/CIK细胞治疗和DC疫苗被认为是低到中等风险。风险因素包括生产中使用的生物活性物质，如抗体、细胞因子、血清、生长因子和抗生素，以及在保存、冷冻、解冻和冷链运输过程中的产品稳定性和活性风险。此外，产品本身可能存在固有风险，如不完全去除肿瘤细胞或其他不需要的细胞，以及与归巢、植入、迁移和增殖相关的潜在并发症或降低的产品活性。然而，高风险免疫疗法需要更多的操作，使用基因修饰细胞、自体干细胞或同种异体或异种细胞，这需要额外的评估。在临床上，这些疗法有时可能引发细胞因子风暴和细胞因子释放综合征（CRS），这两种都是危及生命的全身性炎症综合征。因此，这些产品的风险管理考虑相应更具挑战性。必须仔细评估产品与患者相互作用产生的即时和延迟影响的潜在风险。这些风险包括不需要的免疫原性及其相关效应，包括CRS、GVHD、移植物排斥、过敏反应、超敏反应和免疫缺陷。此外，评估与患者细胞的预期和非预期遗传修饰相关的潜在风险也很重要，包括细胞功能、细胞凋亡、生长或分化的变化、插入性突变或遗传毒性以及恶性转化的可能性。然而，准确评估免疫细胞治疗的风险仍然具有挑战性。一些真正的风险超出了预期或在临床前研究中没有被揭示。重要的是要理解风险在临床研究中无处不在，它被定义为在特定时间框架内发生不利结果的可能性。评估可接受的免疫细胞治疗风险水平涉及权衡各种因素，而不仅仅是绝对风险，而是可能随之而来的潜在治疗益处。与患有较轻微肿瘤或癌症适应症且存在适当治疗方法的患者相比，患有危及生命的晚期或严重恶性肿瘤的患者可接受的风险水平要高得多。总的来说，免疫细胞治疗的技术障碍相对较高，创新动力强，技术发展多。近年来进展呈爆炸性增长。尽管CAR-T、TCR-T和DC疫苗已获批准，但其他免疫细胞治疗仍处于早期临床和临床前研究阶段。低风险疗法如TIL面临由于无法完全消除Tregs而有限的效力。CIK细胞治疗在获取和扩增方面遇到困难。DC肿瘤疫苗受到缺乏理想的肿瘤特异性抗原、TAA免疫原性弱、难以高效诱导免疫原性DC以及体外DC致敏方法的静脉回输无法有效激活DC分化和成熟的影响。高风险细胞治疗在克服肿瘤异质性的障碍方面仍有很长的路要走。CAR-T细胞仍面临效应T细胞耗竭、细胞因子风暴和免疫抑制微环境等挑战。TCR-T细胞治疗的挑战包括如何减少TCR不匹配和针对新抗原的最小选择。CAR-NK疗法正在经历遗传操作和细胞增殖困难。尽管CAR-M可能成为有希望的抗癌疗法，但它们尚未完全实现。临床研究需要确认肿瘤相关巨噬细胞在决定TME是否可以将肿瘤靶向CAR-M转化为肿瘤支持表型方面的高适应性。然而，免疫细胞治疗在抗癌疗法的未来开发中仍具有至高无上的潜力。人们普遍认为，快速的技术创新将使这些疗法成为高效的癌症治疗手段，显著改善治疗效果，推进人类医疗保健。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

摘要：嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法极大地改善了复发或难治性B细胞急性淋巴细胞性白血病、大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、套细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者的治疗效果。尽管疗效前所未有，但CAR T细胞疗法治疗可能会导致多种不良反应，需要在专业中心进行监测和管理，这些不良反应会导致发病率和非复发性死亡率增加。这些毒性包括细胞因子释放综合征、免疫效应细胞相关神经毒性综合征、与ICANS不同的神经毒性、免疫效应细胞相关噬血细胞性淋巴组织细胞增多症样综合征，以及可能导致长期细胞减少症和感染并发症的免疫效应细胞相关血液毒性。本综述将讨论目前对这些毒性潜在病理生理机制的理解，并提供这些毒性分级和管理的指南。 引言 嵌合抗原受体（CAR）是工程化的重组受体，由细胞外的目标抗原结合域、铰链区、跨膜区和细胞内信号域组成，可以转导到T细胞等免疫效应细胞中。这使得工程化的T细胞能够以主要组织相容性复合体（MHC）独立的方式结合目标抗原，随后激活和扩增CAR T细胞群，促进肿瘤消除。针对CD19的CAR T细胞疗法tisagenlecleucel（tisa-cel）和axicabtagene autoleucel（axi-cel）是2017年首批获得监管批准的疗法，它们在治疗复发/难治性儿童B细胞急性淋巴细胞性白血病（B-ALL）和大B细胞淋巴瘤（LBCL）方面显示出前所未有的疗效。随后，lisocabtagene maraleucel（liso-cel）获得批准用于复发/难治性LBCL，紧接着liso-cel和axi-cel都基于积极的3期试验数据成为LBCL二线治疗的推荐疗法。此外，针对CD19的CAR-T还获得了复发/难治性滤泡性淋巴瘤、成人B-ALL和复发/难治性套细胞淋巴瘤的监管批准。Idecabtagene vicleucel（ide-cel）和ciltacabtagene autoleucel（cilta-cel）都是针对B细胞成熟抗原（BCMA）的CAR T细胞疗法，它们在经过四次或以上治疗后用于复发/难治性多发性骨髓瘤的治疗。 尽管这些疗法的疗效显著，但超生理水平的T细胞激活、扩增和由细胞因子产生的全身性超炎症反应可能导致严重甚至危及生命的并发症。典型的毒性包括细胞因子释放综合征（CRS）和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）。除了CRS和ICANS，CAR-T触发的全身性炎症反应可能导致较少见但潜在致命的免疫效应细胞相关噬血细胞性淋巴组织细胞增多症样综合征（IEC-HS）。CAR T细胞疗法后的细胞减少症，最近被称为免疫效应细胞相关血液毒性（ICAHT），可能导致显著的输血依赖，并使患者易于出血和感染并发症。与ICANS不同的神经并发症，如延迟运动和神经认知治疗出现的不良事件（MNTs），也与细胞疗法有关。在专业中心对这些毒性进行输注后监测以及毒性管理所需的干预措施对护理总成本贡献显著。随着CAR T细胞疗法在血液恶性肿瘤中预期的扩大应用，以及在实体肿瘤和自身免疫疾病中的潜在应用，优化预防和治疗相关毒性将变得越来越重要，以建立框架，供机构和医疗保健提供者最终改善患者结果。 细胞因子释放综合征（CRS）：临床表现和机制 美国移植和细胞治疗学会（ASTCT）共识分级标准将细胞因子释放综合征定义为“任何免疫疗法后的超生理反应，导致内源性或输注的T细胞和其他免疫效应细胞的激活或参与。症状可能是渐进的，必须包括发热在开始时，并且可能包括低血压、毛细血管渗漏（低氧）和终末器官功能障碍。”虽然发热是CRS的第一个症状，通常在输注后的第一14天内发生，但临床表现可以跨越一系列严重程度。在较轻的形式中，自限性病例可能包括发热、肌肉痛、疲劳和头痛。随着严重程度的升级，CRS可能导致血管通透性增加和毛细血管渗漏，引起低血压、肺水肿或急性肺损伤，需要ICU级别的护理。CRS的持续炎症与心血管毒性有关，血清肌钙蛋白升高反映心肌损伤，左心室射血分数降低和心律失常。电解质紊乱、肝功能测试异常和肾功能不全可能需要临时血液透析支持，也与CRS有关。表1包括了在各自的注册临床试验中观察到的CRS的发生率和中位发病时间，针对每种商业化的抗CD19和抗BCMA CAR T细胞疗法。 与CRS有关的炎症标志物和细胞因子包括肿瘤坏死因子α（TNF-a）、干扰素γ（IFN-γ）、白介素1（IL-1）、IL-2、可溶性IL2Ra、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、铁蛋白、C反应蛋白（CRP）、粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、巨噬细胞炎症蛋白1a（MIP-1a）、单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）、颗粒酶B和可溶性gp130。“细胞因子释放综合征”一词最早在1990年代初使用，当时在使用抗T细胞抗体muromonab-CD3（OKT3）进行免疫抑制治疗后，与TNF-a和IFN-γ升高相关的全身反应被注意到，随后用糖皮质激素调节。随后，CRS与各种免疫疗法相关，包括单克隆抗体、抗体药物偶联物、免疫检查点抑制剂、双特异性T细胞重定向抗体和CAR T细胞疗法。在CAR T细胞疗法治疗慢性淋巴细胞性白血病（CLL）和B-ALL的首次临床研究中也观察到了血清细胞因子的类似升高。 血管内皮的激活也与CRS的病理生理有关。一位接受抗CD19 CAR T细胞疗法治疗后死于CRS的患者进行的RNA原位杂交研究表明，间质细胞和血管内皮衬里细胞都表达IL-6，其水平显著升高。在接受抗CD19 CAR T输注后出现≥2级CRS的患者中，与那些CRS级别较低或没有CRS的患者相比，观察到凝血酶原时间（PT）、活化部分凝血活酶时间（aPTT）、纤维蛋白原、D-二聚体、因子VIII、von Willebrand因子（vWF）增加，血小板计数和抗凝血酶水平降低，这表明内皮激活预示着更严重的CRS和弥漫性血管内凝血（DIC）的发展。对133名接受抗CD19 CAR T治疗的成年患者的多变量分析表明，血管内皮激活的生物标志物包括血管生成素-2和vWF在严重CRS期间增加，并且在随后发展CRS的患者中，在淋巴细胞耗竭化疗之前也相对增加。淋巴细胞耗竭前的严重血小板减少症预示着CRS的发展，据推测这些患者更容易受到内皮激活，因为血小板是内皮稳定细胞因子血管生成素-1的主要来源。 虽然对CRS严重程度相关的血清细胞因子的回顾性分析有助于理解其潜在的病理生理机制，但发展细胞因子释放综合征的动物模型对于进一步阐明这些机制也至关重要。用抗CD19 CAR T治疗B-ALL的小鼠模型的实验表明，CAR T细胞产生的IL-6水平微不足道，而旁观者促炎单核细胞和巨噬细胞负责IL-1和IL-6的产生。注意到IL-1的分泌比IL-6的产生早几个小时，用IL-1受体拮抗剂阿那白滞素治疗与用IL-6受体拮抗剂托珠单抗治疗CRS在这个模型中同样有效。另一个在用抗CD19 CAR T细胞疗法治疗B-ALL后发展CRS的小鼠模型也表明，CRS的严重程度是由受体巨噬细胞产生的IL-6、IL-1和一氧化氮介导的，而不是直接由CAR T细胞本身介导的。 尽管CRS中IL-1和IL-6的分泌主要来自旁观者单核细胞和巨噬细胞，但上游IFN-γ的分泌来自激活的CAR T细胞，因此IFN-γ的产生被用作CAR T细胞效应功能的效力测定。IFN-γ激活如巨噬细胞等先天免疫细胞，上调抗原呈递途径，这也导致免疫检查点表达。利用血液系统恶性肿瘤的异种移植模型和从发展临床显著CRS的患者获得的血清样本进行的体外实验表明，IFN-γ的抑制和删除导致巨噬细胞激活和促炎细胞因子产生减少，以及免疫检查点表达减少。与抑制IL-1和IL-6相比，IFN-γ阻断更大程度地抑制了下游促炎细胞因子的产生。在用抗CD19 CAR T治疗后发展CRS/神经毒性的简化人源化小鼠模型中，用IFN-γ抑制剂emapalumab治疗导致炎症信号减少和毒性减轻，而不影响CAR T的效力。然而，来自完全免疫能力的鼠标模型的研究表明，用IFN-γ敲除CAR T细胞治疗与用野生型CAR T细胞治疗的小鼠相比，治疗小鼠中促炎细胞因子的升高水平和临床CRS的发生相似。虽然IFN-γ信号在人类中可能比在小鼠中扮演更重要的角色，但这些结果表明，在体内IFN-γ信号可能是多余的或不是CRS发展的直接原因。 最后，巨噬细胞-内皮界面的体外模型表明，内皮炎症发生在CAR T细胞疗法之后，与巨噬细胞的信号无关，这反过来又放大了巨噬细胞介导的炎症信号。转录因子STAT3被牵连进由激活的内皮驱动的超炎症信号，用ruxolitinib联合地塞米松抑制JAK-STAT途径导致促炎细胞因子分泌的最大减少。进一步改进体内动物模型对于发现CRS发展的更精确的分子基础至关重要。 与CRS风险相关的因素 确定与严重CRS发展风险增加相关的因素可以帮助通知随后的监测和管理决策。这些因素可能是CAR产品固有的，也可能与患者和疾病特定因素有关。输注的CAR T细胞剂量被证明是这样一个内在因素，几项研究表明，用较高细胞剂量治疗的患者更常见地观察到CRS。临床试验和现实世界经验研究的分析表明，与那些具有4-1BB共刺激结构域的CAR相比，包含CD28共刺激基序的CAR治疗可能会增加CRS的发生率和严重程度的风险。几项研究表明，CD4阳性CAR T细胞比CD8阳性CAR T细胞对CRS的发展贡献更大，表明CAR产品的CD4/CD8比率可能潜在地预测CRS。 关于疾病和患者特定因素，CAR T细胞输注前的更高疾病负担（例如，淋巴细胞耗竭前的骨髓受累程度）通常与CRS的严重程度增加有关。潜在疾病生物学也影响CRS风险，患有更具增殖性的恶性肿瘤如B-ALL或LBCL的患者似乎比那些患有更惰性疾病如滤泡性淋巴瘤或多发性骨髓瘤的患者面临更高级别的CRS风险。修改后的内皮激活和应激指数（m-EASIX）评分由实验室参数组成，这些参数是现成可用的（乳酸脱氢酶[LDH，单位/L] x C反应蛋白[CRP，mg/dL]/血小板[PLTs，109细胞/L]）。在对118名接受抗CD19 CAR T细胞疗法治疗B-ALL或LBCL的患者进行的回顾性分析中，输注前的m-EASIX评分与任何级别和严重CRS的发作相关，输注后第+1天和第+3天的m-EASIX评分与严重CRS的发作相关。此外，当分析单个变量（CRP、LDH、PLTs、肌酐）时，血小板计数较低和CRP较高独立地与严重CRS的发作相关。因此，m-EASIX评分可以用作内皮激活的预测因子，这可能表明更严重的CRS风险增加。 CRS分级和管理 最初在人类研究CAR T细胞疗法时，CRS有多个不同的定义和分级系统，如不良事件通用术语标准（CTCAE）、宾夕法尼亚大学、纪念斯隆凯特琳癌症中心（MSKCC）和CAR-T细胞疗法相关毒性（CARTOX）标准。为了完善CRS分级，一个多机构努力制定了被称为Lee标准的分级系统，将发热定义为CRS的标志，并包括对一种升压药低剂量有反应的低血压作为2级CRS。此外，Lee标准纳入了一个与每种毒性等级相对应的治疗算法。鉴于已发布的CAR T相关毒性分级系统之间的差异，2018年召集了一个专家小组起草了ASTCT关于CRS和免疫效应细胞相关神经毒性的共识分级标准。此后，ASTCT共识标准被作为后续临床试验和现实世界分析的统一分级系统应用。鉴于CRS的症状是非特异性的，定义CRS的症状必须明确归因于免疫效应细胞治疗。除了通常在治疗后14天内开始的时间关系外，还应排除其他发热、低血压或低氧的原因，如败血症。虽然CRS与其他免疫效应细胞相关毒性（ICANS、IEC-HS）有重叠，但这些毒性被排除在CRS定义之外，并单独分级。炎症的实验室参数，如CRP和铁蛋白，通常用于接受细胞治疗的患者；然而，由于这些炎症标志物的非特异性，以及细胞因子小组在大多数机构不易获得，特定的实验室参数被排除在CRS的定义和分级之外。为了定义CRS，根据CTCAE版本5.0标准，发热被定义为体温≥38.0°C。CRS的严重程度由低血压和低氧的程度定义，因为其他特定器官毒性通常发生在低血压和低氧的背景下，并且不影响用糖皮质激素或抗细胞因子治疗的治疗决策。虽然发热在使用抗细胞因子治疗后可能迅速解决，但在所有导致最初诊断CRS的症状和体征解决之前，CRS不被视为解决，除非它们可以明确归因于另一种病因。ASTCT CRS共识分级系统总结在表2中。 鉴于大多数批准的CAR T细胞疗法CRS的相对高发病率，患者需要密切监测，最初频繁进行生命体征评估、实验室研究（全血细胞计数、全代谢小组、凝血研究、炎症标志物）和神经学评估。在临床试验和现实世界环境中，门诊给药已成功证明；然而，迄今为止大多数CAR T细胞疗法的给药都是在住院患者中进行的，有一段定义的监测期，以监测相关毒性的发展。CRS的管理涉及评估发热的感染病因、支持性护理和根据CRS严重程度的不同程度免疫抑制治疗。托珠单抗是一种IL-6受体的单克隆抗体拮抗剂，已获得监管批准用于CRS的治疗。每种批准的CAR T细胞疗法都是通过风险评估和缓解策略（REMS）计划进行的，该计划要求在治疗地点提供托珠单抗，以防需要用于CRS的管理。此外，每种CAR产品的处方信息包括每个CRS等级的管理指南。由于发热无低血压或低氧定义为1级CRS，最初的管理包括排除感染病因的血液培养、尿液培养和胸部放射学检查。在CAR T之前给予的潜在血液系统恶性肿瘤和淋巴细胞耗竭化疗通常导致与发热发作同时发生的中性粒细胞减少症，因此应根据机构指南用广谱抗生素和粒细胞刺激因子（G-CSF）管理中性粒细胞发热。1级CRS通常可以用支持性护理单独管理，如退热剂、静脉输液和症状管理；然而，有复发性或持续性发热的患者可以按照≥2级CRS使用托珠单抗管理。 2级CRS的管理包括静脉输液治疗低血压和/或根据需要补充氧合。所有≥2级CRS患者应进行更密集的监测，持续脉搏氧测量和心脏遥测。所有2级CRS患者应接受托珠单抗8 mg/kg静脉注射（剂量限制在800 mg/剂量）。托珠单抗可以每八小时给药一次，最多四次总剂量。对于在合理的静脉输液冲击治疗后和一到两次托珠单抗治疗后持续边缘低血压的患者，应考虑加用糖皮质激素治疗，用地塞米松10 mg静脉注射（或等效物）每12小时一次。如果没有观察到迅速改善，应启动3级CRS的升压药治疗，并将护理水平提升至重症监护室。3级CRS的管理包括用升压药和必要时增加补充氧合来支持性护理低血压和低氧，应进行超声心动图以评估心脏功能。托珠单抗和糖皮质激素应同时给药，托珠单抗剂量如上标记使用，糖皮质激素剂量增加至地塞米松10 mg静脉注射每6小时一次（或等效物），一旦症状开始改善，迅速减量。难治性3级或升级至4级CRS可能需要进一步滴定糖皮质激素剂量高达最大甲基强的松龙剂量1000 mg静脉注射每12小时一次，加上在托珠单抗给药最大四次剂量后考虑替代抗细胞因子或免疫抑制治疗。 对标准抗炎治疗托珠单抗和糖皮质激素难治性CRS的管理可能带来重大挑战，数据通常限于病例报告或回顾性系列。首先，排除活动性感染或恶性肿瘤进展作为贡献因素是明智的。由于CAR T相关毒性的小鼠模型暗示IL-1是CRS和ICANS的两个重要病理生理介质，IL-1受体拮抗剂阿那白滞素，已获批准用于治疗类风湿性关节炎和新生儿发病的多系统炎症性疾病，已越来越多地用于治疗难治性毒性。虽然阿那白滞素在治疗难治性ICANS方面显示出更大的疗效，但在病例报告和回顾性研究中已显示促进难治性CRS的解决。 Siltuximab是一种单克隆抗体，直接与IL-6结合，阻止其与IL-6受体的相互作用，而托珠单抗是IL-6受体的抑制剂。Siltuximab已被证明单独使用和与托珠单抗联合使用治疗CRS都是有效的。TNF-a受体抑制剂依那西普，已获批准用于各种风湿病学适应症，已在抗CD19和抗BCMA CAR T细胞疗法的病例报告中显示可以减轻CRS。Emapalumab是一种IFN-γ的单克隆抗体抑制剂，已获批准用于治疗原发性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）。临床前研究支持其在CAR T相关毒性中使用的潜在作用，并且emapalumab已成功用于一例难治性4级CRS继发HLH的病例。此外，在一系列患有B-ALL的儿科患者中，尽管抑制了IL-6、糖皮质激素和IL-1阻断，但CRS仍然难治，单剂量emapalumab 1 mg/kg使炎症标志物显著减少，在接受治疗的六名患者中有五名临床显著改善。酪氨酸激酶抑制剂达沙替尼已被证明可以抑制淋巴细胞特异性蛋白酪氨酸激酶，这损害了各种CAR结构的下游信号传导，导致细胞因子产生、细胞溶解活性停止，并在体外和体内模型中减少CAR T细胞的增殖。在小鼠CRS模型中，达沙替尼能够减轻CRS的影响，并且在达沙替尼停用后CAR-T细胞能够恢复抗肿瘤细胞溶解活性。在一个观察到3级CRS和4级ICANS的病例中，尽管接受了四剂托珠单抗和高剂量糖皮质激素治疗，但在抗CD19 CAR T细胞疗法治疗LBCL后，用达沙替尼100 mg每天治疗七天导致临床显著改善。虽然在接受达沙替尼治疗后CAR T的扩张显著下降，并且在停用后没有证据表明重新扩张，但似乎并没有妨碍疗效，因为患者在CAR T细胞输注两年多的时间里一直处于持续的完全缓解状态。诸如IFN-γ、IL-6、IL-12和TNF-a等炎症细胞因子通过Janus激酶1（JAK1）传导信号，JAK的激活导致信号转导和转录激活蛋白（STATs）的磷酸化，随后调节基因表达。选择性JAK1抑制剂Itaicitiniib能够以剂量依赖性方式有效减少体外和体内模型中抗CD19 CAR T细胞产生的与CRS相关的细胞因子，而不影响CAR T的增殖或细胞溶解功能。这种JAK-STAT抑制的临床前理论已被转化为临床环境，有几份病例报告指出在使用JAK抑制剂Ruxolitinib治疗后难治性CRS得到解决。最后，已经设计了各种不同的可诱导安全开关，以可逆或不可逆的方式损害CAR T细胞功能，作为可能管理严重毒性的机制；然而，它们尚未在临床实践中变得重要。CRS管理的药物疗法总结在表3中。 由于CRS的管理通常需要用抗细胞因子治疗或糖皮质激素进行药物干预，因此理论上担心这种抗炎治疗可能会妨碍CAR T细胞疗法的效力。临床前研究并没有建议分别用IL-1、IL-6和IFN-γ抑制来阻碍抗肿瘤活性。关于依那西普治疗时间的回顾性分析表明，较早接受依那西普治疗（CRS发作后<12小时）的患者在没有对反应或中位无进展生存结果产生负面影响的情况下，CRS的中位持续时间较短。有关糖皮质激素治疗的报告存在冲突，一项回顾性研究表明，在B-ALL患者中糖皮质激素治疗对反应率和CAR T的扩张/持续性没有影响，而另一项对LBCL患者的回顾性分析表明，较高累积剂量和长期使用糖皮质激素对无进展生存有负面影响。最终，需要进行随机研究和长期随访，以确定某些毒性管理策略对CAR T细胞疗法效力是否有正面或负面影响。 人们还在研究预防性或先发制人的方法来管理毒性是否可以降低CRS和ICANS的发生率和严重程度。这些尝试包括早期干预使用托珠单抗或糖皮质激素治疗较低级别的毒性，以及使用糖皮质激素、托珠单抗、阿那白滞素或JAK1抑制剂Itaicitiniib的预防策略。研究预防性干预的结果总结在表4中。 免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）：临床表现和机制 ASTCT共识分级标准将ICANS定义为“一种疾病，其病理过程涉及中枢神经系统，发生在任何免疫疗法之后，导致内源性或输注的T细胞和/或其他免疫效应细胞的激活或参与。症状或体征可能是渐进的，可能包括失语症、意识水平改变、认知技能障碍、运动无力、癫痫发作和脑水肿。”其他可能归因于CAR T细胞疗法的神经毒性形式，如头痛、震颤、肌阵挛和星形细胞，不被视为ICANS定义，根据NCI-CTCAE标准单独分级，并进行症状管理。ICANS已注意到与CRS同时发生，在CRS消退后不久发生，在没有CRS的情况下发生，有时在输注后一个月内有延迟发作。它通常首先表现为震颤、轻度表达性失语、注意力受损、书写障碍、失用症和轻度嗜睡。表达性失语似乎是ICANS最常见和特定的症状。在较高严重程度下，ICANS可能导致难治性癫痫发作，需要插管以保护气道，并且很少导致致命的脑水肿。 在ICANS患者中对中枢神经系统进行成像的观察通常发现，结果呈对称性，并且有影响特别易受影响的大脑区域的倾向。丘脑和深灰质的受累表明ICANS可能是由系统性过程如炎症细胞因子介导的炎症引起的。特定的成像发现如脑膜炎性增强和大脑沟回的T2高信号、双侧丘脑的T2高信号和肿胀以及幕上白质的T2高信号可能类似于其他感染性或炎症性中枢神经系统（CNS）疾病中看到的损伤模式。腰穿样本中的脑脊液（CSF）蛋白升高在ICANS患者中很常见，CSF中细胞因子水平的升高通常反映血清样本中观察到的细胞因子升高。 ICANS患者的脑电图（EEG）发现最常见的是普遍周期性放电，由皮层和皮层下区域产生，这可能是由促炎细胞因子诱导的，或直接由T细胞介导的。 ICANS的病理生理学中涉及血清和CSF细胞因子的升高。尽管与CRS和炎症细胞因子有很强的关联，但病理生理学仍然不很清楚，因为ICANS可以在没有先兆CRS的情况下发生，并且严重CRS患者并不总是发展为ICANS。基于从多个人类研究中汇总的血清和CSF细胞因子分析，IFN-γ、IL-15、IL-6、IL-10、GM-CSF和IL-1RA似乎与ICANS最强关联。此外，IL-2、IL-2Ra、CXCL10和颗粒酶b似乎可能与ICANS相关。在对53名接受抗CD19 CAR T治疗B-ALL患者的回顾性分析中，CAR T后第三天血清中促炎细胞因子IL1a、IL2、IL3、IL5、IL6、IL10、IL15、INF-g、干扰素-γ诱导蛋白-10（IP10）、G-CSF、GM-CSF和MCP1的升高与严重神经毒性相关。那些有严重神经毒性的患者在CSF中IL6、IL8、MCP1和IP10的水平异常高，可能表明局部CNS产生，而不仅仅是反映血清细胞因子的升高。 动物模型的研究也支持了细胞因子升高与神经毒性的关联。在小鼠CRS和ICANS模型中，证明IL-1和IL-6主要来自激活的单核细胞和巨噬细胞，当在发热发作时给予托珠单抗治疗时，并没有减轻神经毒性的症状，而阿那白滞素能够改善神经毒性的严重程度和存活率。此外，预防性托珠单抗并不能保护小鼠免受延迟致命神经毒性的影响，而预防性阿那白滞素可以预防CRS和神经毒性的发展。这些小鼠研究表明IL-1可能更与ICANS的病理生理学密切相关，并进一步支持了在随后的人类研究中对IL-1抑制进行ICANS治疗和预防的研究。在猕猴接受抗CD20 CAR T细胞转移后的神经毒性模型中，神经毒性与血清中IL-8、IL-8、IL-1RA、CXCL9和CXCL11的升高有关，与CSF中IL-6、IL-2、GM-CSF和VEGF水平的异常升高有关。在经历神经毒性的非人灵长类动物的大脑实质中观察到泛T细胞脑炎，由CAR T和非CAR T细胞的积累证明。 正如在CRS中看到的，多项研究的证据表明，内皮激活和破坏是ICANS病理生理学的基础机制。CAR T细胞疗法后系统性细胞因子释放导致的内皮激活可能导致ICANS中注意到的CNS微血管功能障碍。血管生成素（Ang）-Tie 2轴的扰动与ICANS有关，因为Ang-2在促炎细胞因子激活后从内皮细胞释放。Ang-1与Tie-2受体结合通常促进血管静止和完整性；然而，Ang-2从其受体上置换Ang-1并诱导血管通透性。在两项对接受CAR T治疗B-ALL患者的独立回顾性分析中，发展严重神经毒性的患者更可能有与DIC和毛细血管渗漏一致的实验室发现，Ang-1水平降低，Ang-2水平升高，Ang-2:Ang-1比率升高，提示内皮激活。另一项回顾性研究发现，ICANS的发生与PT、D-二聚体、因子VII水平和vWF水平的增加有关，与血清中纤维蛋白原水平和血小板计数的降低有关。与基线相比，经历ICANS的患者的CSF样本值得注意的是蛋白质浓度升高，白细胞计数（包括CAR T细胞）和血清细胞因子反映了增加的血脑屏障通透性。当人脑血管周细胞在体外暴露于IFN-γ和TNF-a时，观察到IL-6和VEGF的分泌，这进一步增加了血脑屏障的破坏。一名在接受抗CD19 CAR T后发展致命神经毒性的患者尸检标本值得注意的是血小板聚集、小毛细血管中vWF的结合和多灶性血管破坏以及多灶性出血，表明内皮激活。 一部分患有ICANS的患者发展出表现为癫痫发作的兴奋性神经毒性。谷氨酸和喹啉酸是N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的内源性兴奋性激动剂。对13名患者在治疗前样本分析，然后发展为兴奋性神经毒性的患者进行的CSF分析显示，与基线相比，在神经毒性期间谷氨酸和喹啉酸都显著升高。相反，在一名没有ICANS的患者中，这些内源性NMDA激动剂没有升高，该患者接受了治疗前和第14天的腰穿。这些发现表明，内皮激活和增加的血脑屏障通透性导致CSF细胞因子升高可能与CNS中这些兴奋性激动剂的升高有关。有人提出，神经毒性可能反映了抗CD19 CAR T细胞疗法的靶向肿瘤外效应，因为通过单细胞RNA测序分析人的大脑壁细胞观察到CD19表达，这些细胞支持血管。然而，鉴于ICANS后来在针对BCMA和GPRC5D等其他抗原的CAR T疗法中被观察到，这种机制似乎不太可能。 与ICANS风险相关的因素 从几个患者队列中确定的与CAR T产品固有的ICANS风险因素包括更高的CAR T剂量、更高的CAR T扩张峰值以及与CAR T扩张动力学相关的血清促炎细胞因子的早期/更高升高。此外，如axi-cel和brexu-cel中包含的CD28共刺激域似乎与包含4-1BB共刺激域的其他批准产品相比，ICANS的发生率和严重程度更高（表1）。 在患者和疾病特定因素方面，淋巴细胞耗竭前的高疾病负担与增加的ICANS风险有关。虽然ICANS可以在没有CRS的情况下发生，但在CAR T输注后早期和严重的CRS与ICANS的发生率和严重程度增加有关。一项分析确定，预先存在的神经系统合并症是随后ICANS发展的一个风险因素。另一项研究发现，血小板减少症与≥3级神经毒性风险增加显著相关。在CAR T输注后第三天的修改后的EASIX评分发现与严重ICANS的发作有关，尽管输注前的m-EASIX评分与ICANS的发展无关。分析m-EASIX评分的各个组成部分，较高的CRP和较低的血小板计数都与随后严重ICANS的发作有关。 ICANS的分级和管理 虽然ICANS已成为这种特定神经毒性表现形式的首选术语，但由于免疫效应细胞疗法，批准的CAR产品注册试验是在NCI-CTCAE神经毒性标准被使用的时候进行的，因此在文献中神经毒性的定义、分级和报告方式存在更多的异质性。CARTOX标准提供了朝着简化客观分级神经毒性迈出的第一步，纳入了一个名为CARTOX-10的筛查工具，包括一个十点量表，用于评估患者在言语、定向、注意力和书写方面的变化。完整的CARTOX神经毒性分级系统涉及对意识水平、运动症状、癫痫发作的评估，以及对颅内压升高的迹象进行评估（ICP）通过CSF开口压力测量和视神经乳头水肿分级，这可能很难获得和客观量化。ASTCT共识标准纳入了CARTOX-10筛查工具的修改版本，称为免疫效应细胞相关脑病（ICE）评分（表5），并简化了其他领域的评估，以促进更客观的ICANS分级。（表6）。 在各自的注册试验中观察到的每种批准的CAR T产品的神经毒性发生率总结在表1中；然而，重要的是要注意，这些试验尚未实施ASTCT共识标准。ICANS的ASTCT共识分级标准概述在表6中。ICANS的整体等级由五个神经毒性领域（ICE评分、意识水平下降、癫痫发作、运动发现和颅内压升高/脑水肿）中观察到的最严重等级决定。1级ICANS定义为ICE评分在7-9范围内，患者必须能够自发觉醒。ICE评分为3-6构成2级ICANS，患者能够对声音做出反应而觉醒。任何临床或电发作在干预下迅速解决，或神经成像上局灶性水肿区域均视为3级ICANS，如果患者仅对触觉刺激有反应，ICE评分在0-2范围内也是如此。ICE评分为0且无法唤醒且无法执行ICE问卷的患者被定义为4级ICANS。4级ICANS的其他限定条件包括危及生命的长时间癫痫发作或反复临床或电发作而无中间恢复到基线，深部局灶性运动无力，神经成像上的弥漫性脑水肿，去大脑或去皮质姿势，颅神经VI麻痹，视神经乳头水肿，和库欣综合征。4级ICANS患者通常需要插管和机械通气以保护气道和癫痫管理，但如果需要机械通气的原因不是由难治性低氧血症引起的，则不应将其归类为4级CRS。 ICANS管理的药物疗法总结在表7中。每种批准的CAR T的处方信息包括管理神经毒性的指南。CAR T输注后，应密切监测患者，并至少每天两次记录ICE评分和运动力量评估。患者应进行连续的实验室监测（CBC、CMP、凝血研究、炎症标志物），并纠正严重的低钠血症。大多数机构通常都会启动抗癫痫治疗以预防癫痫发作。在ICANS发作后，应寻求神经科咨询，≥2级神经毒性应进一步通过神经成像和EEG评估。对于2级ICANS患者，可以考虑进行腰穿以进行CSF分析和开口压力，并强烈建议对那些≥3级ICANS患者进行。托珠单抗可用于CRS与ICANS同时存在的情况，但在没有CRS的情况下，ICANS治疗的主体是支持性护理和糖皮质激素治疗。 1级ICANS患者通常可以通过支持性护理单独监测和管理，但使用地塞米松10 mg治疗并重新评估是合理的。通常用增加糖皮质激素剂量来管理越来越严重的ICANS，例如2级ICANS用地塞米松10 mg每12小时一次，对于持续的2级或发展为3级ICANS，增加到每6小时10 mg。糖皮质激素应持续使用，直到改善到1级ICANS，然后根据临床判断迅速减量。≥3级ICANS患者应在ICU环境中监测。癫痫发作和癫痫持续状态应按照机构指南由神经科专家管理。对于持续的3级ICANS或出现4级毒性，可以将糖皮质激素剂量进一步增加到每天两到三次给予1000 mg甲泼尼龙。对于对糖皮质激素治疗难治性ICANS的管理，应考虑使用其他疗法，可能包括阿那白滞素、鲁索利替尼、西妥昔单抗、环磷酰胺、抗胸腺细胞免疫球蛋白或鞘内氢化可的松有或没有化疗。与CRS一样，人们正在研究在ICANS发作前预防或减轻其严重程度的尝试。表4总结了最近对此类预防方法的调查。 缺乏高质量证据来指导对糖皮质激素治疗难治性ICANS的管理，并且在患者同时或重叠接受治疗的情况下，很难分离特定干预措施的效果。随着临床前研究表明IL-1在ICANS发病机制中的基本作用，阿那白滞素已成为管理难治性ICANS的首选药物。在多个机构的回顾性分析中报告了ICANS改善或解决的临床反应，尽管启动时间、剂量和同时治疗各不相同。最近的一项跨越九个机构的回顾性分析确定了40名患者，他们在接受糖皮质激素治疗时对≥2级ICANS没有改善，使用阿那白滞素治疗被证明耐受性良好。与较低剂量（每天100-200 mg）相比，高剂量阿那白滞素方案（定义为>200 mg/天静脉注射）与改善的临床结果相关，高剂量组治疗相关死亡率为0%，而低剂量组为47%，并且从阿那白滞素开始的CRS/ICANS解决的中位累积发生率为7天，而低剂量组由于治疗相关死亡率较高，中位解决时间未达到。 IL-6受体抑制剂托珠单抗在治疗ICANS方面并未显示出有效性。由于它抑制IL-6R而不是IL-6本身，因此有文件记录在托珠单抗启动后血清和CSF IL-6短暂增加，并且有人假设这可能由于托珠单抗被认为不能很好地穿透血脑屏障而加剧ICANS。例如，在16名接受托珠单抗治疗严重神经毒性的患者中，有56%的患者在第一剂托珠单抗给药后出现最高神经毒性等级。而西妥昔单抗是IL-6的拮抗剂，有一些理由认为与托珠单抗相比，使用这种药物治疗ICANS结果会更有利。然而，专门用于治疗难治性ICANS的西妥昔单抗的临床经验尚未得到很好的记录。酪氨酸激酶抑制剂达沙替尼已证明能够损害CAR T增殖和下游细胞因子分泌，在体外和体内模型中支持临床使用的基本原理。一名患者因难治性4级ICANS和并发3级CRS接受达沙替尼治疗，治疗导致神经功能迅速改善，并在一天后拔管。 除了干扰细胞因子信号传导外，直接针对CAR T细胞的方法已被探索用于难治性ICANS的管理。一份报告称，两名患者分别接受鞘内氢化可的松加化疗治疗糖皮质激素难治性3级和4级ICANS，导致显著的临床改善。一项回顾性分析指出，对于在发展为高级别ICANS后五天内接受早期鞘内氢化可的松有或没有鞘内化疗的七名患者，所有七名患者随后ICANS解决。在四名未接受鞘内治疗或治疗晚（发作后>5天）的难治性高级别ICANS患者中，只有两名患者从ICANS中恢复。此外，接受早期鞘内治疗的患者类固醇使用持续时间和累积剂量较低。在一例难治性4级ICANS伴脑水肿的情况下，作为多模式治疗的一部分给予了三剂兔抗胸腺细胞免疫球蛋白（ATG），患者在开始ATG治疗五天后拔管，并且ICANS在两周内完全解决。另一例描述了一名患者发展为难治性反弹神经毒性，其特征是脑MRI发现与后部可逆性脑病综合征（PRES）一致，这与外周血液中循环CAR T细胞水平的持续上升相吻合。患者接受环磷酰胺1.5 g/m2治疗以针对CAR T细胞，随后几天内注意到显著的临床改善，并在四周后MRI异常解决。 除ICANS之外的其他神经毒性 在CAR T细胞疗法后也观察到与ICANS不同的神经毒性。特别关注的是在接受抗BCMA CAR T治疗后出现的描述性运动和神经认知治疗出现的不良事件（MNTs）。这些定义的MNTs包括可能范围的症状，分为三个类别：运动障碍（例如，小写症，静止性震颤）、认知障碍（例如，记忆丧失，注意力障碍）或人格变化（例如，面部表情减少，震颤）。对于在CARTITUDE-1研究中接受cilta-cel治疗的患者，如果他们至少在这些类别中的两个类别中报告症状，则被定义为有MNTs。症状必须在从CRS和/或ICANS恢复后发生，并且被认为归因于CAR T细胞疗法。根据这些标准，五名患者（5%）在接受cilta-cel治疗后发展为MNTs，中位发作时间为输注后27天，以及从CRS/ICANS恢复后的中位发作时间为17天（范围，3-94）。这些毒性通常对糖皮质激素或其他支持性措施没有反应，包括阿那白滞素、西妥昔单抗、全身和鞘内化疗、达沙替尼和卡比多巴/左旋多巴治疗帕金森病。一名患者的死亡归因于这种神经毒性，只有一名患者的MNTs在数据截止时正在解决。经历MNTs的患者回顾性确定至少具有以下两个特征：高肿瘤负担、≥2级CRS或任何级别的ICANS，以及外周血液中高CAR T扩张/持续性。在实施了缓解策略之后，包括更积极的桥接治疗以减少cilta-cel输注前的疾病负担，早期干预CRS/ICANS，进行书写评估以早期检测，以及延长监测神经毒性的期限，接受cilta-cel治疗的患者在随后的试验中MNTs的发生率已降至<1%。 在抗BCMA CAR T后看到的MNTs的临床表现可能与帕金森病类似，但在接受cilta-cel治疗后发展这种毒性的两名患者的尸检结果表明了另一种病理生理学。两名患者均被注意到在黑质中有正常色素沉着，并且症状没有用卡比多巴/左旋多巴试验改善。在基底神经节中有显著的局灶性胶质增生和T细胞浸润（CD8 > CD4）。尚不确定这些是否为CAR阳性T细胞，然而这些患者在外周血液和CSF中确实有持续的CAR T升高。一名患者被注意到在基底神经节的豆状核和邻近额叶皮层的神经元中有可检测的BCMA表达。这一尸检发现与健康捐赠者的RNA测序分析观察到的在基底神经节BCMA RNA表达水平低的结合，表明这种形式的神经毒性可能存在靶向肿瘤外效应机制。虽然在接受cilta-cel治疗后更常见，但也在接受ide-cel治疗后观察到表现为帕金森病的MNTs。MNTs的临床管理仍然具有挑战性，因为它们通常对糖皮质激素或抗炎治疗没有反应。一份病例报告表明，用环磷酰胺2克/平方米治疗，旨在显著减少持续的CAR T细胞群，导致难治性帕金森病症状的解决。 除了ICANS和MNTs，在接受抗BCMA CAR T细胞疗法后观察到的其他神经毒性包括周围感觉和运动神经病变、共济失调、眼球震颤、面神经麻痹和其他颅神经麻痹、复视和注意力障碍。针对G蛋白偶联受体，C类，5组，D成员（GPRC5D）的CAR T细胞疗法正在进行临床研究，用于治疗多发性骨髓瘤，并取得了有希望的初步结果。在评估的最高剂量水平上，两名患者发展为剂量限制毒性的小脑毒性，特征为宽基步态、眼球急动、附肢和躯干共济失调和构音障碍。用糖皮质激素和静脉注射免疫球蛋白（IVIG）治疗导致症状稳定，但没有解决。鉴于对六名健康捐赠者的微阵列数据指出GPRC5D表达最丰富的是橄榄核，这可能代表靶向肿瘤外毒性。在接受CAR T细胞疗法后观察到的其他罕见的明显神经毒性包括横贯性脊髓炎/脊髓病、人类疱疹病毒6相关性脊髓炎、急性白质脑病、中枢性尿崩症、吉兰-巴雷综合征、持续性姿势震颤类似于特发性震颤、新发偏头痛和各种周围神经病变。 免疫效应细胞相关噬血细胞性淋巴组织细胞增多症样综合征（IEC-HS）：临床表现、风险因素和机制 CAR T治疗后可能由于免疫系统过度激活而发生继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）。这种症状通常以高血清铁蛋白血症、凝血病、肝功能障碍和细胞减少等HLH样表现为特征，这是CAR T潜在致命的并发症，已日益得到认识。因此，美国食品药品监督管理局的产品说明书中对两种商业化的BCMA靶向CAR T细胞疗法都加入了HLH风险的黑框警告。HLH样毒性的时间顺序和症状可能难以与严重CRS区分。最早的报告描述了一名7岁复发B-ALL女孩接受CD19 CAR T细胞治疗后，实验室特征模仿HLH/MAS叠加在严重CRS上。随后的报告表明，当传统CRS的症状似乎正在缓解时，HLH样综合征可能作为晚期表现发生。认识到需要更好地界定CAR T后HLH样毒性，并提供一个框架用于跨试验比较，ASTCT专家小组最近将这种并发症命名为IEC-HS，定义为“在CRS和ICANS之外发展的病理和生化超炎症综合征（1）、表现为MAS/HLH的特征（2）、归因于免疫效应细胞治疗，以及（3）、与细胞减少、高血清铁蛋白血症、凝血病伴低纤维蛋白原血症和/或转氨酶升高的新发或进展有关。” 临床上怀疑和及早识别IEC-HS至关重要。中度至重度CRS可能表现出与IEC-HS（例如，血清铁蛋白升高、转氨酶升高、血细胞吞噬、凝血病、细胞减少和多器官功能障碍）重叠的特征，细胞因子和蛋白质组学特征无法区分。鉴于两者之间有显著重叠，至关重要的是要区分IEC-HS和长期严重或复发性CRS，因为两者之间的治疗含义不同。IEC-HS相对于先前的CRS的时间可能不同，但它是独立于CRS的独立表现，一旦CRS解决/正在解决就会发生。虽然CRS通常在CAR-T给药后2周内发展和解决，IEC-HS在CRS之后出现，并可能持续数周。共识小组强烈警告不要使用IEC-HS命名严重CRS涉及多器官功能障碍的患者。应排除可能诱发继发性HLH的恶性肿瘤进展、潜在风湿病/代谢紊乱、严重感染或其他病因。 HLH-2004标准和H评分，用于诊断继发性HLH的常用评分系统，在识别IEC-HS方面的有效性和适用性较低，因为大多数接受CAR T治疗的患者对于传统标准和用于诊断HLH的阈值有替代解释（例如，血清铁蛋白升高、发热和细胞减少）。2017年，成立了一个CARTOX工作组，提议如果在CAR T细胞治疗后5天内血清铁蛋白水平峰值达到>10,000 ng/mL，并且患者发展出以下任何两项：涉及肝脏、肾脏或肺部的3级或更高器官毒性，或骨髓或其他器官的血细胞吞噬。 考虑到接受CAR T治疗的患者基线血清铁蛋白值存在巨大异质性，等待达到任意设定的血清铁蛋白升高阈值可能会导致IEC-HS诊断的不必要延迟，因此ASTCT工作组在其提出的IEC-HS诊断标准中没有纳入特定的血清铁蛋白值。虽然没有特定的截止值，但大幅度升高（定义为>正常上限或输注时基线的2倍）或迅速上升的血清铁蛋白是IEC-HS诊断的先决条件。认识到并非所有先前或持续CRS的患者都会发展为IEC-HS，ASTCT工作组将时机视为诊断IEC-HS的关键因素。虽然CRS在输注后14天内发展，IEC-HS通常延迟发作，并且与CRS解决/正在解决时实验室异常或临床恶化的新发或进展有关。IEC-HS的常见表现包括肝转氨酶升高、低纤维蛋白原血症、其他凝血异常、骨髓或其他组织中的血细胞吞噬细胞、细胞减少（新发、恶化或难治性）、LDH升高、直接高胆红素血症和新发脾肿大。其他可能存在的表现包括肾功能不全、肺部并发症、神经毒性、发热和高甘油三酯血症。 与IEC-HS发展有关的风险因素包括基线疾病负担、CAR T增殖动态、免疫抵抗机制、靶标抗原、CAR T细胞结构、共刺激域、T细胞选择、细胞剂量和患者特征（基线炎症、免疫抑制、细胞减少、遗传易感性）。虽然IEC-HS的潜在病理生理学尚未完全阐明，但已观察到与CRS的相似之处。通过工程CAR识别肿瘤抗原的持续T细胞激活导致超炎症反应，T细胞激活和增殖，细胞因子释放，以及由此产生的巨噬细胞激活和可溶性因子释放，形成一个正反馈循环。与原发性和继发性HLH一样，NK细胞和CTL的细胞溶解功能缺陷可能导致病理性T细胞扩张，据推测，在CRS患者中，深度和持久的NK细胞淋巴细胞减少症与CAR T细胞扩张加剧和T细胞收缩延迟相结合，可能使某些患者容易发生继发性超炎症反应，表现为IEC-HS。在59名接受CD22 CAR T细胞输注的患者中，有相当一部分发展为IEC-HS，与CD8 T细胞相比，输注前外周血液中NK细胞的绝对数量不成比例地低，并且在后来发展为IEC-HS的患者中，骨髓T细胞与NK细胞的比例更高。与这一观察结果一致，最近的一个小鼠HLH模型表明，感染淋巴细胞性脉络膜炎病毒（LCMV）后，CTL和细胞毒性NK细胞都有助于小鼠发展HLH样综合征。 某些细胞因子（例如，IFN-γ、IL-6、IL-10、IL-18、sIL-2R、CXCL9）和蛋白质组学特征在HLH和严重CRS之间重叠。与CRS不同，IL-1似乎是IEC-HS的中心角色。在那些患有IEC-HS的患者中，IL-1β水平特别高，这支持使用阿那白滞素（一种IL-1受体拮抗剂）来管理这种综合征。IFN-γ，一种全身炎症和巨噬细胞激活的介质，被认为在IEC-HS的发展中起关键作用，这一点得到了一名在接受tisa-cel后发展IEC-HS的患者中观察到的高血清水平的支持，该患者接受emapalumab治疗，迅速退热并改善临床和实验室参数。 IEC-HS的分级和管理 ASTCT专家小组根据NCI-CTCAE类别“免疫系统疾病，其他”制定了IEC-HS的分级模式。IEC-HS的等级从1到5，1级毒性代表无症状或轻微症状，不需要干预，5级反映由于IEC-HS导致的死亡。需要干预的毒性被标记为2级，3级毒性严重但不会立即危及生命，4级IEC-HS被认为是生命威胁（例如，危及生命的出血或低血压，需要插管的呼吸窘迫，急性肾损伤需要透析）。 ASTCT专家小组提出了IEC-HS治疗的逐步方法。应在出现危及生命的并发症之前开始治疗。在没有CRS的IEC-HS患者中，不鼓励使用tocilizumab或siltuximab。鉴于其可能破坏与风湿病和其他疾病相关的继发性HLH/MAS，推荐使用IL-1受体拮抗剂anakinra作为一线治疗，无论是否使用糖皮质激素。阿那白滞素具有短半衰期，允许快速滴定至效果，副作用良好，药代动力学数据支持静脉和皮下使用。在儿童B-ALL、DLBCL和套细胞淋巴瘤患者接受CD19 CAR T细胞治疗时，已观察到阿那白滞素对IEC-HS的疗效。阿那白滞素在成人中的剂量为每6-12小时100-200 mg，或每天高达10 mg/kg静脉注射。如果没有在48小时内改善，尽管阿那白滞素剂量增加到目标剂量，并同时使用糖皮质激素，建议使用JAK1/2抑制剂鲁索利替尼作为二线治疗。鲁索利替尼通过抑制JAK/STAT信号通路，可以减少与IEC-HS发展有关的促炎细胞因子的分泌，如IL-2、IL-6和IFN-γ。病例报告和回顾性研究已经证明了其对原发性和继发性HLH的临床疗效。对于对阿那白滞素和鲁索利替尼有严重IEC-HS难治性的患者，可以考虑使用抗IFN-γ单克隆抗体emapalumab或低剂量依托泊苷化疗等其他药物。在血清IFN-γ显著升高的情况下，使用emapalumab可能更合适，而对于持续升高的CAR T细胞，使用依托泊苷耗尽T细胞可能更适用。Emapalumab结合游离和受体结合的IFN-γ，两者的升高水平在原发性HLH和CAR-T相关毒性中都有记录。它被FDA批准用于儿童和成人原发性HLH，在难治性、复发或进展性疾病或对其他标准治疗不耐受的情况下。初始剂量是每周两次静脉注射1 mg/kg。关于其在IEC-HS中的疗效的证据仅限于描述对糖皮质激素和多种抗细胞因子治疗难治性严重IEC-HS和CRS患者进行emapalumab治疗后临床恢复的病例报告。拓扑异构酶抑制剂依托泊苷对T细胞具有细胞毒性，并已在HLH-94等协议中显示出对原发性和继发性HLH的疗效。成人建议剂量为每周一次至两次50-100 mg/m2。抗胸腺细胞免疫球蛋白（ATG）和阿仑单抗被提议作为儿童原发性HLH的挽救治疗选择，但它们用于IEC-HS尚未确立。IEC-HS患者需要频繁的临床评估，每天的实验室研究（CBC、CMP、凝血研究、炎症标志物）和勤奋的支持性护理。这种支持性护理包括细胞减少的输血支持，低纤维蛋白原血症的冷沉淀，严重凝血病的维生素K和/或新鲜冷冻血浆，以及感染病咨询，用于诊断目的和感染预防建议，考虑到长期免疫抑制。随着临床和实验室参数的稳定，鼓励逐渐减少免疫抑制，同时监测症状的复发。需要进一步的回顾性和前瞻性研究来描述和区分严重CRS并发HLH样表现与IEC-HS，并通知最佳的监测和治疗策略。 免疫效应细胞相关血液毒性（ICAHT）：临床表现、风险因素和机制 贫血、血小板减少症和伴有中性粒细胞减少症的白细胞减少症是CAR T细胞治疗后观察到的最常见毒性。表1总结了每种批准的CAR T细胞疗法在各自的注册研究中观察到的细胞减少症的发生率，指出了试验之间比较的局限性。在对235名接受抗CD19 CAR T治疗的患者进行的合并现实世界分析中，3级或更高级别中性粒细胞减少症、贫血和血小板减少症的发生率分别为91%、69%和62%。虽然早期细胞减少症可以归因于CAR T之前的淋巴细胞耗竭化疗的影响，但细胞减少症的持续或晚期复发可能是多因素的，可能导致显著的输血依赖、出血并发症和感染后遗症。 在CAR T治疗后观察到中性粒细胞恢复的三种不同临床表型。在一项多中心回顾性分析中，最常见的恢复模式是间歇性恢复，占52%，包括在淋巴细胞耗竭后使用G-CSF刺激中性粒细胞减少症的初始恢复，然后在CAR T后第二个月绝对中性粒细胞计数（ANC）双相第二波减少，随后在随后几周内再次恢复。25%的患者表现出从初始中性粒细胞减少症的快速恢复，而23%的患者显示出再生障碍性表型，尽管使用G-CSF，中性粒细胞减少症的持续时间仍然较长。 与CAR T细胞治疗后细胞减少症的发展有关的风险因素很多。这些风险因素包括与恶性肿瘤相关的特性（例如，潜在疾病和疾病负担）、先前治疗的数量和类型、基线骨髓特征（例如，预先存在的细胞减少症、不确定潜力的克隆性造血[CHIP]）、CAR T之前的炎症状态，以及CAR T产品固有的因素。此外，输注后毒性如CRS、IEC-HS或感染影响发展长期细胞减少症的风险。在淋巴细胞耗竭前（第-5天）计算的CAR-HEMATOTOX评分结合了与基线炎症状态相关的因素（例如，CRP、铁蛋白）和患者的造血储备（例如，血红蛋白、ANC、血小板计数）。这个模型最初是为了预测复发/难治性LBCL的严重血液毒性而开发的，然后随后扩展到接受CAR-T治疗的套细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者。与低风险患者（评分0-1）相比，评分≥2的高风险患者的中性粒细胞减少症持续时间更长，严重血小板减少症和贫血的发生率更高，严重感染率增加，非复发死亡率更高，治疗效果较差。 关于ICAHT的病理生理学有几个因素要考虑。CAR T治疗前的基础细胞减少症可能反映了由于先前的细胞毒性治疗导致的造血干和祖细胞部分的潜在损害。预先存在的CHIP的存在可能导致潜在的炎症状态，并有助于随后发展长期细胞减少症。CAR T治疗前有细胞减少症的患者更可能有增加的骨髓疾病负担，这反过来又与CAR T后血液学恢复的时间更长相关。在接受抗BCMA CAR T治疗后延迟或长期细胞减少症的患者中，被显示在输注两个月后骨髓吸引物中持久性CAR T细胞的百分比更高，这表明CAR T介导的炎症可能有助于这些细胞减少症。这一点进一步得到了观察的支持，即发展出如CRS和IEC-HS等超炎症并发症的患者更有可能发展长期细胞减少症。在再生障碍性表型患者中，单细胞测序研究显示炎症微环境的形式为寡克隆CAR-T细胞扩张，T细胞受体限制，克隆性扩增CXCR1hi和IFN-g表达的细胞毒性T细胞。此外，在免疫抑制的情况下，某些病毒（人类疱疹病毒6、巨细胞病毒、Epstein-Barr病毒、腺病毒等）的再激活可以直接抑制造血细胞恢复。 ICAHT的分级和管理 NCI-CTCAE标准已用于各自注册CAR T研究中血液学不良事件的分级。为了更准确地代表T细胞基础免疫治疗后观察到的中性粒细胞减少症，欧洲血液学协会（EHA）和欧洲骨髓移植协会（EBMT）组成了一个专家小组，建立了ICAHT的术语和分级系统。早期ICAHT定义为在CAR T后30天内发生，晚期ICAHT指的是在第30天后观察到的细胞减少症。分级系统（1-4级）结合了早期ICAHT的中性粒细胞减少症的深度和持续时间，而晚期ICAHT分级反映了中性粒细胞减少症的深度。 EHA/EBMT专家小组建议使用CAR-HEMATOTOX评分来识别发展严重中性粒细胞减少症的高风险患者，并继续使用当前的贫血和血小板减少症分级系统。对于持续细胞减少症，提出了分层诊断评估方法。初步工作包括排除常见感染病因、维生素缺乏、药物贡献和持续炎症病因（CRS/IEC-HS）。对于持续ICAHT的患者，需要额外评估以排除较少见的感染病因和骨髓吸引物和活检，以调查潜在的骨髓疾病。 ICAHT的管理主要包括输血支持、生长因子管理and感染预防。已证明G-CSF管理可以缩短严重中性粒细胞减少症的持续时间并减少感染并发症。来自现实世界数据集的回顾性分析表明，在没有增加高级别CRS或ICANS比率的情况下，早期G-CSF可以更快地恢复中性粒细胞，并且具有可接受的安全性。值得注意的是，G-CSF并没有影响CAR-T的扩张或效力。大多数患者将通过生长因子支持充分反应计数恢复。虽然接受CAR T治疗的患者的数据仍然有限，但血小板生成素（TPO）激动剂已成功给予长期或晚期血小板减少症的患者，并且在某些情况下也已注意到改善贫血。与CAR T相关的B细胞再生障碍和低丙种球蛋白血症可能会增加感染风险，因此，对于有高感染风险或经历反复感染的患者，应考虑IgG替代，建议目标IgG谷值>400 mg/dL。对于对上述干预措施难治性持续ICAHT的患者，使用冷冻保存的自体CD34+干细胞进行造血干细胞促进，已观察到在大多数情况下改善或解决中性粒细胞减少症。 CAR T细胞治疗后观察到的继发性恶性肿瘤 美国食品药品监督管理局（FDA）在2023年11月28日发布了一份声明，关于接受CAR T细胞治疗的患者潜在的继发性T细胞恶性肿瘤风险，其中包括CAR阳性T细胞淋巴瘤。在向FDA不良事件报告系统传达的大约8,000例病例中，有20例在CAR T细胞输注后报告了T细胞恶性肿瘤。估计商业CAR T输注的总数超过30,000，建议的继发性T细胞恶性肿瘤的发病率非常低，但需要进一步的研究来更好地定义真实发病率并进一步阐明发病机制。此外，国际血液和骨髓移植研究中心（CIBMTR）数据库记录了在授权后安全研究中登记的8,060名患者中有485名个体患者出现565例继发性或随后的恶性肿瘤。这类恶性肿瘤最常见是非黑色素瘤皮肤癌和治疗相关的骨髓异常增生综合征（MDS）或急性髓细胞性白血病（AML）。例如，在CARTITUDE-1研究中接受cilta-cel治疗的97名患者中有10名后来被注意到有继发性髓系恶性肿瘤。因此，FDA已声明接受CAR T细胞治疗的患者应无限期监测随后恶性肿瘤的发展，但在治疗当前恶性肿瘤方面CAR T的好处仍然大于此类风险。鉴于与先前接受的全身治疗（包括用于自体干细胞移植的高剂量烷化剂化疗）、患者年龄和不朽时间偏差相关的现有混杂因素，确定CAR T与继发性恶性肿瘤发展的因果关联尤为具有挑战性。对早期治疗环境中登记到CAR T研究的患者进行长期随访可能有助于进一步阐明这一点。 结论 总之，CAR T细胞治疗彻底改变了血液系统恶性肿瘤的治疗方法，并且正在努力将细胞疗法的好处扩展到实体瘤和风湿病的患者。尽管疗效显著，但潜在严重的免疫效应细胞相关毒性的发展要求患者在具有诊断和管理这些不良反应专业知识的中心接受密切监测。通过对回顾性分析和动物模型的研究，对这些毒性的潜在病理生理学有了重大进展，这些研究为毒性管理的治疗策略提供了信息。为这些不同的毒性制定共识指南，将进一步促进未来的跨试验比较和前瞻性研究，这对于优化风险分层和管理方法至关重要。对于未来，积极研究的领域包括优化临床前模型以更好地阐明CAR T毒性的机制，识别预测性生物标志物，预防性或先发制人毒性减轻的前瞻性试验，以及创造性的CAR设计，以进一步改善这些毒性的发展。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

摘要：本章介绍了历史上和当代双特异性抗体的发展历程，以及当前蛋白工程界和制药行业推动此类分子应用于医学治疗的巨大热情。你将详细了解它们独特作用方式及其背后的原理。对各种双特异性抗体构型的详细介绍将帮助你判断它们在特定生物学场景下的适用性。双特异性抗体在生产和质控方面的挑战将激发你的兴趣，以运用所学知识设计新的解决方案，让这一前景广阔的疗法在生产和质控技术上得到改良。 1.前言 本质上来说，双特异性抗体（bsAbs）是一类具有针对两个不同表位或抗原的特异性的分子。即使仅从这个角度来看，在应用上，它也比必须生产和鉴定两个单特异性分子更有优势。在临床上有时面对配体冗余所驱动的疾病时，能够同时靶向两个不同表位或抗原的bsAbs就能体现其不可估量的价值。而且，在过去的三十年中，我们积累了丰富而扎实的知识贮备，意识到某些生物学效应只能通过具有双特异性的单个分子的物理连接来实现，而不是单特异性的双分子混合物。这使得这样的专性bsAbs非常受到重视，以致于在2019年有87个bsAbs正在进行临床研究，其中包括2个已经获批上市的bsAbs。这些独特的生物学作用可以是空间性的，bsAb的双臂分别结合在哪对于抗体的功能至关重要：典型的例子包括连接两种不同细胞类型或将酶与其底物连接的bsAbs。另外一类专性bsAbs是时间性的，双臂的结合依次进行，并且由于动力学或空间原因，一只臂与抗原的结合依赖于另一只臂与其抗原的结合。 如本章所述，bsAb通常是在一个分子中整合了完整的天然样IgG和/或其中的片段，以及通过linker连接排列，保留了抗原结合能力的抗体片段。尽管bsAb使用了与被整合抗体片段相同的氨基酸序列，理论上这些氨基酸链能够构建出与被整合片段相同的结构域，但是所有氨基酸被重新整合成一个全长IgG抗体时，它们的抗原结合和功能特性可能就会发生改变。不过，通过从抗体文库中筛选的方法，可以定向筛选出特性符合要求的抗体，例如高抗原亲和力, 高产量，以及良好的生理性质和特定的结合方式。正是由于这些优势，研究人员正在积极开发在抗体早期发现阶段对全长抗体进行筛选的策略。 2.双特异性抗体的历史 大约50年前，Linus Pauling领导的小组中的科学家Alfred Nisonoff得出了一个关于抗体分子结构的重要结论：每个抗体分子都由两个对靶抗原具有相同特异性的结合位点组成。诺贝尔奖获得者Rodney Porter使用木瓜蛋白酶将抗体切割成了两个Fab片段和一个Fc片段,Nisonoff继续了这项工作并使用了另一种蛋白酶，胃蛋白酶来进行抗体的蛋白水解切割，结果得到了一个二价F(ab)2片段和许多来源于Fc片段的多肽。他认为产生这种现象的原因是木瓜蛋白酶和胃蛋白酶的切割位点分别位于重链二硫桥的两侧。之前人们认为两个Fab分别位于Fc片段的一端，而Nisonoff的发现改变了这个观点，他认为两个Fab片段都处于Fc片段的同一侧。随着对抗体结构认识的改变，很快便有人提出了人造bsAbs的想法：使用胃蛋白酶裂解，温和的还原和氧化两个具有不同特异性的F(ab)片段，于是Nisonoff和Rivers合成了一种双特异性的二价F(ab)2。他们运用同样的方法制备了针对小鼠免疫球蛋白（Ig）和铁蛋白的双特异性试剂，该试剂被用于通过电子显微镜观察小鼠淋巴细胞表面的Ig。 在接下来的20年中，Köhler和Milstein发明的杂交瘤技术被广泛使用并能高效的生产单克隆抗体。双特异性F(ab)2的产率也可以通过使用化学偶联剂（二巯基化物和硫醇激活剂）或硫醚键连接来提升。实际上，Milstein本人已经从杂交瘤的概念衍生出了“杂交-杂交瘤（hybrid hybridoma）”，设想了一种“四源杂交瘤（quadroma）”细胞，其中包含两种不同抗体的重链和轻链的编码基因能够组装并分泌一种bsAb（尽管它只是由两种重链和轻链混杂配对形成的产物之一）（图1）。 图1. 链错配问题  在一个细胞中表达4条不同的抗体链（图中分别用蓝色和绿色表示了分别对应不同抗体的链）时，通过排列组合可以预计产物是一种混有10种不同的潜在产物的混合物。多种抗体工程技术旨在让抗体链配对时倾向于形成所需的双特异性产物（图中心） 大约也是在那个时候，首次报道了bsAb可以通过重定向T细胞攻击肿瘤细胞来诱导有效的细胞毒性：一方面结合T细胞受体（TCR）以激活T细胞，另一方面结合淋巴瘤细胞系中表达的肿瘤相关抗原（TAA）Thy-1。在随后的几年中，有证据表明仅由化学偶联的F(ab)2片段组成的bsAb也能够介导T细胞活性重定向至肿瘤细胞。一方面，其功能不依赖于MHC；另一方面，诱导细胞裂解的极强效力这两个优势使得这种作用方式的bsAb至今都是临床发展的重点。 重组DNA技术的发展极大地影响了下一个十年bsAb的开发。1988年，单链可变片段（scFv）首次出现。它由抗体重链和轻链的可变区被一个柔性接头连接而成, 由此为多特异性抗体的设计开创了一个新时代。为了解决抗体各链随机结合的问题，现在可以将组成多个抗原结合位点/分子的序列放入一条多肽链中在大肠杆菌中表达，而且由于不存在糖基化的Fc片段，产率大幅提升。此外，有了重组DNA技术，我们还可以根据需求随意设计这些多特异性制品的效价，从而让它们能够满足更多的应用场景。但是，缺少Fc片段会导致抗体在体内半衰期短得多，必须通过在抗体上引入人血清白蛋白（HSA）或Fc融合的其它生物制品来弥补，来更好的发挥其生物学活性。因此，第一个公开发表的对称形式具有四价的双特异性分子，是一种将scFv与每个重链的C末端融合的单克隆抗体。此外值得注意的是，基于scFv的抗体容易聚集和稳定性较低的问题通常需要对最终产品进行重新优化。 1996年，Carter和同事们开创了另一种方法用于解决链错配问题（同时表达的重链和轻链随机配对，从而产生十种不同分子种类的混合物，图1)。Carter和同事们在观察到抗体重链二聚化是通过CH3结构域的二聚化（亲和力大约为10-15 nM）导致的之后，提出了“Knobs-into-Holes”工程设计的策略。该策略通过将抗体一条重链上一个侧链较小的氨基酸替换为一个侧链较大的氨基酸（“knob”），将另一条重链上一个侧链较大的氨基酸替换为一个侧链较小的氨基酸（“hole”），来诱导抗体的异二聚化，结果产生了超过95％的异二聚抗体产物(Fig. 7.2a)。之后，这种通过位阻效应制备不对称抗体的方法被不断优化，以进一步增加异二聚抗体的产率。此外，后续通过其他工程改造步骤，例如引入链间二硫键以及点突变，成功地改善了所得分子的热稳定性(Fig2b)。除了通过空间位阻的方法，抗体异二聚化还可以通过在异源重链的CH3结构域上引入带相反电荷的氨基酸(Fig2c)，或者同时运用空间位阻和静电排斥来实现(Fig2d)。为了实现更高的异二聚化效率，最近的方法引入了更广泛的突变，甚至通过使用天然存在于异二聚体分子中的异二聚化基序（motif），如BEAT body平台中使用的(Fig2e)。在21世纪的第一个十年中，科学家们提出了许多解决轻链错配的方法，例如使用共用轻链（common light chain）或具有物种特异性匹配性质的轻链；然而，直到2014年才出现了第一个可以促进同源的重-轻链选择性配对的正交互补平台。另一个有效的解决方案是使用CrossMab，这种异二聚体的每个臂上CH1和CL结构域的位置进行了互换。还有一种解决方案是用一对CH3结构域与两个Fab之一的CH1/CL的恒定区互换位置。 图2 使两个异源重链优先配对的工程方法  图中以卡通的形式显示了异源CH3结构域骨架，并在CH3结构域之间绘出了突变的氨基酸残基。(a),“Knobs-into-Holes”异二聚体 T366W + T366S/L368A/Y407V (PDB: 5DI8);(b),二硫键连接的“Knobs-into-Holes”异二聚体(PDB:5HY9);(c),通过引入带相反电荷的氨基酸形成的异二聚体 E356K/D399K + K392D/K409D(PDB: 5DK2);(d),位阻效应和电荷效应相结合的方法“EW-RVT,”包括 K360E/K409W + Q347R/D399V/F405T(PDB: 4X98);(e),基于BEAT body 异二聚体，基于TCR基序进行异二聚化(PDB: 6G1E)  在努力开发人工bsAbs的同时，还有一种古老得多的天然形成的一类双特异性抗体，具有开发成为治疗双特异性试剂的巨大潜力，其特殊的生物学性质引起了人们的关注。然而，在很长一段时间当中，人们并不清楚是什么样的结构生物学机制促使了它的产生。人们发现血清来源的IgG4抗体无法交联抗原并产生大型免疫复合物，而重组IgG4抗体能够很好地交联相同的抗原。此外，长期接触蜂毒素磷脂酶-A2（PLA2）的养蜂人血清中发现IgG4抗体水平升高，引起了人们对这些全长“单价”抗体的研究的兴趣。这些抗体可以阻断其他PLA2特异性抗体与PLA2结合：它们由两对重链-轻链组成，而其Fab臂发生了交换，导致每对重-轻链来自不同的抗体。在后来的研究中发现，Fab臂的交换是偶然地在翻译后发生的：首先大量互不相干的IgG4抗体阻碍了体内杂合抗体的形成。之后通过使用灵敏的实时FRET技术，科学家们发现Fab臂的交换可以在特定的氧化还原条件下在体内发生。通过总结这些现象，科学家们发明了当今构建bsAb最成功的技术之一，即“ DuoBody”技术平台。该技术平台在不同来源的IgG1半抗体的CH3结构域中引入突变，通过温和的还原和氧化反应进行受控的Fab臂交换（controlled Fab-arms exchange）。不同于在一个细胞中表达不同抗体链，利用duobody技术，我们甚至可以在细菌中共培养表达两种截然不同的半抗体并得到IgG4型的bsAbs。 综上所述，双特异性抗体的工程化，生产以及下游加工和质量控制方面的技术创新不仅导致如今出现了超过100种bsAb构型，而且还成功地将bsAb推动为当下基于抗体的疗法中，研究最火热、最具前景的化合物。在本章后面的小节中，我们将进一步介绍bsAb不同的生物学作用方式，不同的构型，并探讨其应用前景和局限性。 3.当今双特异性抗体的作用方式（mode of action，MOA） 从历史上看，某些只能通过用一个分子特异性结合两个靶点的抗体才能实现的生物学功能引起了科学界的广泛关注(图3)。表1列出了已经获批用于临床的治疗性抗体。除了3.1小节中图3a这种桥接不同细胞类型（例如T细胞重定向策略）的“反式”相互作用之外，bsAbs还能够桥接同一细胞上的两个受体（“顺式”相互作用）（3.2小节中图3b），以及靶向同一信号通路中的多个配体以克服它们在体内的冗余（3.3小节），或同时结合同一抗原的两个不同表位（3.4小节）。 图3.专性双特异性抗体的作用机制(a), bsAb 通过桥接效应细胞和靶细胞诱导细胞杀伤; (b) bsAb 结合同一细胞上的两个不同抗原诱导增殖、代谢激活或者凋亡; (c) bsAb 充当酶级联反应中的链接，使酶活化; (d) bsAb 作为载体介导载荷的运输 表1 获批用于临床的双特异性抗体 在某些情况下，激动性bsAbs可以增强细胞代谢和再生过程（图3b），或者可以串联某些酶级联反应（图3c和第3.5小节）。在某些特定的生物学场景中，我们还可以利用bsAb作为分子运输的载体。以此将载荷或者bsAb中的功能臂富集或逃离特定器官、组织或细胞区室，从而使载荷或者功能臂在这些区域发挥作用（图3d和3.6小节）。 3.1.桥接不同类型细胞的BsAb 这种方法主要是通过运用bsAb重定向T细胞，利用T细胞的细胞毒性以消除肿瘤细胞。bsAb充当T细胞与肿瘤细胞之间的物理连接，一条臂与T细胞结合，另一臂与肿瘤细胞结合。绝大多数以这种方式起作用的bsAb都选择与TCR复合物中的CD3ε结合，同时可以诱导T细胞活化而不依赖于TCR的抗原特异性以及MHC的限制，而且不需要辅助因子参与（例如CD4或CD8）。尽管此类药物在体外试验中展现出了令人鼓舞的疗效，但由于这些分子在体内诱导不受控制的细胞因子释放，以及难以生产等问题，限制了其在临床上的应用。直到blinatumomab（Blincyto®）惊人的临床效果披露后，人们才对T细胞重定向bsAb产生了浓厚兴趣，而因此，目前进行临床研究超过50％的bsAb都以T细胞重定向作为主要的作用方式。 Blinatumomab是一种由两个scFv组成，靶向CD19和CD3ε的bsAb。由于不包含Fc片段，因此它的分子量大小仅为55 kDa。其在体内的血清半衰期约为1小时，因此它的给药方式通常是使用便携式泵进行连续静脉输注。该药在非霍奇金淋巴瘤患者的治疗中已经展现出了疗效：它在复发/难治性急性淋巴细胞白血病（ALL）患者中的完全缓解率达到惊人的的43％，这使其在2014年获得美国监管部门的上市批准。 T细胞桥接抗体如何发挥作用？此类bsAb通过桥接T细胞和肿瘤细胞以形成免疫突触，从而使TCR活化并让T细胞释放颗粒酶和穿孔素，最终诱导靶细胞凋亡。由于blinatumomab的临床结果令人印象深刻，以至于好几种双特异性T细胞桥接抗体（BiTE）均使用了它的构型且都具有CD3结合片段，不同点是靶向的肿瘤相关抗原（TAA）不同。影响T细胞重定向bsAb效果的关键因素包括：肿瘤细胞表面靶抗原的表达水平，其在细胞膜上的流动性以及与抗原表位与靶细胞膜之间的距离。还有证据表明，与TAA的多价结合可以让T细胞更紧密的与靶细胞连接，从而提高杀伤效果（例如多价TandAb具有两个CD3结合位点和两个TAA结合位点，以此来提高T细胞桥接的效率）。另一方面，CD3特异性结合臂通常具有相对较低的亲和力（约200 nM），使得bsAb能够与CD3复合物发生多次连续接触，并引发一种称为“连续杀伤（serial killing）”的现象，从而使单个bsAb分子连接的T细胞可杀伤多个靶细胞。 此外，不含Fc片段的或含有不能结合效应细胞的Fc片段的T细胞桥接抗体，与具有功能性Fc片段的T细胞桥接抗体相比似乎更有优势。甚至在靶向CD3的双特异性抗体出现之前，科学家们就通过沉默OKT3（Muromonab，一种单特异性抗CD3抗体，在移植医学中用作为免疫抑制剂）Fc片段的效应功能提高了其安全性。通过阻止Fc片段与Fcγ受体结合，可以避免免疫细胞表面CD3不受控制地聚集。以这种方式修饰的抗体可显著降低细胞因子的释放。与blinatumomab相比，第一个获批的bsAb catumaxomab由小鼠和大鼠的重-轻链组成的异二聚体，并且靶向CD3和Ep-CAM，含有功能性Fc片段。由于catumaxomab的Fc片段能够结合除了肿瘤以外表达在肝脏中Kupffer细胞上的Fcγ受体导致的的靶点毒性（on-target/off-tumor toxicity），静脉注射后会引起患者出现严重不良事件，如强烈的局部细胞因子释放和T细胞介导的肝毒性。大多数（67％）靶向CD3的T细胞桥接bsAb被用于治疗血液系统恶性肿瘤，其靶标包括CD19、CD20、CD33、CD38和CD123（B细胞成熟抗原，BCMA）。T细胞桥接bsAbs在实体瘤中的应用进展相对缓慢，这是因为许多实体瘤抗原在健康组织中也以低水平表达，这可能导致毒副作用。其他影响该类bsAb在实体瘤中应用的因素还包括抗体和效应细胞难以渗透进入实体瘤组织，以及肿瘤的免疫抑制性微环境。目前约有14种T细胞桥接bsAb正在进行治疗实体瘤的临床试验，靶点包括Her2、EGFR、PSMA和Ep-CAM。 长期使用T细胞桥接抗体治疗可能会由于肿瘤抗原的丢失而出现耐药。一个典型的例子是ALL患者中CD19阴性白血病细胞的增殖。其它抑制T细胞活性的机制还包括调节性T细胞的抑制功能或免疫检查点分子（例如PD-1和PD-L1）的表达。不意外的是，对PD-1/PD-L1抑制可以增强T细胞桥接bsAb的治疗效果。因此，目前基于bsAb的疗法通过同时阻断PD-1/PD-L1轴以及其它免疫检查点CTLA-4、LAG-3或TIM-3来增强T细胞活性已经在进行早期临床研究。一些联合疗法令人鼓舞的早期数据更加支撑了这种观点：与ipilimumab单药治疗相比，联用ipilimumab（Yervoy®）（抗CTLA4）和nivolumab（Keytruda®）（抗PD-1）治疗可显著延长黑色素瘤患者的无进展生存期（PFS）。在双特异性药物的设计中，科学家们已经设想了用Fc沉默的bsAb分别以高亲和力PD-1结合臂和低亲和力CTLA-4结合臂来阻断肿瘤浸润淋巴细胞上的PD-1和CTLA-4，与此同时还能减少bsAb与CTLA-4阳性的外周血T细胞的结合。该设计旨在提高bsAb的安全性和耐受性。 在临床上，使用T细胞桥接bsAbs对抗癌症已经逐渐从激活的效应细胞扩展为使用其它合适的效应细胞类型。Vγ9Vδ2 T细胞是一类涉及免疫监视并且能与肿瘤产生的磷酸化抗原反应导致代谢失调的细胞。该细胞通过bsAb重定向到EGFR阳性肿瘤，并能够诱导结肠癌细胞死亡。另一类适合被桥接的是自然杀伤（NK）细胞。研究人员通过基于scFv构型的三特异性抗体靶向CD16a受体，并融合了IL-15和Her2特异性结合片段实现了NK细胞的桥接。TandAb AFM 13，一种通过接头连接四个抗体可变区片段的抗体，分别拥有两个CD30和CD16a结合位点，能够诱导NK细胞介导的CD30阳性非霍奇金淋巴瘤细胞的杀伤。 除肿瘤领域外，T细胞重定向策略也可能被应用于传染病的治疗。靶向病毒的bsAbs已被证明可将细胞毒性T细胞重定向至已经被乙型肝炎病毒，巨细胞病毒和HIV-1感染的细胞。此类bsAb能够诱导杀伤被HIV感染的细胞并抑制HIV的离体复制。最近的研究有望成功地将bsAb用于再生医学：通过靶向递送CD34阳性的内皮祖细胞至CD41阳性的血小板，可在急性心肌梗死的小鼠模型中有效地修复心脏。通过靶向干细胞抗原1，bsAb可以将PBMC的一个亚群递送至损伤部位，再加上血小板上GPIIb/IIIa的活化，导致损伤部位的炎症细胞和纤维化明显减少，而毛细血管密度增加，心脏功能恢复。 3.2.桥接受体阻断信号通路 桥接受体的bsAb中最成功的例子当属靶向酪氨酸激酶受体家族的抗体。这可能是因为它们靶点组合的协同特性，但是在某些例子中也由于其专性的双特异性。令人惊讶的是，迄今为止，所有受体桥接bsAb在体外和体内试验中表现出的功能，都不能通过参考其亲本抗体的特性来预测。例如，有一个很好的靶向EGFR和Met的bsAb是通过在含有大量bsAb的文库中广泛筛选而来，并且是唯一一个不会在Met/EGFR阳性细胞诱导该通路激活的候选物。要知道，通常二价抗met抗体会引起met分子发生交联并诱导肿瘤发生。因此，这种靶向Met和抗EGFR结的不对称的双特异性抗体被用来阻断Met和EGFR诱导的信号传导。另一个例子是靶向Her2和Her3的单价双特异性抗体。通过与Her2高亲和力结合，可以使抗Her3 Fab在局部富集，从而可以阻止Her3与其配体HRG的结合并抑制两个受体的信号传导。 靶向受体的bsAb也可以表现出激动活性。有研究表明，成纤维细胞生长因子21（FGF21）代谢途径的激活可以有效缓解肥胖和糖尿病，但由于其毒副作用，无法直接靶向该分子。因此，bsAb BFKB8488A（Roche）通过靶向广泛表达的成纤维细胞生长因子受体1C和仅在肝脏、脂肪组织和胰腺中表达的β-klotho受体激活了该代谢途径。并且，毒副作用被有效地限制在同时表达两种靶点的组织中。 3.3.克服配体冗余 仅仅通过抑制支持癌细胞生长的细胞因子通常不足以阻止癌细胞的增殖，因为癌细胞增殖所涉及的信号传导途径依赖于激活这些通路冗余的配体。在抗血管新生方面，克服配体冗余作用方式的bsAb与单特异性药物相比具有一定优势。例如，一款靶向并抑制VEGF和δ样配体4（DLL-4）的DVD-Ig构型的bsAb目前正在进行治疗结肠癌患者的临床研究。研究人员开发了一款人源化IgG1 靶向VEGF和Ang2的CrossMab来治疗眼科疾病。在该药用于糖尿病相关性黄斑水肿患者之前，应该对其Fc区进行的额外工程改造，一方面避免与Fc受体的结合以减少二级免疫反应，另一方面提高药物的全身清除效率。 3.4.靶向同一抗原的两个不同表位: Biparatopic 双特异性抗体 Biparatopic bsAb靶向同一抗原的两个不同表位并可以充当交联剂，通常会导致抗原聚集。在这方面，它的活性可以与抗体的混合物相比。此类抗体的一个例子是抗Her2的bsAb ZW25。它极强的结合作用体现为更高的亲和力，能够更好地在细胞表面阻断Her2以抑制Her2介导的信号传导。它Fc区经过工程化改造后，能够更有效地发挥效应功能。在治疗晚期胃食管癌和乳腺癌患者的临床试验数据显示，该抗体比赫赛汀疗效更好。此外，以该抗体为基础，研究人员开发了一款抗体药物偶联物（ADC）ZW49。研究人员预计该药物能够介导更强烈的细胞内化，所以应该能够更有效的在胞内裂解毒素，从而获得更好的临床结果，目前，该药物正在开展临床试验。 3.5.酶模拟 典型的充当酶复合物共作用因子的bsAb的例子是emicizumab（Hemlibra®），它是目前获批上市的第二款bsAb。这种抗体通过以微摩尔级别的亲和力同时结合IXa和X因子，在A型血友病患者中模拟VIIIa因子（FVIII的活化形式，在A型血友病患者中缺失）。作为一种预防性治疗，这种bsAb可以有效地缓解A型血友病患者的出血，无论患者体内是否存在VIIIa因子抑制物。该bsAb是通过对40,000个bsAb（由200种靶向IXa因子的抗体和200种靶向X因子的抗体排列组合）的活性筛选而来。为了解决链错配问题，该bsAb由两条异源IgG4重链二聚体和一条共用轻链（common light chain）组成。在40,000个bsAb中大约有0.3%在筛选中表现出酶模拟活性。研究人员对最佳候选药物的轻链通过构架和CDR重组进行了优化。后续进一步的优化包括人源化以降低免疫原性，电荷优化以减少聚集问题，以及等电点优化以实现基于离子交换色谱的双特异性产物与副产物的分离。最终，该药物于2018年在美国和欧洲获批。 3.6.双特异性抗体介导的转运:背负式劫持 该概念涉及专性BsAb，其能够将分子转运进/出某些组织或细胞区室。其中一个开拓性的例子是，由抗体作为靶向部分和蓖麻毒素A组成的分子，毒素在该分子被细胞内化后会释放毒性。另一个由抗体和突变型假单胞菌毒素组成的药物正在临床开发中。 目前，科学家正在对利用bsAb作为“特洛伊木马”进行深入研究。因为它们可以穿过脑血屏障并将活性化合物递送到该区域。最常见的方式是，它们通过一个抗原结合臂与铁转运蛋白受体结合，从而让整个分子通过胞吞途径进入。有一个此类bsAb另一结合臂与ß-分泌酶1（BACE1）结合，能够在小鼠和猴子模型中显著抑制该酶的活性，从而减少脑和脑脊液中β-淀粉样蛋白斑块的数量。 核内体似乎也是一个可以作为bsAb转运功能的靶标。例如，bsAb一方面可以靶向埃博拉病毒糖蛋白胞外暴露的保守的抗原表位并以病毒作为载体，随之一起被内吞进核内体。病毒的糖蛋白被蛋白水解切割后，病毒与内体受体的结合位点暴露出来，该位点的结合是病毒从核内体进入细胞质所必需的。另一方面，bsAb通过靶向内体受体，阻断病毒与其结合，从而阻止病毒进入细胞质。通过这种机制，bsAb能够在体外中和几种已知的埃博拉病毒株并为小鼠提供抗病毒保护。另一款靶向次级内体蛋白（late-endosomal protein）CD63的bsAb能够提高靶向Her2的抗体-药物偶联物的递送效率并降低其的外周毒性。双特异性结合还可以通过介导与Fc或HSA的非共价融合，让不含Fc的抗原结合片段进入新生儿Fc受体（FcRn）循环途径，从而避免被溶酶体降解，在体内具有更长的血清半衰期。多种抗体运用这种设计并证实了其可行性：基于VHH的bsAbs vobarilizumab和ozoralizumab，它们分别靶向IL-6受体和肿瘤坏死因子并融合了能够结合HAS的片段，目前处于临床II期研究中。另一款基于VHH的，利用HAS延长半衰期的药物是靶向VWF蛋白（von Willebrand factor）的caplicizumab（Cablivi®）。FDA已经批准该药的用于治疗血栓性血小板减少性紫癜的患者。 4.双特异性抗体的构型 bsAb在完成单特异性抗体无法处理的任务中的成功引起了人们的兴趣。科学家希望推动bsAb用于更复杂的生物学场景。为了实现它们多样化的功能，有时需要不同的结合价位，有时甚至需要控制两个结合位点的空间位置。这促使蛋白质工程界设计出许多巧妙的解决方案来满足其多样化结构的需求。因此，目前已经有超过100种可用的，不同的bsAb构型 (图4)。 在IgG类的天然二价抗体中，两个抗原结合位点是相同的，并且重链和轻链的可变区都参与抗原结合。化学偶联以及共表达两对不同的重-轻链会导致混合产物的产生，从而造成链错配问题： 这会降低目标产物的产量，需要对各链做标签化标记以进行额外的纯化步骤，并需要对最终产物重新分析和质控。目前研究人员已经开发了多种技术来增加所需双特异性分子的产率。除了可以根据bsAb的基本结构将它们分类之外，还可以通过bsAb所应用的工程化方法对它们进行区分。 4.1.基于片段结构的双特异性抗体 单链可变片段（scFv），一种由连接子（linker）将重链和轻链的可变区连接在一起组成的多肽链。作为最小的抗体衍生结构，它保留了完整IgG抗体的抗原特异性，并且成为了如今构建多特异性抗体最常用的构型(图4A2)。我们可以在这种构型中通过选择合适长度的连接子来调整重链和轻链的空间排列，而缺少Fc片段则可以规避抗体的同二聚化(图4A)。特别是后一特性还让其适合在原核微生物或低等真核生物中表达，从而使它的生产变得廉价和简单。它们的模块化性质让我们可以按照意愿选择特异性结合的效价：目前，多效价靶向每个靶点的构型正在进行临床评估。与此同时，其模块化特性让我们能够调整结构域的排列，以找到最佳的组合形式，以此解决基于片段的bsAbs在溶解性和稳定性方面的潜在问题。 图4 bsAb构型的选择抗体各链标示: 红色, VL1; 蓝色, VH1; 黄色, VL2; 绿色, VH2; 黑色, CL; 白色, CH1; 灰色, CH2; 浅蓝, CH3. (A) 基于片段结构的构型: A1 F(ab)2, A2 T细胞桥接双特异性抗体(BiTE), A3 diabody, A4 dual affinity retargeting (DART),A5tandemdiabody(TandAb);(B)对称融合构型,B1dual-variabledomain-Ig (DVD-Ig),B2IgG-(scFv)2,B3(scFv)4-Fc,B4cross-overdualvariableIg(CODV-Ig);(C)对称构型, C1 Two-in-One Ab, C2 DutaMab, C3 mAb(粉色表示做了突变处理的CH3结构域); (D)不对称构型, D1 “Knobs-into-Holes”异二聚化的IgG, D2 通过电荷作用异二聚化的IgG, D3 通过位阻效应诱导、二硫键稳定异二聚化的IgG, D4 通过位阻效应诱导、点突变稳定异二聚化的IgG,D5SEED-body(条纹表示异二聚化的CH3); (E) 解决了轻链错配的不对称构型, E1 大鼠-小鼠 杂合IgG (带边框的洋红色,小鼠CL;带边框的粉色,小鼠CH1;洋红色,小鼠CH3;带边框的深灰色,大鼠CL;带边框的灰色,大鼠CH1;深灰色,大鼠CH3), E2 共用轻链异二聚化IgG, E3通过突变CH1/CL和VH1/VL结合界面异二聚化的IgG, E4 DuetMab, E5 CrossMab 相比之下，diabodies（图4 A3）包含两条链，每条链具有一个VH和VL结构域，并通过很短的（通常为5个氨基酸长度）linker连接。因为linker的长度比scFv中装配抗原结合位点所需的长度短得多，所以两条链在相反的方向上形成二聚体，当其在同一细胞中共表达时形成双特异性异二聚体分子。而有证据表明，两个结合位点位置的变化会影响抗体的有效应。例如DART构型的抗体（图4A4），由两个diabody组成。其中，两个diabody被一个额外的半胱氨酸键将抗体中靶细胞和效应细胞的结合位点限制在比其他基于linker设计的构型更近的距离，因而可以诱导更有效的靶细胞杀伤。但是，不含有Fc区会使此类分子无法进入FcRn循环途径，从而导致较短的血清半衰期。然而，我们可以通过在抗体中融合Fc片段或HSA结合片段来改善它们的药代动力学性质。 4.2.对称的双特异性抗体构型 既要保留Fc片段又要克服链错配问题的另一种方法是选择未修饰的IgG构型作为基本骨架，并为其加上第二种特异性。因此，这种构型通常都是以二价的形式靶向每种抗原（图4B, C）。通过融合组成的构型通常包括附加在重链C末端的scFv以及Fab片段，例如(scFv)2-Ig（图4B2）；这里Fab片段的可变区和恒定区可以用scFv取代，(scFv)4-Fc（图4B3）。但是，在DVD-Ig（dual-variable domain-Ig）的构型中（图4B1），靶向第二种抗原的特异性是通过在重链N端添加另一对重-轻链可变区实现的。此外，最近报道的CODV-Ig（cross-over dual variable Ig，图4B4）构型通过将两个可变区阵列附加到每个Fab片段的恒定区来给抗体添加第二种特异性，并通过优化了的linker将VH和VL相连，以确保其正确的空间位置。 另一类工程化方法旨在通过引入突变和选择而不是共价连接的方法来生产对称的bsAb，同时保留其分子结构和IgG分子的大小(图4C)。其中包括“Two-in-One antibody”（图4C1），其可变区的CDR被修饰为可以特异性识别两种不同的抗原；DutaMab，其重链和轻链的CDR可以分别结合一种不同的抗原（图4C2）；mAb 具有从文库而来的抗原结合性Fc，通过在CH3结构域突变残基赋予其抗原结合能力（图4C3）。 4.3.不对称的双特异性抗体构型 此类设计的双特异性抗体构型的原理是通过在共表达四个多肽链后，为异二聚体的两个异源抗体链之间创造优先配对的条件(图4D, E)。这种构型的bsAb除了基本保留了抗体的天然构型和大小，此外，它们的巨大优势是最大程度减少了免疫原性非天然抗体序列（例如标签和linker）的使用。为了实现异二聚化，第一种策略是基于点突变的空间位阻效应（图4D1）或电荷效应（图4D2），之后再优化突变了的Fc区以保持分子的稳定性(图4 D3, 4)。最近，旨在实现异源二聚化的方法采用了更广泛的突变，例如运用链交换技术改造结构域的SEEDbody：利用了IgG3和IgA CH3片段易于配对的特性，将其中类似的结构分别引入bsAb的两条重链中（图4D5）；BEAT构型：利用TCR（T-cell receptor）两条链异二聚化的特性，将介导TCR链异二聚化配对的残基引入到Fc区上(图2E) 。最近，出现了一种适用于IgG1骨架CH3结构域的方法是先表达两个半分子抗体，之后组装，也称为受控的Fab臂交换（controlled Fab-arms exchange）。 通过利用一个scFv作为抗原结合位点（图4D5）或使用多个物种的抗体结构域(图4E1)，解决了不对称构型中轻链错配的问题。后来研究人员通过让两个结合位点使用同样的轻链的方法也解决了这个问题(图4E2)。它为两个结合配偶体使用序列相同的轻链（图4E2）。但用这种方法构建的bsAb的局限性在于这种bsAb不能利用已经存在的单特异性抗体，因此需要一系列配套的噬菌体文库和转基因动物平台来支持其抗体发现过程。此外，通过修饰重链和轻链之间的结合界面也可以让某个Fab优先形成，避免轻链错配(图4E3)。还有一种促使轻链正确配对的策略是，通过去掉Fab片段恒定区之间的天然二硫键并人为引入另一条二硫键，称为DuetMab构型(图4E4)。在CrossMab中，轻链和Fd（VH-CH1）片段的位置在两个不对称半抗体中互换了位置（图4E5）。依赖于轻链结合抗原的bsAb的分离纯化步骤如下：在“κλ-body”构型中，采用了两个不同亚家族（κ和λ）的独特轻链。在进行亲和色谱分离时，使用诸如Kappa选择和Lambda Fab选择之类的载板来选择性捕获包含κ和λ两个轻链的不对称bsAb。此外，能够与bsAb两个Fab相结合的抗原蛋白如今也可以被用作色谱载板来特异性捕获bsAb。 实际上，对某些不对称bsAb的设计进行微调，是为了通过下游生产纯化达到所需均质终产物的最佳产量。此类方案根据目标产物与副产物的微小区别，例如基于与重组纯化蛋白A结合能力的差异、所带电荷的差异或分子量差异，可以分别通过离子交换色谱或凝胶过滤柱进行分离纯化。由于bsAb结构的复杂性，导致了其需要灵敏的分析工具监控并分离纯化正确配对的产物。bsAb的分析由一系列互补的方法组成。分析的第一步通常是基于液相色谱-质谱（LC-MS）的方法来测定抗体的分子量，以便快速分析bsAb各链是否正确配对；第二步包括疏水层析（HIC）分析，可基于目标产物和副产物疏水性的不同测定bsAb的纯度。 值得注意的是，目前大多数不对称构型的bsAb对每种抗原都只有一个单价结合位点，想要引入靶向抗原的多个结合点仍然是未来蛋白质工程面临的挑战：多价结合所获得的亲和力效应可能会挖掘出抗体的潜力，通过提高结合位点的数量，从而增强与表达抗原的靶细胞的相互作用强度。 5.展望 在了解了几类双特异性抗体的构型后，我们可以得出结论，未来大多数打算用于治疗的候选分子都倾向于含有Fc片段，主要是因为它带来的较长的体内血清半衰期。此外，之前被证明对单克隆抗体有益的所有基于Fc的修饰也都适用于bsAb：选择合适的Fc类型来延长半衰期；通过点突变或改变糖基化来增强次级免疫反应；或通过减少点突变造成空间位阻或减少糖基化使其难于结合FcγR分子。或者，如果不需要介导次级免疫反应，则可以使用IgG2或IgG4类的Fc片段。IgG4介导天然异源二聚化的特性似乎更适合用作bsAb的骨架。 尽管目前在临床试验中的分子最多具有两个结合位点，但在一些抗体构型中，多价靶向特定抗原似乎会更有利。未来的抗体工程化还可以利用天然的多价抗体分子，例如基于IgA的四价构型或基于IgM的十价构型。 6.总结 在本章中，我们了解了几十年来bsAb的发展历程，并学习了它们的多种构型以及作用方式。每种构型都在调整针对目标抗原的效价、靶向两种抗原时距离和浓度的物理化学参数等方面表现出独特的性质。而它们在理化性质，制造要求，生产后分析和配制以及体内药代动力学性质方面就更加差异化。但是，对bsAb的结构和功能同质性以及生物学效应的要求与经典的单特异性抗体是高度类似的，这对于其在人体和医疗上的应用至关重要。 Take Home Messages •根据生物学效应，BsAb可以充当两种单特异性抗体组合的混合物来发挥作用；也可以作为专性bsAb，将两种不同的抗原特异性组合在一起产生新的生物学效应。 •bsAb的专性作用要么是空间性的（两个抗原结合臂分别同时结合抗原），要么是时间性的（其中一条抗原结合臂与抗原的结合是实现另一臂结合活性的先决条件）。 •常用的bsAbs作用方式包括桥接不同细胞类型，桥接不同抗原，结合同一抗原的两个不同表位，靶向同一信号途径的两个抗原以及作为载体将携带的生物学功能递送至所需的器官和细胞室。 •bsAb的构型包括不含Fc片段的基于片段结构的构型；通过利用融合或突变方法添加第二种特异性的同源二聚化Fc的对称构型；以及通过空间位阻效应或者静电效应诱导两个异源Fc半分子结合的非对称构型。 •不对称构型通常通过点突变引入链配对基序，以诱导两个异二聚半抗体重链分子的优先配对。轻链错配的问题可以通过让两个不同的抗原结合位点共用序列相同的轻链；或者改造重-轻链结合界面，包括引入改造的二硫键；通过结构域交换或恒定区位置互换来解决。此外，对于具有κ和λ类轻链的抗体可以利用特异性结合κ和λ类轻链来进行分离纯化。 •抗原识别位点的效价在各种构型的抗体中是不同的，可以根据特定的生物学应用进行选择。目前的抗体工程技术甚至可以满足设计多价抗体的需求。 •使用IgG1、IgG2和IgG4不同骨架的bsAb构型可以调节不同的免疫效应功能。 下章预告：抗体偶联药物 往期内容： 第二章：抗体：发现及特性的历史 第三章：单克隆抗体和杂交瘤细胞 第四章：抗体展示系统 第五章：转基因动物用于产生人类抗体 第六章：抗体在治疗、诊断和科学中的应用 为促进抗体行业的交流与创新，2024年10月16-17日第七届金秋十月抗体产业发展大会如约而至。会议旨在为研究人员提供一个互动交流的平台，有助于推动抗体产业的进一步发展。 会议内容 时间：2024年10月16-17日 地点：上海张江（酒店定向通知） 规模：600-800人 主办单位：生物制品圈、抗体圈 演讲支持：Entegris、瑞孚迪、AS ONE CORPORATION 会议费用：免费FREE!（仅收取100元报名定金，含参会学习、茶歇、会议手册，定金概不退还），先到先得，报完即止！ 报名方式：扫描下方二维码或点击文章最底部“阅读原文”→ 填写表格 → 报名成功（报名志愿者，承担一定工作，请慎重考虑，免交定金）！ 组委会获得报名信息后，根据报名信息进行初筛，并进一步与报名者沟通确认，实现精准邀请。最终有机会进入大会微信群（严格审核通过）。 日程安排 更多嘉宾正在邀请中 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。