CAR-T毒性的减轻与管理策略

CAR-T细胞疗法是过继细胞疗法（ACTs）的重要类型，通过基因工程改造T细胞，使其表达针对肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR）。该受体可独立于主要组织相容性复合体识别肿瘤细胞表面抗原，经体外扩增后回输患者体内，发挥细胞毒性作用并激发持续免疫应答。CAR-T除用于治疗癌症外，还在感染性疾病、自身免疫性疾病、心脏疾病等领域有潜在应用。同时，CAR技术已拓展至自然杀伤细胞、巨噬细胞、γδT细胞等其他免疫细胞，以开发新型ACTs。目前美国FDA已批准7款CAR-T疗法用于治疗多种血液系统癌症。CAR-T治疗流程如下图所示。

CAR-T相关毒性反应

常见毒性包括细胞因子释放综合征（CRS）、免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS，即神经毒性）、血细胞减少症（cytopenias）和感染（infections），四者存在关联，如CAR-T导致的炎症会诱发CRS和ICANS，CRS还可能进一步导致ICANS、血细胞减少症和感染，淋巴耗竭也可能引发血细胞减少症和感染。

四种毒性的关系如下图所示。

还有一些毒性虽不如以上4种常见，但也有报道。比如继发性T细胞恶性肿瘤，以及“on target/off tumor”（识别正常细胞上的靶抗原）和“off target/off tumor”（识别无关抗原，存在交叉反应）毒性。

不同研究中CAR-T疗法毒性的发生率和严重程度差异较大，主要与CAR-T细胞类型、输注时间、输注剂量以及是否联合使用其他疗法有关。如下图所示。

CRS

CRS是CAR-T疗法常见的危及生命的毒性反应，在临床前模型中未被观察到，首次发现于临床研究。其由CAR-T细胞与靶细胞表面特定抗原结合引发，诱导IFN-γ、TNF-α等细胞因子释放，进而激活旁观免疫细胞和非免疫细胞，导致促炎细胞因子过度分泌，引发全身性炎症反应，如下图所示。

CRS的发生率和严重程度受CAR-T产品、剂量及输注时疾病负荷影响。症状可在CAR-T细胞输注后立即出现，也可延迟至数天或数周后，中位发病时间为输注后2-3天。症状轻重不一，轻度表现为流感样症状（发热、寒战），重度可出现低血压、心动过速、胸腔积液、肺水肿、毛细血管渗漏综合征、缺氧，甚至多器官功能衰竭和死亡。

CRS管理：CAR-T输注后，患者需在医院密切监测至少7天，包括每日评估生化指标和血常规、检查器官系统并进行体格检查、每4小时至少评估一次生命体征。癌症免疫治疗学会建议根据特定CAR-T产品，在输注后对与CRS相关的临床实验室指标进行数周的每日监测；疾病负荷高的患者还需特别关注，包括监测心功能。

缓解策略：当前CRS治疗的金标准是抗细胞因子治疗，一旦出现CRS症状即启动，以防止进展为重度CRS。其中，IL-6拮抗剂托珠单抗（tocilizumab）已获美国FDA批准用于治疗CAR-T疗法后的CRS，也常用于CRS管理。此外，预防性使用托珠单抗可降低CRS的发生率和严重程度，siltuximab（另一种抗IL-6单克隆抗体）、皮质类固醇、达沙替尼（dasatinib）、A3腺苷受体激动剂、JAK/STAT通路抑制剂、lenzilumab等也可用于CRS治疗，但siltuximab尚未获FDA批准用于该场景。同时，需根据毒性分级管理CRS，美国临床肿瘤学会（ASCO）指南建议，1级CRS以支持治疗为主，更高分级则使用托珠单抗，部分情况下可根据CAR-T产品情况，更早考虑使用类固醇。

严重CRS与某些细胞因子水平升高相关，如IL-1、IL-2、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IFN-γ、MCP-1、巨噬细胞炎症蛋白-1α、GM-CSF等，这些细胞因子水平升高可能成为重度CRS的临床诊断预测指标，其中几乎所有CRS患者都检测到血清IL-6水平升高，且其水平与CRS严重程度相关。此外，CRS患者中C反应蛋白（CRP）水平会随IL-6水平升高而升高，铁蛋白（ferritin）水平也与CRS相关，二者可作为CRS的替代标志物。同时，还建议监测乳酸脱氢酶、全血细胞计数、凝血功能和尿酸水平。另外，凝血参数、血浆组织因子、X因子、XII因子、P选择素水平，血管生成素-2（Ang-2）、血管性血友病因子（vWF）、可溶性E选择素、可溶性细胞间黏附分子-1水平，儿茶酚胺水平等少见临床实验室参数，以及IFN-γ、IL-6、可溶性IL-2Rα构成的3细胞因子特征，也可预测CRS的发生和严重程度。

CAR-T毒性相关的临检指标如下图所示。

临床、患者及治疗相关风险因素评估：疾病负荷高、骨髓受累、采用氟达拉滨和/或环磷酰胺等常见淋巴耗竭方案、CAR-T输注剂量高，以及患者年龄、肿瘤体积大、合并症多、CRS早发（细胞输注后3天内）、预先存在炎症、基线血小板减少等因素，会增加发生更高级别CRS的风险，其中骨髓中肿瘤负荷高（≥40%淋巴母细胞）是重度CRS的主要风险因素。不过，患者个体因素可能影响细胞因子水平，导致难以单纯依据细胞因子水平预测CRS分级。

影像学评估：PET-CT可在CAR-T治疗前评估肿瘤负荷；胸部影像学检查（胸部X线或CT）可用于检测CRS相关并发症（如胸腔积液、肺水肿、机化性肺炎、CAR-T细胞浸润等），尤其适用于出现2级及以上CRS，或输注后出现发热、咳嗽、缺氧的患者，有助于捕捉肺部毒性早期迹象，指导临床管理。

神经毒性（ICANS）

ICANS是CAR-T疗法的常见毒性反应，表现为中毒性脑病，初期症状包括失语、头痛、意识模糊，严重时可进展为意识水平下降、癫痫发作、运动无力、脑水肿甚至昏迷。通常在CRS严重程度达峰后、患者开始恢复时出现，但也有延迟发作的报道。

ICANS病理机制：由外周免疫过度激活和大量细胞因子释放引发，导致血管内皮激活、血脑屏障功能异常且通透性增加，使得CAR-T细胞、其他免疫细胞及细胞因子侵入中枢神经系统，最终引发中枢神经系统炎症。其中，IL-1、IL-2、IL-6、IL-15、IFN-γ、TNF-α、GM-CSF是参与ICANS病理过程的主要细胞因子。

治疗核心原则：以预防性治疗为基础，治疗方案需根据ICANS分级以及是否合并CRS来确定，美国ASCO指南推荐支持治疗和皮质类固醇作为主要治疗手段。IL-6抑制剂对单纯ICANS疗效较弱，但对于合并CRS的ICANS仍被推荐使用。皮质类固醇因能阻断细胞因子信号传导、发挥广泛的全身抗炎作用，常用于ICANS管理。考虑到IL-1在ICANS中起核心作用，且为减少皮质类固醇的不良影响，可推荐使用IL-1受体拮抗剂。例如，一项研究显示，CAR-T输注后从第2天开始使用预防性IL-1受体拮抗剂（anakinra)）至少10天，患者ICANS发生率较低，全级别发生率19%，严重级别发生率仅9.7%。

ICANS的血液相关指标：与CRS类似，ICANS患者血液中IL-1、IL-2、IL-15、TNF-α、GM-CSF、IFN-γ、IL-6等细胞因子水平会升高，同时CRP、铁蛋白、IL-8、IL-10、MCP-1、血管细胞黏附分子1水平升高也与CAR-T疗法后的高级别神经毒性相关。其中，IL-1对ICANS病理过程至关重要，IL-6、IFN-γ、IL-10、IL-15的血清浓度可作为预测标志物，辅助ICANS症状管理，例如IL-6和IFN-γ浓度与毒性严重程度相关，能预测患者是否会发展为严重ICANS。

脑脊液（CSF）相关指标：虽然血清和脑脊液中均可检测到细胞因子升高，但ICANS通常与中枢神经系统特异性细胞因子产生相关，因此脑脊液分析更适合ICANS诊断。神经毒性患者脑脊液中，IL-1、IL-6、IL-10、IFN-γ、TNF-α、MCP-1、C-X-C趋化因子配体10、颗粒酶B水平会升高，同时星形胶质细胞损伤标志物（GFAP）和激活标志物（S100b）也会升高。此外，Ang1水平降低，Ang2、vWF、IL-8水平升高，被认为是严重ICANS患者的特异性标志物。

影像学评估：CAR-T输注后出现ICANS的患者，尤其是意识状态改变和头痛的患者，常需进行头部CT或MRI检查。多数ICANS病例无异常影像学表现，但部分患者可观察到T2/FLAIR高信号、血管源性水肿、软脑膜强化、多灶性微出血、皮质弥散受限及短暂性胼胝体病变。

主要风险因素：ICANS与早期全身炎症和CRS显著相关，缓解或预防严重CRS可降低严重ICANS发生率。具体风险因素包括CRS早发且严重程度高、治疗前肿瘤负荷高、既往存在神经系统疾病（头痛、癫痫、认知障碍、周围神经病变、颅内出血）、年龄较大、输注后早期脑部MRI异常或脑电图改变、基线血小板计数低、发热、CAR-T输注剂量高，且ICANS发作与CRS的存在及严重程度、CRP和铁蛋白水平升高相关。

血细胞减少症（Cytopenias）

根据发生时间可分为早期（输注后30天内）、延长型（30-90天）和晚期（90天以上）。多数病例在输注后立即发生，与淋巴耗竭化疗相关；延长型血细胞减少症的相关因素尚不明确，但基线血细胞减少可能与其相关。其中，中性粒细胞减少是CAR-T输注后最常见的血细胞减少类型。持续的血细胞减少会增加严重感染并发症的风险，因此及时缓解和管理至关重要。

支持治疗：包括输血、预防性抗生素、皮质类固醇、抗真菌药物、血小板生成素受体激动剂和生长因子等。

风险监测：需关注具有预测价值的基线临床特征，如基线血红蛋白、血细胞计数、铁蛋白、CRP、IL-6水平，既往治疗线数、CAR-T治疗前的疗效及CAR-T产品类型。此外，高级别CRS、神经毒性与延长型和晚期血细胞减少相关，CRS相关实验室指标（CRP、铁蛋白、IL-2等）也与血细胞减少有关，需密切监测。

感染（Infections）

发病原因：患者因既往治疗处于免疫抑制状态，易出现长期血细胞减少；且治疗CRS和神经毒性时使用的IL-6阻滞剂、皮质类固醇会进一步增加感染风险。同时，中性粒细胞减少、高级别ICANS、CRS与感染率升高相关，延长型血细胞减少会增加晚期感染风险。

感染类型：以细菌和病毒感染为主，真菌感染较少见。早期感染多为细菌感染，晚期感染多为病毒感染，且以上呼吸道感染为主。

诊断与治疗：根据ASCO指南，管理感染时需进行全血细胞计数、血培养及其他相关诊断检查；依据发热和中性粒细胞减少指南使用广谱抗生素，按机构指南使用抗病毒药物，对高风险患者考虑使用抗真菌药物。

预防措施：评估患者免疫状态至关重要，建议输注后至少60-100天（高风险患者更长）进行抗病毒预防；在中性粒细胞计数完全恢复前考虑抗菌和抗真菌预防。治疗前需筛查特定病原体（如人类免疫缺陷病毒、乙肝病毒、梅毒螺旋体等），防止潜在感染激活；中性粒细胞减少患者可考虑预防性使用粒细胞集落刺激因子。

风险因素与鉴别：风险因素包括患者相关因素（基线白细胞减少、急性淋巴细胞白血病、既往感染史等）和CAR-T相关因素（CAR-T诱导的血细胞减少、CRS、ICANS），其中CRS和ICANS是主要风险因素，使用托珠单抗和类固醇也会增加感染风险。CRP升高、降钙素原≥0.4ng/mL可预测感染发生；可通过细胞因子特征鉴别CRS与感染，如CRS患者IL-6二次升高可能与严重感染相关，特定细胞因子组合（如IFN-γ高+IL-1β低提示CRS，IFN-γ正常至轻度升高+IL-1β高提示脓毒症）也可辅助鉴别。

继发性恶性肿瘤（Secondary Malignancies）

风险原因：CAR-T细胞因制备过程中的基因修饰，存在致癌潜力。目前已有继发性T细胞癌症病例报道，包括T细胞淋巴瘤和白血病。

监测与警示：美国FDA建议对接受CAR-T治疗的患者进行终身监测，观察是否出现新癌症；所有CAR-T产品均需添加继发性癌症风险的黑框警告。

风险评估：当前报道的病例数量较少，CAR-T治疗后发生继发性癌症的风险仍较低，在批准的适应症中，其整体获益仍大于潜在风险。

“On target/off tumor”与“off target/off tumor”毒性

On target/off tumor毒性：CAR-T细胞识别的肿瘤相关抗原可能存在于正常组织，导致其对表达该抗原的非恶性组织产生细胞毒性。已报道的症状包括肝毒性、肺毒性、持续发热、皮肤黏膜毒性（如口腔黏膜炎、胃肠道出血）、急性呼吸窘迫等，血液系统恶性肿瘤患者中最常见的是B细胞发育不全，也有致命性脑水肿和运动障碍的罕见病例。缓解策略包括在CAR-T中加入自杀基因开关、抑制性受体，或采用瘤内注射、使用低亲和力CAR-T等方式。

Off target/off tumor毒性：指CAR-T细胞与健康组织上的意外靶标发生交叉反应，目前主要在TCR-T细胞疗法中观察到，CAR-T疗法相关报道较少。