韩为东教授:糖盾群控模式——从肿瘤免疫逃逸到通用型CAR-T免疫耐受的仿生学

血液时讯 发表时间:2025/10/15 15:32:45

编者按:自体CAR-T疗法已在血液恶性肿瘤治疗中取得显著进展,但在T细胞采集、制备难度和长周期等问题的制约下,仍难以满足临床需求。通用型CAR-T凭借无需HLA配型、现货供应和可规模化制备的优势,成为解决这一难题的关键方向。然而,同种异体排斥反应依然是其面临的主要挑战。近年来,解放军总医院韩为东教授团队提出创新性的“糖盾”策略,并多次在国际顶刊发表相关成果。通过敲除SPPL3基因并调控膜蛋白糖化,成功使异体T细胞规避排斥反应,同时保持长期有效性。这一突破性进展为通用型CAR-T治疗开辟了新局面,展现了巨大的临床应用前景。

 

 

通用型CAR-T重大需求与优势

 

随着CAR-T疗法在治疗血液恶性肿瘤中的应用取得显著进展,越来越多的患者受益于这种创新的免疫治疗方式。然而,现有的自体CAR-T疗法仍存在一定的局限性,无法充分满足临床需求。主要体现在两个方面:一是T细胞采集与制备失败或者“质量”差,这既受到患者个体因素[如外周血单个核细胞(PBMC)数量/质量过低、缺乏细胞单采时机等]的影响,也涉及T/CAR-T细胞质量问题(如初始T细胞不足、杀伤活力与持久性欠缺),还与潜伏病毒再激活有关;二是长制备周期丧失有限的治疗时间窗,包括疾病进展迅速、制备周期过长等。
 

在此背景下,异体“通用型”CAR-T细胞因其显著的潜在优势而备受关注。首先,异体CAR-T无需人类白细胞抗原(HLA)配型,能够实现“现货式”供应(Off-the-Shelf);其次,可进行规模化制备与储存,有效降低成本,提高治疗的可及性;最后,还可通过对健康供者T细胞进行严格选择,实现最大化质量均一性。这不仅有利于建立高质量标准体系与制备质控体系,还能为构建与疗效相关的CAR-T指标体系提供有力支撑,进而为临床应用提供更加可靠的保障。

 

通用型CAR-T的挑战及基因编辑策略迭代

 

尽管通用型CAR-T为血液恶性肿瘤患者带来了新的治疗希望,但同种异体排斥仍是其面临的主要挑战。随着技术的不断进步,各种策略已被提出,旨在赋予异体T细胞免疫逃逸特性,从而有效地防止或延缓其免疫排斥反应。理想的通用型CAR-T应具有的特质:(1)T细胞受体(TCR)保留,但不引起严重移植物抗宿主病(GVHD)或者临床可控的GVHD;(2)HLA系统保留,但不被受者免疫细胞(T细胞与NK细胞)排斥,可以与宿主免疫系统兼容共存;(3)可有效降低激活诱导的细胞死亡(AICD),提升CAR-T的在体效靶比与长存潜能。

 

 

目前针对通用型CAR-T疗法的基因编辑策略已历经多次迭代。第一代通用型CAR-T编辑策略的核心在于:(1)通过敲除T细胞受体(TCR)来减少宿主免疫系统的排斥反应,但由于缺乏TCR,CAR-T细胞的寿命相对较短;(2)保留完整HLA系统的同时敲除CD52,使用阿伦单抗(Alemtuzumab)强化预处理、抑制宿主免疫,从而为异体CAR-T细胞提供存活空间,延长其在体内的存续。然而,这一代策略面临着高感染率和临床效能不足的问题,导致其难以推广。
 

第二代通用型CAR-T编辑策略在此基础上做出了重要优化,特别是通过HLA系统编辑与表达控制来增强免疫耐受性。首先,TCR敲除仍然是其主要策略。其次,通过对HLA分子进行选择性敲除或全敲除后进行补偿,同时豁免异体T与NK的排斥。此外,调节HLA表达的丰度,豁免异体T与NK的排斥,以及其他控制HLA转录与膜表达的潜在策略。然而,这些改进在自免疫疾病治疗中取得了一定的效果,但在抗肿瘤治疗中的应用仍面临诸多挑战,特别是CAR-T细胞能否长期续存,并产生持久抗肿瘤活性仍有待验证。
 

随着技术的发展,新一代通用型CAR-T编辑策略开始采用一种更为平衡的方案,称之为“中庸之道”的群控策略。此策略保留TCR与完整的HLA系统,通过空间位阻模式调低TCR的识别与信号传导,从而豁免GVHD;并通过调低HLA分子的可接近性,同时实现对宿主T与NK等的免疫耐受,豁免宿主抗移植物反应(HVG)。最为关键的是,新一代通用型CAR-T通过仿生肿瘤免疫逃逸的糖盾模式,建立异体CAR-T的免疫耐受(单一基因编辑实现表面膜分子的群控),实现与宿主免疫系统的兼容共存,保留了长期的肿瘤监控效能。

 

仿生肿瘤免疫逃逸的糖盾模式——GSL合成调控与SPPL3群控膜蛋白糖化

 

韩为东教授团队于2020年首次提出“鞘糖脂(GSLs)介导的免疫逃逸”原创性学术观点,并获得国家自然科学基金委员会(NSFC)原创项目资助。研究以肿瘤为模型,证实了GSL合成对pHLA-TCR识别的空间位阻效应,从而导致肿瘤免疫逃逸。2024年,其团队在Nature Communications发表研究成果,进一步通过临床研究验证,抑制GSL合成能够增效免疫治疗响应性。

 

 

团队据此提出GSL合成活跃程度与T细胞免疫识别与被识别关系模式:(1)当GSL合成水平高,细胞表面膜分子过度糖基化,产生空间位阻,导致免疫识别耐受;(2)当GSL合成水平低,细胞表面膜脂筏不足,导致弱的免疫识别;(3)而GSL合成水平过高或过低都将导致免疫识别被阻断。既往有研究发现,肿瘤细胞缺失信号肽肽酶样蛋白3(SPPL3),导致表面膜蛋白发生高糖化修饰,形成空间位阻,从而逃逸免疫细胞(CAR T、NK、neutrophils、γδT 等)识别与杀伤;而SPPL3过表达则会导致CD19蛋白缺失,同样引发CAR-T抵抗。

 

新一代通用型CAR-T——向肿瘤免疫逃逸学习

 

2025年8月韩为东教授与魏文胜教授团队合作在Cell上发表研究表明,在人原代T细胞全基因组范围内CRISPR筛选,以高效抵抗异体T、NK杀伤,以及抵抗Fas-FasL途径介导的激活依赖死亡(AICD)为严谨型输出条件,获得同时满足这3个条件的唯一基因——同样为SPPL3。提示肿瘤细胞与异体T细胞在抵抗(异体)免疫细胞识别与杀伤方面采用了SPPL3介导的共性机制。SPPL3缺失的T细胞可逃逸异体免疫细胞识别与杀伤,具体表现为SPPL3缺失改变了T细胞上的糖基型谱,限制了配体的可接触性,并减少了异体免疫反应,同时不影响CAR糖化与CAR-T细胞效应功能。TCR-SPPL3双敲除通用型CAR-T治疗复发难治非霍奇金淋巴瘤(NHL)的1期临床研究显示,安全性良好[无剂量限制毒性(DLT)]、高响应率(客观缓解率100%,完全缓解率66.7%),CD3-CAR+细胞高扩增(中位扩增峰值49.2个/ul,最高675.9个/ul)但多数2周后不可检测。令人惊喜的是,在骨髓恢复期,观察到残留的CD3+CAR+细胞显著扩增,且可以监控B细胞再生。尽管CD3+CAR+细胞水平超过了理论上致死性GVHD剂量,但无GVHD发生。
 

 

在该项TCR-SPPL3双敲除CAR T临床研究中发现了TCR保留T细胞较TCR敲除T细胞具有更强的存活优势。不仅如此,在此前韩为东教授团队、伦敦大学团队发表的TCR敲除CAR T的临床研究中也同样观察到这一实证。基于这些发现,临床团队提出:能否建立SPPL3-KO,但保留TCR的通用型CAR T治疗体系?为此,研究团队在TCR-SPPL3双敲除CAR T后开展最大预设计剂量SPPL3单敲除CAR T临床研究,评估了该疗法在3名患有淋巴瘤或白血病患者中的疗效和安全性。结果显示,TCR保留SPPL3敲除通用型CAR-T展现出长效和长期兼容共存的特性,同时具有显著的GVHD弱化作用。研究中未见经典GVHD皮肤病理学改变,也未出现肝胆或肠道系统的GVHD迹象,GVHD标记物提示低风险。获得临床安全有效验证后,进一步追溯可能的机制,魏文胜教授团队实验室发现SPPL3敲除导致TCR高度N糖化,可能导致免疫识别低下,豁免GVHD。进一步的体外和小鼠实验证实TCR高糖化的SPPL3敲除T细胞阻断/钝化了靶抗原识别。此外,临床样本发现SPPL3敲除通用型CAR-T细胞在体内演化后,其N糖化状态保持稳定。

 

此外,研究还提出了“双向同种异体T细胞反应综合征”(BATCRS)这一新概念,并提出解决策略。与经典的单向免疫反应(如GVHD或HVG)不同,BATCRS是一种自限性炎症反应,发生在异体环境中(如移植或SPPL3敲除CAR-T治疗),由供体与受体T细胞的相互作用引起。临床表现为短暂性头颈部水肿、高IL-2血症、皮疹或腹泻,通常早于或与CRS同时出现,并对传统CRS治疗(如托珠单抗或英夫利西单抗)反应不佳。与经典CRS由单核细胞-巨噬细胞活化和IL-6产生驱动不同,BATCRS可能源于T细胞间互作,并可能主要由宿主T细胞激活并分泌IL-2介导。细胞增殖动力学显示,在骨髓抑制期内,宿主T细胞和供体T细胞几乎等比例增殖。针对这一经特定基因编辑的无关供者T细胞输注后与受者免疫细胞相互作用引发的特别的临床毒副反应,临床团队探索建立起了一套同时针对BATCRS与经典CRS的有效、快速、低成本的解决方案。

 

总之,“糖盾”概念为免疫兼容性工程提供了一种具有临床应用前景的新策略。目前针对成人B-ALL的CAR T治疗,多数情况下在完全缓解后需桥接造血干细胞移植,增加临床风险的同时,医疗费用大幅增加。鉴于前期观察到SPPL3-KO的通用CAR T不仅可与患者免疫系统兼容共存,而且可达6月左右的长期存续时间,目前团队已组织多中心(中国医学科学院血液学研究所王迎教授、北京协和医院李剑教授、天津市第一中心医院赵明峰教授等),将通过单纯CAR T治疗难治复发成人B-ALL,旨在通过CAR T的长存特征使患者在不桥接造血干细胞移植的条件下获得长期无病生存。针对淋巴瘤,开展具备高效抵抗allo-T和NK细胞杀伤的N蛋白-KO无关供者CD19-CAR-gdT。未来,这些研究有望推动相关疗法在临床上的广泛应用。

 

专家简介

 

韩为东教授

解放军总医院

临床医学博士,解放军总医院生物治疗科主任医师,教授,博士生导师

国家百千万人才

国务院政府特贴专家

首都科技创新领军人才

主要从事肿瘤治疗抵抗机制、肿瘤免疫治疗新技术研发以及临床转化研究

国家发明专利20余项

以第一作者或通讯作者在JCO、Cell、Cell Res、Blood、 Nature Cancer、CCR、NAR、JNCI、STTT、Nat Comm、JHO、CMI,Leukemia、Lancet Hematology,JCI, Mol Can,JEM等学术期刊发表SCI论文180余篇,累计影响因子1500余分, H指数61分

总被引用次数:12 596次

2020-2024连续5年被爱思唯尔评为临床医学领域中国高被引学者

版面编辑:张冉   责任编辑:崔沙沙
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