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CAR-T治疗肿瘤的毒副反应及临床对策

发布时间: 2017-01-13 14:58:38 来源:中国癌症防治网 免疫相关毒副反应是CAR-T细胞治疗肿瘤临床试验的难点,对其预防、控制及随访监测均存在较多问题有待解决,本文将以此为主要切入点,结合多家CAR-T治疗和研究机构及本中心前期临床经验,探讨CAR-T治疗相关毒副反应的临床对策。

蒋敬亭,医学博士,教授,博士生导师。享受国务院政府特殊津贴,江苏省突出贡献中青年专家、先进科技工作者、较好批卫生领军人才。现任苏州大学细胞治疗研究院院长,苏州大学附属第三医院肿瘤生物诊疗中心主任,江苏省肿瘤免疫治疗工程技术研究中心主任。主要研究方向为肿瘤免疫学与临床免疫治疗。曾获得江苏省医学科技进步二等奖1项、三等奖3项、江苏省卫生厅医学新技术引进奖一等奖7项,常州市科技进步一等奖4项。以较好作者或通信作者发表SCI收录论文96篇,国家发明专利7项,实用新型专利5项。

嵌合抗原受体T细胞(chimeric antigen receptorT cell,CAR-T)疗法是将自体T细胞加工并表达相关嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)后,回输肿瘤患者,杀伤抗原相关肿瘤细胞的一种新型治疗手段。目前关于CAR-T细胞治疗的临床研究主要集中在难治性复发急性淋巴细胞白血病(a—cute lymphoblastic leukemia,ALL)和慢性淋巴细胞白血病( chronic lymphoblastic leukemia,CLL)等血液系统肿瘤[1-5]胰腺癌肺癌等实体肿瘤中也有相应的基础或前期临床研究[6-9]。免疫相关毒副反应是CAR-T细胞治疗肿瘤临床试验的难点,对其预防、控制及随访监测均存在较多问题有待解决,本文将以此为主要切入点,结合多家CAR-T治疗和研究机构及本中心前期临床经验,探讨CAR-T治疗相关毒副反应的临床对策。

1 CAR-T细胞疗法的生物学毒性

CAR-T细胞疗法毒性反应的主要潜在机制包括:CAR-T细胞攻击共表达肿瘤抗原的正常组织或器官,例如抗CD19的CAR-T细胞攻击损伤正常B细胞,甚至可导致B细胞耗竭。[10-11]在某些不可预知的情况下,即使未表达CAR-T细胞的靶抗原,若正常组织所带细胞表面标记与靶抗原存在结构或序列的部分相同(或相似),CAR-T可以通过交叉反应机制损伤正常组织[12];CAR-T输注或化疗预处理造成的急性过敏反应和肿瘤细胞大量死亡后引起肿瘤溶解综合征( tumor lysis syndrome,TLS)[13-14];淋巴细胞在治疗后大量活化、溶解并释放大量细胞因子所造成的细胞因子释放综合征( Cytokine releasesyndrome,CRS)[1,15-17];CAR-T细胞输注后由于CRS及其他不明原因造成的神经毒性[5,18];基因治疗的载体(慢病毒等)通过插入突变机制,可能引起人体内自发复制、增殖并导致第二肿瘤的发生[19]。

1.1脱靶效应( off target effect)

CAR-T细胞的靶抗原往往也一定程度上表达于正常组织及器官表面,所产生的交叉免疫杀伤效应可以通过严格筛选靶抗原加以控制,但还无法避免[20]。在转移性肾癌CAR-T的临床试验中,患者在输注自体CAR-CAIX细胞后发生严重黄疸,肝脏穿刺活检结果显示在胆道周围有明显的T细胞浸润,提示发生了胆管炎,采用免疫组化染色发现在T细胞浸润区域的胆管上皮有较高的CAIX表达,从而揭示了CAR-CAIX细胞对正常组织的损害机制[21]。此外,在CAR-Her-2临床试验中,转移性结直肠癌患者在输注细胞后,发生了急性肺水肿,并较终死于呼吸衰竭,分析其主要原因是CAR-T细胞攻击了部分表达Her-2的正常肺组织[22]。

CAR-T细胞的这种损伤机制与抗原有关,除评估所选择抗原在肿瘤部位及全身分布的特点外,还需在进行临床前试验时对患者进行严格管理。

1.2CAR-T对非靶抗原的交叉毒副反应

在T细胞受体疗法( TCR-T)的临床试验中已经证实,即使靶抗原不同于正常组织抗原,部分序列或结构上的相似性也有可能触发交叉免疫反应[23-25]。尽管目前在CAR-T治疗的临床试验中还未有类似报道,但基于两种治疗技术相似性,接受CAR-T细胞治疗患者也有发生交叉毒副反应的潜在风险。

1.3过敏反应及TLS

Maus等[26]在对胸膜间皮瘤患者进行CAR-T治疗的临床试验中,发现一位接受过多次自体CAR-me-sothelin输注的患者,在第3次输注结束后1 min内,出现严重的过敏反应,导致心脏骤停。未接受过化疗肿瘤患者进行CAR-T细胞输注后,部分患者出现了TLS[10],说明此类TLS与化疗无明显关系。

1.4细胞因子释放综合征

在CAR-T输注及预处理过程中,机体免疫细胞大量活化、溶解,导致细胞因子被大量释放,从而引起全身免疫风暴,即CRS。目前对CRS诊断的临床共识包括:(1)连续发热(>38℃)超过3d;(2)两种细胞因子较大倍增数≥75倍,或一种细胞因子较大倍增数≥250倍;(3)至少有一种临床毒性症状出现,包括低血压、低氧血症( SO.<90%)、神经系统症状(精神状态改变、思维迟钝、抽搐等)。

CRS所涉及的细胞因子主要包括IL-6、IFN一TNF、IL-2、IL-8和IL-10等[10,14,27-28]。Kochenderfer等[15]对一名患者输注抗CD19 CAR-T细胞之后,毒性反应的严重程度与血清中IFN一γ及TNF的水平相关。此外,也有相关文献[3,18,29]报道肿瘤负荷与CRS的程度相关。因此,在CAR-T输注前进行治疗评估对患者CRS控制及预后判断具有重要意义。

但目前基于血清细胞因子水平检测的CRS评估体系尚有待完善[30]。CRS对患者造成的影响是多方面的,其中高热寒战[1,5,10,27]、低血压[2,5]、心脏输出功能下降[27-28,31]、缺氧与肺水肿[2,5,27]、转氨酶及胆红素异常[14,15,32]、急性肾损伤[29,33]、贫血[4,33]、凝血功能异常[1,13,29]、B细胞成熟障碍[1,11,15]及神经功能障碍[4,13,29]。是较为常见的CRS相关性毒副反应(表1)。

目前通常使用CTCAE V 4.0标准界定免疫治疗所造成CRS相关性不良事件[34],但制定该标准的较初目的是规范单克隆抗体输注后急性毒性反应的处理,并非专门针对CAR-T细胞治疗。随着相关临床试验的发展,近些年来各研究中心也提出了一些更适合CAR-T治疗后CRS的评估标准,如Davila等[2]提出将检验指标与临床体征相结合的CRS分级制度,并定义了sCRS( sevier CRS)的概念,目前已经被许多CAR-T治疗中心所采用。Porter等[13]和Lee等[27]也分别基于CTCAE评价体系,提出了优化T细胞疗效评估的CRS评价体系。通过比较以上三种分级标准,发现CAR-T相关CRS与其他免疫治疗后的CRS反应具有许多相似点,可加以参考,但不能随意套用,设计并实施CAR-T临床试验及治疗的临床医学中心需在目前临床经验基础上形成共识并制定指南。

2 毒副反应的预防与处理

2.1输注CAR-T细胞前的预防措施

在CAR-T细胞输注前,必须对肿瘤本身及患者一般情况进行全面评估,美国国家癌症研究院( NCI)对CAR-T细胞输注患者制定了严格的入组标准(表2)。

对于肿瘤负荷较大的患者,尤其是已侵犯骨髓的ALL及全身淋巴结广泛受累的非霍奇金淋巴瘤(non Hodgkin§lymphoma,NHL)患者,研究者在化疗或CAR-T输注前可采用别嘌呤醇等预防TLS的出现[35]。

在输注CAR-T前1 h内,如无明确禁忌证,可预防性给予布洛芬预防高热、苯海拉明及异丙嗪抗过敏和镇静;在输注前做好保暖措施,以防止和减轻CAR-T急性输注反应。

2.2输注CAR-T细胞后常见毒副反应防治

依据NCI的经验,肿瘤患者接受CAR-T细胞输注后需至少住院观察9d,并进行密切的血流动力学监测[36]。在住院期间,可每4h记录体温、心率、呼吸、血压,如心率持续高于115次/min,可提高监测频率(1次/2 h);每2d监测血常规,关注血细胞代谢情况;每天检测血尿酸、IL-6等细胞因子及C反应蛋白,评估肾功能及体内炎性反应情况。

针对发热,一般采用非固醇类抗炎药( non ster-oidal anti-inflammatory drug,NSAID)及物理降温措施控制。尽管在大多数CAR-T临床试验中,糖皮质激素及NSAID经常被用于炎症控制,但有研究者认为,糖皮质激素会影响CAR-T细胞的功能,应避免使用;而对于NSAID,由于其有出血、胃黏膜损伤及肾功能损伤等并发症的可能,也应谨慎使用。粒细胞缺乏症患者如果出现高热症状,首先考虑感染并按照相关临床路径进行治疗。由于CRS及感染均可产生发热症状,因此在临床治疗时需检测细胞因子水平加以鉴别。

CAR-T输注后出现的CRS相关性低血压必须引起重视并进行早期处理,补液治疗(5%葡萄糖生理盐水或右旋糖酐)较为直接,但在容量复苏时需考量血管渗出及肺水肿的可能,并做好相应应急预案。对于非容量不足的低血压患者,需予血管活性药物升压治疗。

对于一般接受CAR-T治疗的患者,在输注前应完善心电图、超声心动图及肌钙蛋白的检测以制定基线标准,随着输注的进行,原则上每2~3 d检测1次,对于出现明显低血压,需予血管活性药物维持血压,甚至需进入ICU的患者,密切监测血流动力学变化是必要的。CAR-T输注造成的单一或多种血细胞减少,需进行成分输血或补偿相应血细胞生长因子(EPO、TPO等)。如果中性粒细胞计数少于0.5×l09/L,应使用粒细胞集落刺激因子(如非格司亭),直到计数大于1.5×l09lL;如果出现血红蛋白低于80 g/L或者血小板低于20×l09/L的情况,需进行成分输血;如出现APTT时间延长大于正常值的2倍,输注新鲜冰冻血浆也是重要的手段,如血浆纤维蛋白原低于10 mg/L,需输注冷沉淀。

2.3用于防治CRS的药物

2.3.1 托珠单抗( tocilizumab) 托珠单抗是IL-6受体(IL-6R)抑制剂,临床常用于治疗风湿免疫性疾病[37-38],由于其对IL-6升高型CRS反应的良好控制作用[2,13],目前也作为CAR-T治疗的常用药。

在ALL、淋巴瘤和部分实体瘤的治疗中,尽管托珠单抗有造成疾病复发的风险[1,29],但其可能确实具有削弱CAR-T细胞疗效强度及持续时间的作用。Lee等[27]认为,当患者CRS大于3级时,在确定IL-6水平显著高于基线后,均应使用托珠单抗。目前托珠单抗的使用剂量一般为4~8 mg/kg,如果起始剂量尚不能改善CRS,可进一步加大剂量或与糖皮质激素等药物联合使用[27]。

NCI提出了以特定血流动力学变化及器官功能指标作为使用托珠单抗的指征,是否可以优化对CRS的控制,还有待探讨[36],具体使用方法为:4—8mg/kg,静脉输注时间大于1 h;如必要,可再次使用4~8 mg/kg剂量,总剂量不超过800 mg。此外,由于血脑屏障的存在,托珠单抗对于改善CRS神经毒性效果欠佳[27]。

2.3.2 依那西普( etanercept) TNF-αCRS的另一主要细胞因子,在CAR-T输注前后对其进行要引起重视[10,39]。依那西普通过与TNF-a结合,阻断后者与TNF-a受体的配对,从而抑制TNF-a发挥生物学功能。

尽管目前尚无规范的临床试验探讨依那西普对于CRS的抑制作用,但依据一些肿瘤中心的临床使用经验(尚未发表),依那西普可以在一定程度上抑制TNF-a相关性CRS,具体使用指征及用量还需进一步总结。

2.3.3 皮质醇类药物及其他制剂 皮质醇类药物已被证实对CAR-T输注后CRS相关毒性有抑制作用[28-29],但也阻断了CAR-T细胞的杀瘤效赳[2,18]。各CAR-T临床试验中心关于皮质醇类药物的给药指征及方案各不相同,NCI建议仅在托珠单抗无法控制的CRS出现时,可给予甲基强的松龙1N2mg/( kg.12 h)[36]。其他免疫抑制药物如司托西单抗和阿那白滞素等也作为备选药物考虑用于CRS,但尚无法给出较优化方案[27,40]。

2.4神经系统毒副及应的处理

CAR-T所产生神经毒性的临床处理较为复杂。由于托珠单抗分子量较大,很难通过血脑屏障,因此对中枢神经系统毒性的治疗作用较弱;相反,IL-6可通过血脑屏障与其中枢受体相结合,从而造成严重的神经功能障碍,因此如果在不恰当的时候使用托珠单抗,将导致外周IL-6受体饱和,进而升高血清中游离的IL-6水平,加重神经系统毒性[41-42]。对于严重神经系统毒性反应,应完善脑脊液检查,由于地塞米松具有良好的渗透性,通常被列为优选用药[43]。当出现显著中枢神经系统毒性反应( >3级)或产生癫痫时,给予地塞米松10 mg/6 h,直到给予8个等同剂量并且毒性反应明显改善(<1级),并及时与神经内科医师协同诊治,对于出现癫痫的患者需立即抗癫痫治疗[36]。

2.5监测CD19+B细胞功能

无论是在住院期间还是出院后门诊随诊,接受抗CD19 CAR-T治疗患者均需进行B细胞检测,B细胞成熟障碍也往往伴随着低γ球蛋白血症。这种抗体分泌能力障碍,一般可采用静脉输注丙种球蛋白的方式替代治疗[13]。NCI建议若患者血清中IgG低于40 mg/L,将给予静脉补充。

3 结语

目前CAR-T细胞治疗尚处于临床试验阶段,在技术研发、细胞制备及临床应用各个环节还存在许多问题亟待解决,如何利用并发展该项新技术,需要不断地创新和总结。CAR-T细胞治疗所产生毒副反应的个体差异较大,因此临床处理应做到密切监测、及时发现、加强支持及合理用药;在此基础上,需进一步制定临床参考路径及诊疗指南。相信未来随着CAR-T治疗效应及毒副反应发生的机制逐渐被阐明,采用CAR-T细胞治疗肿瘤的前景将更加广阔。

来源:《中国肿瘤生物治疗杂志》杂志

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