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BCMA/CD19 CAR T细胞疗法治疗难治性重症肌无力:疾病发作的蛋白质组学特征与单细胞转录组学

期刊:Science AdvancesDOI:10.1126/sciadv.aeb6424

徐州医科大学附属医院 Huang Xiaoyu、Zhang Zhouao、Liu Dan、Luo Tiancheng、An Xueting 等与徐州医科大学肿瘤研究所等团队合作,在 Science Advances 上发表了题为《BCMA/CD19 CAR T cell therapy for refractory myasthenia gravis: proteomic signatures and single-cell transcriptomics of disease flares》的研究论文。该研究首次报道了 BCMA/CD19 双靶点嵌合抗原受体 T 细胞(CAR T 细胞)治疗难治性重症肌无力(myasthenia gravis,MG)的 1 年随访结果,并结合蛋白质组学与单细胞转录组学分析了复发相关免疫机制,提出 Fc 受体样蛋白 5(Fc receptor-like 5,FCRL5)可能是 MG 复发的新治疗靶点。

重症肌无力是一种由 B 细胞功能异常介导的自身免疫病,其核心发病机制为外周免疫耐受破坏,自身反应性 B 细胞分化为抗体分泌细胞,产生针对神经肌肉接头突触后成分的致病性自身抗体,主要包括乙酰胆碱受体(acetylcholine receptor,AChR)抗体、肌肉特异性激酶抗体等。传统治疗包括胆碱酯酶抑制剂、糖皮质激素、免疫抑制剂及靶向生物制剂如利妥昔单抗(rituximab),但这些方法难以清除位于炎症微环境中的长寿命浆细胞,且部分患者仍反复复发,属于难治性 MG。已有研究表明,单靶点 CD19 CAR T 细胞或 BCMA RNA 工程化 CAR T 细胞在 MG 中显示出一定疗效,但存在需要重复输注、不能实现完全药物缓解以及随访时间较短等局限。基于此,研究团队设计了同时靶向 BCMA 和 CD19 的双靶点 CAR T 细胞,以更全面地重置 B 细胞免疫系统。

研究纳入 6 例难治性全身型 MG 患者,年龄 32 至 64 岁,基线定量重症肌无力评分(quantitative myasthenia gravis,QMG)为 8 至 20 分,重症肌无力日常生活活动量表(activities of daily living,ADL)评分为 6 至 12 分。所有患者均曾接受多种免疫抑制剂、免疫调节剂或生物制剂,其中 3 例既往使用过利妥昔单抗,3 例合并胸腺瘤或胸腺增生并接受过胸腺切除术,1 例为胸腺瘤 B2 型,1 例为胸腺瘤 B3 型,1 例为胸腺增生。患者接受了氟达拉滨联合环磷酰胺的淋巴细胞清除化疗,之后输注 1×10⁶ 个 CAR 细胞/kg 体重的 BCMA/CD19 双靶点 CAR T 细胞。研究通过流式细胞术、酶联免疫吸附试验、Olink 蛋白质组学、单细胞 RNA 测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)以及 B 细胞受体(B cell receptor,BCR)和 T 细胞受体(T cell receptor,TCR)测序等方法,对 CAR T 细胞的体内扩增、B 细胞清除与重建、血清蛋白动态变化及复发患者的免疫细胞图谱进行了系统分析。

在临床疗效方面,5 例患者在治疗后 6 个月达到最小临床表现状态(minimal manifestations status,MMS)并停用全部药物,12 个月时仍维持无症状和药物缓解状态,QMG 评分均为 0,ADL 评分均为 0。其中 3 例患者的 AChR 抗体转阴,2 例滴度接近阈值。所有患者在输注后 14 天内实现完全外周 B 细胞清除,B 细胞重建时间中位数为 180 天,范围 60 至 270 天,其中 1 例患者在 360 天内仍未重建。P6 患者在输注后 180 天内临床改善,但第 187 天出现复发,ADL 评分从 3 分重新升高至最高 7 分,但仍低于基线 12 分。其 AChR 抗体滴度在第 90 天降至 0.01 nmol/L,第 180 天回升至 0.33 nmol/L。安全性方面,无免疫效应细胞相关神经毒性综合征发生,2 例患者出现 1 级细胞因子释放综合征(cytokine release syndrome,CRS),表现为输注后 28 天内自限性低热。部分患者出现 3 级或 4 级血液学毒性,包括白细胞减少、中性粒细胞减少等,经对症治疗或重组人粒细胞集落刺激因子治疗后恢复。2 例患者出现迟发性 2 级细菌性肺炎。血清细胞因子监测未发现持续异常升高。

在蛋白质组学层面,Olink 炎症与免疫反应分析显示,输注后 14 天内多种细胞因子包括 CXCL9、CXCL10、TNFRSF9、IL-8、IL-10 和 IFN-γ 出现进行性升高,随后在第 30 天下降。免疫反应面板显示抗炎介质和负调控因子如白细胞免疫球蛋白样受体 B4(LILRB4)、淋巴细胞活化基因 3(LAG3)、活化 T 细胞核因子 3(NFATC3)、CD83 和 CD28 明显上调,而促炎分子髓样细胞触发受体 1(TREM1)下调,提示机体向免疫稳态恢复。在 B 细胞功能方面,重建后的 B 细胞以初始 B 细胞表型(CD19⁺CD27⁻IgD⁺)为主,B 细胞活化与抗原呈递分子 CD70、CD80、CD86、CD83 及 OX40L 表达下降,IL-6 和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)减少,IL-10 增加,AChR 特异性 B 细胞数量显著下降,且向抗体分泌细胞分化的能力受损。

单细胞测序发现,复发患者 P6 中年龄相关 B 细胞(age-associated B cells,ABCs)在外周血中扩增,浆细胞在骨髓中扩增。差异基因分析显示治疗后上调基因富集于 BCR 信号、B 细胞活化/增殖/分化、抗原呈递及细胞因子产生等通路。细胞互作分析表明巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)–CD74/CXCR4 和 MIF–CD74/CD44 通路增强。BCR 库分析显示 Ig 重链以非类别转换的 IgM 为主,IgG/IgA 克隆型完全缺失。进一步验证队列中,46 例新发 MG 患者 ABCs 比例显著高于 40 例健康对照,且 ABCs 比例与 QMG 评分正相关。拟时序分析显示 FCRL5 沿 ABC 向浆细胞分化轨迹逐渐上调。CAR T 细胞响应者 P1、P4、P5 在输注后其 ABCs、转换记忆 B 细胞、浆母细胞和浆细胞中 FCRL5 表达下降,而复发者 P6 仍维持高水平。利妥昔单抗治疗后复发的 MG 患者也表现出 ABCs 扩增和 FCRL5 高表达,尤其在 ABCs 亚群中表达最强。此外,CD4⁺/CD8⁺ T 细胞比例发生倒置,CD8⁺ T 细胞毒性效应分子 IFN-γ、CD107a、穿孔素和颗粒酶 B 在 B 细胞清除期上调,CD4⁺ T 细胞 IL-10 升高,IL-6、IFN-γ、TNF-α 下降。T 细胞表面 CD27 和 TIGIT 在 B 细胞清除期显著升高,并随 B 细胞恢复下降。TCR 测序显示克隆扩增明显增加。

该研究的主要结论为:BCMA/CD19 双靶点 CAR T 细胞在难治性 MG 中具有良好的耐受性和显著的临床疗效,能够在随访 12 个月内实现停药缓解并降低 AChR 抗体滴度;该治疗可通过清除致病性 B 细胞并促进以初始 B 细胞为主的免疫重建,实现一定程度的“免疫重置”;复发患者中 ABCs 扩增及 FCRL5 持续高表达可能是复发的重要机制,FCRL5 有望成为难治性 MG 复发的新治疗靶点。本研究同时存在样本量小、无对照组、未纳入 MuSK 抗体阳性患者、随访时间有限以及部分患者 B 细胞功能纵向数据不完整等局限。尽管如此,该研究为 CAR T 细胞治疗自身免疫病提供了新的临床证据,并首次揭示了 MG CAR T 治疗后的复发免疫图谱,具有重要的科学价值和潜在的临床转化意义。

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