透過前面的介紹，我們對CAR-T細胞治療有了系統、深刻的瞭解。CAR-T在血液系統腫瘤中達到了遠超其他療法的治療效果，在實體瘤治療中的效果雖不如血液系統腫瘤，但也顯示出巨大的治療潛能。
CAR-T細胞治療呈現顯著療效的同時，也伴隨著多種不良反應的產生，包括細胞因子釋放綜合徵（CRS，也被稱為細胞因子風暴）、神經系統毒性、腫瘤溶解綜合徵、血細胞減少、感染，低免疫球蛋白血癥及乙肝病毒啟用等。CRS是CAR-T細胞治療中發生最頻繁且症狀突出的急性毒性反應。在臨床試驗中，使用CD19 CAR-T細胞治療B細胞急性淋巴細胞白血病（B-ALL）和非霍奇金B細胞淋巴瘤患者，90%以上患者出現了CRS。
那麼CRS是什麼？CAR-T又是如何引起的？我們又該如何應對這種不良反應呢？本文將帶你一探究竟。
01 CRS是什麼？CRS是一種全身性炎症反應，可由多種因素誘發，例如感染和某些藥物，引起體液中多種細胞因子迅速大量產生，以高熱、肌肉痛、精神不振等為主要表現，重者可表現為血管滲漏、低血壓、低氧血癥、凝血障礙、多器官毒性，甚至危及生命。CRS分級如表1所示[1]。
表1：CRS分級系統
02 CAR-T如何引起CRS？CAR-T回輸到體內後能達到100~100 000倍的擴增，CAR-T細胞識別靶細胞導致T細胞大量活化、增殖，殺傷靶細胞並且釋放大量細胞因子，包括IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、sIL-2Rα、sIL-6R、sgp130、IFN-γ和GM-CSF等。所釋放的細胞因子進一步活化免疫細胞（如T 細胞、B 細胞、單核細胞、巨噬細胞等）或者非免疫細胞（如內皮細胞等），導致這些細胞釋放更多細胞因子，形成正反饋效應，進一步放大體內的細胞因子水平和炎症水平，引起全身炎症反應以及組織器官的嚴重損傷，如圖1、2所示[2]。細胞因子風暴是CAR-T細胞治療中發生頻繁且症狀突出的急性毒性反應之一。
圖1：CRS的誘導因子
注：Ang-2：Angiopoetin 2，促血管生成素2；DC：樹突細胞；MHC-I：主要組織相容性複合體I；NK cell：自然殺傷細胞；PD-(L)1：程式性細胞死亡蛋白(配體)1；TCR：T細胞受體；vWF：血管性血友病因子。
圖2：CRS的臨床表現
CAR-T細胞活化導致CRS的機制目前仍不清楚。一項靶向CD19 CAR-T細胞治療CD19陽性B細胞惡性腫瘤患者後引起CRS的研究發現[3]，在133名接受治療的成年患者中，70％的患者發生了CRS。其中62.5％患者發生1至3級CRS（1級，26％; 2級，32％; 3級4.5％），3.8％的4級和3.8％的5級CRS。在嚴重CRS 患者中發現內皮啟用的細胞因子（IL-6 和IFN-γ）和生物標誌物（vWF 和Ang-2）增加，證明嚴重CRS的特徵是內皮細胞啟用。
03 我們該如何應對CAR-T引起的CRS？在早期CAR-T研究中，CRS 往往以IL-6 的明顯升高為特徵，研究者們開始探索阻斷IL-6 治療CRS 的策略，主要是託珠單抗（tocilzumab）。IL-6R 阻斷劑託珠單抗於2017年8月被FDA 批准為CRS 的標準治療方案。在一項研究中發現[4]，約70% 患者在14天內1~2劑託珠單抗治療後24小時內發熱和低血壓症狀緩解。目前還沒有託珠單抗治療CRS中引起藥物副反應的報道，但是託珠單抗並不能穿過血腦屏障。
在靶向CD33 CAR-T治療一例復發難治性急性髓系白血病患者的臨床試驗中，TNF-α 阻斷劑英夫利西單抗（etanercept）被用於治療CRS，患者發熱12 小時內緩解，細胞因子水平在2天內明顯下降[5]。GM-CSF、IL-1 阻斷劑也在進行中，在動物實驗中顯示出良好的治療效果。
在對於IL-6受體拮抗劑無效的CRS，主要用糖皮質激素進行臨床治療，但對激素的具體用法及用量目前還有爭議，高劑量的糖皮質激素還可能影響CAR-T 細胞在體內的活性[1]。
由於CRS主要是由CAR-T細胞的過度活化且缺乏有效控制引起的，因此調控CAR-T細胞顯得尤為重要。隨著臨床研究的不斷深入，更多研究者們在不同方面對CAR-T細胞結果進行最佳化改造，來減少CRS的發生。
在一項實驗中，研究者們利用改良後的CAR-T細胞——CD19-BBz(86) CAR T 細胞進行動物實驗。小鼠實驗結果表明，它能有效殺死腫瘤細胞，並且不帶來嚴重的免疫副作用。之後，研究者們申請了一項臨床試驗（專案編號：NCT02842138），在B細胞淋巴瘤患者身上研究改良後的CAR-T細胞能否帶來更為安全的治療效果。
在接受治療的25例患者中，沒有發生大於1級的CRS。如圖2所示，在接受CD19-BBz(86) CAR T細胞輸注治療的患者中，沒有檢測到血清細胞因子水平顯著升高，包括那些達到完全緩解的患者。CD19-BBz(86) CAR - T細胞在體內持續增殖並分化為記憶細胞。因此，使用新型CD19-BBz(86) CAR - T細胞治療可以產生有效和持久的抗淋巴瘤反應[6]。
隨著CAR-T細胞在腫瘤免疫治療中的快速發展，發生CRS的機率也會不斷增多，這對CAR-T細胞的最佳化和CRS的研究提出了更高的要求。一方面，研究者們透過對CAR-T細胞的設計和製備工藝進行改造，設計更加安全、有效的CAR-T細胞來減少CRS的發生。另一方面，CAR-T細胞導致CRS的機制研究尚不清楚，深入研究CRS發生機制，從而能夠更好的進行相關控制藥物研發，降低CRS對人體的危害。CRS最佳治療還需要更多研究，使得CAR-T細胞治療能夠達到更好的治療效果，為腫瘤患者帶來治癒的希望。END
圖3：CD19-BBz(86) CAR - T細胞治療後患者體內血清細胞因子水平無明顯升高
參考文獻
1. Lee, D.W., et al., Current concepts in the diagnosis and management of cytokine release syndrome. Blood, 2014. 124(2): p. 188-95.
2. Shimabukuro-Vornhagen, A., et al., Cytokine release syndrome. J Immunother Cancer, 2018. 6(1): p. 56.
3. Hay, K.A., et al., Kinetics and biomarkers of severe cytokine release syndrome after CD19 chimeric antigen receptor-modified T-cell therapy. Blood, 2017. 130(21): p. 2295-2306.
4. Le, R.Q., et al., FDA Approval Summary: Tocilizumab for Treatment of Chimeric Antigen Receptor T Cell-Induced Severe or Life-Threatening Cytokine Release Syndrome. Oncologist, 2018. 23(8): p. 943-947.
5. Wang, Q.S., et al., Treatment of CD33-directed chimeric antigen receptor-modified T cells in one patient with relapsed and refractory acute myeloid leukemia. Mol Ther, 2015. 23(1): p. 184-91.
6. Ying, Z., et al., A safe and potent anti-CD19 CAR T cell therapy. Nat Med, 2019. 25(6): p. 947-953.