为何CAR-T 疗法易复发?Mol Cancer:细胞衰老成“隐形杀手”,共刺激域差异决定疗效命运 |
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来源:100医药网 2025-08-08 14:48
来自梅奥诊所等机构的科学家们通过研究聚焦于CAR-T细胞疗法中的一个潜在失败机制。在癌症治疗领域,CAR-T 细胞疗法无疑是一颗耀眼的 明星 。作为革命性的免疫治疗手段,它在血液系统恶性肿瘤(如淋巴瘤、白血病)中创造了诸多 治愈 奇迹 部分患者在接受治疗后实现长期缓解,甚至临床治愈。然而,这一疗法并非完美无缺:尽管初始反应率可高达 70% 以上,但超过 60% 的患者会在 1-2 年内复发,长期缓解率仅维持在 30%-40%。全球每年新增数十万血液系统恶性肿瘤患者,如何突破 CAR-T 疗法的 持久性瓶颈 ,成为医学界亟待解决的关键问题。
近日,发表在《Molecular Cancer》杂志上的一项研究为这一难题带来了新答案。来自梅奥诊所等机构的科学家团队发现:细胞衰老或许是 CAR-T 疗法失败的 隐形杀手 ,而 CAR-T 细胞中 共刺激域 的差异,直接决定了其是否容易陷入衰老状态 这一发现为优化 CAR-T 疗法、延长疗效持久性开辟了全新路径。
CAR-T 细胞的 命运开关
CAR-T 细胞疗法的核心是对患者自身 T 细胞进行基因改造,使其表达 嵌合抗原受体(CAR) ,从而精准识别并杀伤癌细胞。而 CAR 结构中的 共刺激域 ,相当于 T 细胞的 加速器 ,负责调控其激活、增殖和存活能力。目前临床常用的 CAR-T 细胞主要搭载两种共刺激域:4-1BB-CD3 (简称 BB )和 CD28-CD3 (简称 28 )。
过去的研究认为,BB 和 28 的差异主要体现在 活性持续时间 上:BB 激活较温和但持久,28 初始激活强烈但持续时间短。而这项新研究则揭示了更关键的区别:面对反复激活(模拟体内与癌细胞的持续 战斗 ),两种 CAR-T 细胞的 衰老抵抗力 截然不同。
反复激活/静息或会损害CAR-T细胞的活性
BB 为何更 脆弱 ?
为模拟癌症复发过程,研究团队设计了一套 反复激活 - 休息 体外模型:让 CAR-T 细胞多次接触癌细胞(激活),随后进入休息期,以此观察其功能变化。实验对象为表达 CD19 靶向 CAR 的 BB 和 28 细胞(均来自健康供体 T 细胞改造),结果发现了显著差异:
衰老标志物:
经过反复激活后,BB 细胞中衰老标志物(p21、KLRG1、uPAR 等)的表达量显著高于 28 。例如,p21 阳性细胞比例在 BB 中上升了约 40%,而 28 仅上升 15%;uPAR(衰老细胞表面标志物)的表达量在 BB 中是 28 的 2.3 倍。
端粒缩短与 DNA 损伤:
端粒长度是细胞衰老的 生物钟 。实验显示,BB 细胞在反复激活后端粒长度缩短了约 30%,而 28 仅缩短 10%;同时,BB 中 DNA 损伤标志物(p-H2AX、p-ATM 等)的水平是 28 的 3 倍以上,表明其基因组稳定性更差。
功能 断崖式下跌 :
体外杀伤实验中,BB 对癌细胞的杀伤率从初始的 85% 降至 40%,而 28 仍保持 65% 以上的杀伤活性;动物模型(移植淋巴瘤细胞的小鼠)中,接受 BB 治疗的小鼠肿瘤复发时间比 28 提前了约 10 天,生存期缩短近 40%。
为进一步验证 衰老导致 BB 功能衰退 ,研究团队通过两种独立方法诱导 CAR-T 细胞衰老,结果再次印证了共刺激域的差异影响:
MYC 激活实验:
MYC 是一种促癌基因,其过度激活会诱导细胞衰老。研究发现,当人为激活 MYC 后,BB 细胞的衰老标志物表达量上升了 50%,杀伤活性下降至原来的 1/3;而 28 仅出现轻微衰老,功能几乎不受影响。
辐射诱导衰老:
低剂量辐射(3 Gy)会造成 DNA 损伤,触发衰老。实验显示,辐射后 BB 的杀伤能力下降 60%,而 28 反而提升了 15% 的杀伤活性 这一结果与临床数据吻合:接受 28 疗法(axi-cel)的患者中,高衰老评分者的无进展生存期更长。
靶向衰老,让 CAR-T 更 耐用
研究还分析了临床患者数据,发现:在接受 BB 疗法(tisa-cel)的患者中,治疗前 CAR-T 细胞的 衰老签名 (如 senMayo 基因集高表达)与复发风险正相关 高衰老签名患者的复发率是低签名患者的 3 倍;而在 28 疗法(axi-cel)中,这一关联完全消失,甚至高衰老签名患者的疗效更优。
这些发现为 CAR-T 疗法优化提供了明确方向:
1. 筛选 低衰老潜能 CAR 结构:优先选择 28 共刺激域,或改造 BB 以增强抗衰能力;
2. 联合 senolytics (衰老细胞清除剂) :在 BB 治疗中加入可清除衰老细胞的药物,减少功能衰退;
3. 精准监测衰老标志物:通过 p21、uPAR 等指标预测疗效,提前干预高风险患者。
小结
这项研究首次揭示了 共刺激域决定 CAR-T 细胞衰老易感性 的关键机制,不仅解释了为何 BB 疗法更容易复发,更为开发更持久的 CAR-T 疗法提供了 靶点 。未来,随着对细胞衰老调控的深入探索,CAR-T 疗法有望从 短期有效 迈向 长期治愈 ,为更多血液肿瘤患者带来希望。(100yiyao.com)
参考文献:
Can, I., Siegler, E.L., Sirpilla, O.L.et al..Mol Cancer24, 172 (2025). doi:10.1186/s12943-025-02371-1
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