【ASH教育专集】AML和T-ALL中CAR T细胞疗法的主要挑战和创新策略

CAR T细胞疗法已经彻底改变了B细胞恶性肿瘤的治疗，但在T细胞和髓系白血病中却一言难尽，原因在于独特的生物学和实际障碍。

T细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）带来了诸多挑战，例如"自相残杀"（fratricide）、产品污染以及T细胞缺乏导致的深度免疫抑制。基因编辑、蛋白质表达阻滞剂和抗原选择策略可降低这些风险，而异基因CAR T细胞平台则提供了快速部署的可能，但也带来了移植物抗宿主病和免疫排斥的风险。靶向CD5和CD7的早期试验已显示出令人鼓舞的缓解率，尤其是在使用基因编辑或双顺反子构建体的情况下，但其毒性作用和需要巩固性造血干细胞移植的缺陷仍然是重大障碍。同样，针对急性髓系白血病（AML）的CAR T细胞疗法面临着抗原非特异性和高度免疫抑制的肿瘤微环境的双重障碍。多抗原靶向、逻辑门控设计和表位编辑已经出现，旨在提高特异性和安全性；克服免疫抑制环境的新方法包括检查点阻断和细胞因子通路调节。异基因和"现货"CAR T细胞产品正在开发中，以解决疾病快速进展患者的制造难题。总之，这些进展凸显了细胞疗法在高危白血病中的潜力，并强调了持续创新对于改善这些历史上治疗难治人群预后的重要性。

2025年的ASH Education Program通过一个真实世界病例，重点介绍了T细胞急性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病中CAR T细胞疗法的主要挑战和创新策略。

学习目标

描述在T细胞急性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病中成功实施CAR T细胞疗法的独特障碍。

评估克服这些障碍、提高CAR T细胞在T细胞急性淋巴细胞白血病和急性髓系白血病中疗效的当前策略。

引言

尽管新诊断T-ALL预后有所改善，并且靶向药物为复发/难治性急性髓系白血病提供了更多选择，但复发后的生存率仍然很低。CD19 CAR T细胞疗法在B细胞恶性肿瘤中取得的显著成功尚未转化到T-ALL或AML，因为两者都面临着巨大且部分独特的障碍。两者都缺乏真正肿瘤特异性的表面抗原，存在较高的靶向肿瘤外毒性风险，且疾病常常快速进展，而T-ALL还面临产品污染和"自相残杀"问题，AML则受限于高度免疫抑制的微环境。令人鼓舞的是，早期试验现在报告称，在这两种疾病中使用工程化细胞疗法已观察到客观缓解。基因组表位编辑、新一代CAR结构以及替代效应细胞平台的进展正在稳步扩大治疗武器库，并为改善两种高危白血病的预后提供了谨慎的乐观。

临床病例

一名10岁男孩因疲劳、瘀伤和头痛就诊，被发现白细胞增多、贫血、血小板减少和纵隔肿块。骨髓穿刺显示65%淋巴母细胞，符合KMT2A重排的早期T细胞前体T细胞急性淋巴细胞白血病。患儿接受了高危方案治疗，在巩固治疗结束时达到微小残留病阴性缓解。后来在维持期发生骨髓复发，且对4药再诱导方案耐药，被转诊至外院进行一项研究性CAR T细胞试验。

CAR疗法用于T细胞急性淋巴细胞白血病

障碍

在血液恶性肿瘤中，理论上存在恶性原始细胞污染采集产品的风险，这些原始细胞可能被意外转导并回输给受者。虽然这种现象仅在B细胞急性淋巴细胞白血病的一例病例中有记载，但通常可通过采集后的富集和分离技术来降低风险。然而，在T细胞急性淋巴细胞白血病中，由于恶性T细胞与正常T细胞之间存在免疫表型重叠，导致有效分离受阻，这一过程要复杂得多。另一种方法是使用异基因供者来源的T细胞来规避污染；但也会引入其他挑战，如下文所述（图1）。

应用CAR T细胞疗法治疗T细胞急性淋巴细胞白血病的一个独特挑战为"自相残杀"，即由于共享靶抗原的表达，CAR T细胞相互识别并杀伤的现象，这种自我靶向限制了其扩增和细胞毒活性。避免"自相残杀"的策略包括选择像CD5这样的抗原（已发现其在CAR插入后会内化和降解），或像CD1a这样的抗原（仅局限于T细胞的一个亚群）。对于表达更普遍的抗原， CRISPR/Cas9（使用向导RNA系统引导Cas9酶切割、破坏和改变编码靶抗原受体的DNA序列）以及TALEN和锌指核酸酶等基因编辑技术已被用于消除表达。另一种方法包括通过基于蛋白质的方式（如蛋白质表达阻滞剂）在细胞内滞留靶抗原，引入与细胞内滞留氨基酸基序结合的单链可变片段，阻止靶抗原运输到细胞表面。

CAR T细胞疗法治疗T细胞急性淋巴细胞白血病预期的主要on-tar get/off-tumor毒性是T细胞发育不全，这种毒性的程度和持续时间仍不确定，并可能因靶抗原和CAR构建体而异。与B细胞缺乏可以通过免疫球蛋白替代治疗不同，T细胞缺乏会导致深度免疫抑制。虽然T细胞功能可能恢复，但通常需要异基因造血干细胞移植来恢复免疫力并巩固缓解。然而，在这种情况下，HSCT的潜在获益必须与其显著的短期和长期毒性相权衡，因此巩固性HSCT主要应考虑用于复发风险最高的患者、那些缺乏内源性T细胞或骨髓功能抗白血病恢复的患者，以及身体状况足以耐受手术的患者。减轻T细胞发育不全的策略包括设计有限持久性的CAR构建体，或纳入安全特性，如自杀开关或逻辑门控系统以限制细胞毒性。另一种方法为靶向局限于特定T细胞亚群的抗原，如基于互斥的T细胞受体β链表达的TRBC1或TRBC2；通过这种策略，靶向一种异构体可以保留表达另一种异构体的T细胞。然而，该方案主要适用于成熟T细胞恶性肿瘤，因为未成熟的T细胞急性淋巴细胞白血病通常不表达T细胞受体。

患者特异性因素也可能限制CAR T细胞疗法对任何恶性肿瘤的成功，但这些因素对于T细胞急性淋巴细胞白血病患者尤为相关。在经受过多线治疗的患者中，尤其是接受了多轮强化化疗的患者，T细胞的健康度可能受损，可能会影响采集产品的质量和功能。此外，T细胞急性淋巴细胞白血病的侵袭性临床病程可能会限制患者安全暂停治疗以进行白细胞分离术并等待CAR T细胞制造的窗口期。试验特定的药物洗脱要求和制造时间表进一步复杂化了这一点，对于疾病快速进展的患者可能不可行。对于既往接受过HSCT的患者，使用原始供者的T细胞可以减轻与T细胞健康度相关的担忧，但仍会受到细胞采集和制造相关延迟的限制。应对这些限制的另一种策略是使用供者来源的"现货型"CAR T细胞产品，这在时间敏感的临床场景中可以实现更快速的给药。

虽然供者来源的异基因CAR T细胞产品为产品污染、T细胞健康度受损以及自体细胞采集相关的物流障碍等挑战提供了解决方案，但移植物抗宿主病的风险仍构成重大担忧。类似于应对"自相残杀"的方法，可以通过基因编辑或基于蛋白质的T细胞受体滞留策略来减轻GVHD。

异基因产品的免疫原性（Immunogenicity）也是一个问题，因为宿主免疫反应可能限制细胞持久性或导致完全移植物排斥。减轻这种风险的策略包括基因编辑破坏主要组织相容性复合体表达，但每次额外的基因修饰都会增加脱靶效应的风险，从而可能改变最终产品的安全性或疗效。其他正在研究的方法包括强化淋巴细胞清除或在构建体中纳入额外的受体，例如靶向活化宿主T细胞的同种异体免疫防御受体。CAR工程化的NK细胞也提供了一个有前景的替代方案，可能规避与T细胞相关的一些免疫学和制造挑战。此外，对于持久性有限的异基因产品，计划的HSCT可能仍然是巩固疗效的重要策略。虽然临床前数据令人鼓舞，但CAR NK细胞在T细胞急性淋巴细胞白血病中的临床经验仍然有限。

当前格局与未来方向

迄今为止，针对T细胞急性淋巴细胞白血病的CAR T细胞疗法临床进展主要集中在靶向CD5和CD7上，这两者在T淋巴母细胞上高度表达。相关研究涵盖一系列自体和异基因平台，旨在规避上述T细胞导向免疫疗法的独特挑战。

在一项针对9名成人T细胞淋巴瘤患者使用未经编辑的自体CD5 CAR T细胞的研究中，报告了44%的客观缓解率。不到一半的患者报告了≤2级细胞因子释放综合征，以及一例神经毒性病例，未观察到T细胞发育不全。另一项评估来自HSCT后或人类白细胞抗原匹配供者的基因编辑异基因CD5 CAR T细胞的试验显示，在19名儿童和年轻成人中总缓解率为84%。然而该研究因4例5级迟发感染而提前终止，突显了与长期血细胞减少相关的脆弱性，特别是在缺乏巩固性HSCT的情况下。

CD7靶向策略则取得了更一致的临床成功。迄今为止北美最大的试验WU-CART-007测试了基因编辑的异基因CD7 CAR T细胞，同时破坏了CD7和T细胞受体α链恒定区基因(TRAC)。在入组的28名患有T细胞急性淋巴细胞白血病或T细胞淋巴母细胞淋巴瘤的儿童和成人中，13人接受了推荐的II期剂量。在11名可评估患者中，复合完全缓解率为72.7%。治疗与高发生率CRS相关，但重度CRC比例较低。另一种采用基于蛋白质的CD7细胞内滞留以防止"自相残杀"的异基因方法在20名儿童和成人患者中实现了90%的完全缓解率，该策略获得有限的T细胞发育不全和可管理的GVHD。一种结合了抗CD7 CAR与抗CD7蛋白质表达阻滞剂的自体双顺反子构建体在17名T细胞急性淋巴细胞白血病儿童和成人患者中进行了测试，16名患者实现了MRD阴性完全缓解，少数患者观察到低级别CRS和免疫效应细胞相关神经毒性综合征。11名患者在15个月时仍保持缓解，其中9人接受了异基因HSCT。中国进行的一项试验评估了一种新型CD7 CAR T细胞疗法的"一体化"策略，随后序贯进行单倍体相合HSCT。10名患有急性髓系白血病或T细胞急性淋巴细胞白血病/T细胞淋巴母细胞淋巴瘤（TLL）的患者（13.5-72.5岁）接受了治疗，其中9人接受了供者来源的CD7 CAR T细胞，1人接受了通用型CD7 CAR T细胞。所有患者均在未进行额外预处理的情况下进行了单倍体相合HSCT。CAR T细胞疗法后，所有患者均达到完全缓解，8人达到完全供者嵌合。估计的1年无病生存率为54%。

总之，这些早期研究显示出令人鼓舞的疗效迹象（表1），但患者数量少、治疗相关毒性以及需要巩固性HSCT仍然是重大挑战。持续开发新靶点和治疗策略至关重要。异基因方法仍然具有吸引力，但需要限制GVHD和/或宿主排斥的机制。

临床病例（续）

该患者在研究性CAR T细胞疗法后最初达到MRD阴性完全缓解，然而输注后约8周再次出现持续的血细胞减少，促使重复骨髓评估。活检样本显示25%的原始细胞，免疫表型符合急性髓单核细胞白血病。分子检测显示患者保留KMT2A重排，符合谱系转换的诊断。患者接受了包括蒽环类药物、阿糖胞苷和gemtuzumab ozogamicin在内的针对急性髓系白血病的诱导化疗，但仅显示出极轻微缓解。由于疾病侵袭性且治疗选择有限，被转诊参加针对髓系抗原的CAR T细胞试验。

CAR疗法用于髓系恶性肿瘤

障碍

最近的一篇综述确定了34种不同的髓系表面抗原，正在临床前和临床研究中作为急性髓系白血病的免疫治疗靶点进行探索，这种多样性突显了急性髓系白血病的抗原异质性，以及缺乏类似于B细胞急性淋巴细胞白血病中CD19那样的谱系限制性靶点（图2）。

许多候选抗原与造血干细胞和祖细胞共享，从而引发了on-tar get/off-tumor毒性的担忧。此外，患者内部抗原变异性带来了缺乏靶抗原的亚克隆导致抗原逃逸的风险。为了应对这些挑战，多抗原靶向和受体工程等策略应运而生。例如，"OR"门在识别任一抗原时激活T细胞，而"IF-BETTER"系统则通过次级受体增强活性。逻辑门控设计（"AND,””NOT,"”IF-THEN”）通过要求特定的抗原组合来增加特异性。SynNotch技术实现了”IF-THEN”逻辑门，其中识别一种抗原会诱导靶向第二种抗原的CAR转录。例如，使用CD33→CD123 SynNotch-CAR方法的临床前模型证明，通过将CD123 CAR的表达限制在CD33阳性环境中，可以有效地靶向白血病并降低毒性。其他方法包括药物调节靶细胞抗原表达，例如使用去甲基化药物，以及对包括造血干细胞在内的脱靶细胞进行表位编辑，从而最小化毒性。

限制急性髓系白血病中CAR T细胞疗法最重要的on-target/off-tumor毒性是骨髓发育不全，可能导致危及生命的感染、出血和贫血。在逻辑门控、亲和力调整（调整 CAR 识别靶细胞表面不同阈值抗原的程度）或表位编辑等抗原选择性策略被可靠地纳入之前，HSCT仍然是骨髓挽救和巩固缓解的最可靠手段。安全开关系统也被开发出来以减轻毒性，临时控制机制包括雷帕霉素依赖的二聚化剂调节免疫受体复合物（在没有药物时失活）和达沙替尼（一种抑制CAR信号的酪氨酸激酶抑制剂）。永久性安全开关包括诱导型半胱天冬酶9和抗体介导的清除，其中给予化学诱导二聚化的化合物或特异性抗体（如利妥昔单抗）分别导致细胞凋亡和CAR T细胞清除。虽然大多数安全开关数据仍处于临床前阶段，但一例中报道，4级ICANS通过诱导型半胱天冬酶9系统逆转，提供了临床概念验证，并进一步支持对这些技术的探索。这些方法可能提供一个有前景的安全网，以改善CAR T细胞疗法在急性髓系白血病中的治疗窗。

髓系恶性肿瘤的免疫抑制性微环境对细胞疗法在急性髓系白血病中的疗效构成了重大障碍。急性髓系白血病母细胞通过上调诱导T细胞和NK细胞耗竭的免疫检查点分子、分泌免疫抑制细胞因子以及招募调节性免疫细胞如髓系来源的抑制性细胞、调节性T细胞和肿瘤相关巨噬细胞来促进免疫逃逸。这些机制共同损害细胞免疫反应。为了克服这种耐药性，多种策略正在研究中，包括检查点阻断、通过限制调节性T细胞迁移来调节T细胞表型，以及靶向支持急性髓系白血病生长的间充质基质细胞。

急性髓系白血病中CAR T细胞疗效面临的一个新挑战是CRS期间释放的细胞因子的矛盾作用：在一项抗CD123 CAR T细胞试验中，12名输注的成人中有10人发生CRS，但只有3人获得了可测量的缓解。随后的分析显示，CRS相关的髓系细胞因子通过JAK/STAT信号支持白血病原始细胞存活和CAR耐药。值得注意的是，这种耐药性可以通过JAK/STAT抑制逆转，表明芦可替尼等药物联合给药可能增强CAR疗效。

在复发/难治性急性髓系白血病中，类似于T细胞急性淋巴细胞白血病，快速进展的疾病和既往强化治疗可能限制自体CAR T细胞制造的可行性。患者可能无法耐受长期治疗中断，或可能出现限制T细胞采集的淋巴细胞减少症。供者来源的异基因CAR T细胞方法，特别是在HSCT后背景下，可能提供更直接的解决方案。开发人类白细胞抗原匹配或基因编辑的通用产品的持续努力可能会进一步扩大时间敏感情况下"现货型"CAR T细胞选择的可用性。

当前格局与未来方向

急性髓系白血病的抗原异质性促使了对多个CAR T细胞疗法靶点的研究，尽管迄今为止大多数研究都集中在成人人群（表2）。在儿童急性髓系白血病中，早期试验主要靶向CD33、CD123和CLL-1，初步疗效有限。迄今为止最大的儿科研究是一项自体抗CD33 CAR T细胞的多中心I期剂量递增试验，治疗了19名儿童和年轻成人。在剂量水平从3×10⁵到1×10⁷ CAR T细胞/kg的范围内，68%的参与者发生了CRS，其中2人经历了剂量限制性毒性。9名患者(47.4%)经历了CAR T细胞扩增，包括2名达到MRD阴性完全缓解的患者。在应答者中，1人进行了HSCT，而另1人拒绝了HSCT并在输注后约4个月复发。

一项针对儿科患者的自体CD123 CAR T细胞I期剂量递增试验报告了前7名接受剂量水平1(3 × 10⁵ CAR T cells/kg)和2(1 × 10⁶ CAR T cells/kg)治疗患者的初步结果。未观察到剂量限制性毒性。接受剂量水平2的两名患者达到了完全缓解。在较高剂量下观察到了CAR T细胞扩增，但表现出耗竭表型。为了解决这个问题，未来的制造策略将纳入达沙替尼共培养以抑制强直性CAR信号并减少耗竭。

中国的团队评估了多种自体抗CLL-1 CAR T细胞构建体在儿童急性髓系白血病中的应用。在一项使用4-1BB CAR的初步试验中，8名儿童中有4名达到了MRD阴性的形态学无白血病状态。随后的试验使用包含诱导型半胱天冬酶9安全开关的CD28-CD27-CD32 CAR，在4名患者中有3名实现了MRD阴性完全缓解。另一项研究比较了两种CAR，分别报告了75%和66.7%的总缓解率。

总的来说，这些早期数据表明CAR T细胞疗法在复发/难治性急性髓系白血病中可能是可行的，但尚未有单一靶点或构建体明显表现出优势。在成人中研究的其他抗原，包括LeY和NKG2D，已显示出初步疗效，值得在儿科队列中探索。迄今为止，所有已发表的儿童急性髓系白血病CAR T细胞试验都使用了自体产品。考虑到T细胞健康度的担忧，异基因产品提供了潜在的解决方案，尽管GVHD和免疫原性的风险仍然存在。虽然早期试验已证明可行性和一定的抗白血病活性，但高级别血细胞减少是一贯的毒性，突显了除非能开发出减轻靶向髓系抑制的策略，否则很可能需要巩固性HSCT。

结论

虽然在T细胞急性淋巴细胞白血病或急性髓系白血病中尚未找到像CD19那样的理想靶点，但CAR T细胞疗法在这些具有挑战性的恶性肿瘤中正在稳步推进。复发/难治性环境下的不良结局突显了对新方法的需求。尽管存在重大障碍，但基因和蛋白质编辑、创新的CAR设计以及替代效应细胞平台等新兴策略为将CAR T细胞疗法的应用范围和疗效扩展到B细胞恶性肿瘤之外带来了希望。

参考文献

Hematology Am Soc Hematol Educ Program . 2025 Dec 5;2025(1):424-431. doi: 10.1182/hematology.2025000733.