首都醫學科學創新中心資深研究員、首都醫科大學公共衛生學院王立銘教授,2025年1月8日的第七十一期《巡山報告》聚焦主題:紅斑狼瘡的最新治療突破。
導讀:
或許你最近也注意到了這則新聞:一位網名“沙白白”的年輕女性因為不堪忍受紅斑狼瘡疾病之苦,選擇在瑞士結束自己的生命。這一事件引發了關于生死抉擇的廣泛討論和深刻思考。但在今天,我們不談具體個案,而是想從科學的角度出發,與你一起探討紅斑狼瘡的治療現狀及未來。就在近期,生物醫學界在攻克紅斑狼瘡的斗爭中取得了非常耀眼的成就。
紅斑狼瘡與傳統治療的局限
先說說什么是紅斑狼瘡。這是一種自身免疫性疾病,簡單來說,就是人體的免疫系統“叛變”了,錯誤地把人體多個部位的健康組織當成了敵人進行攻擊。這種錯誤的攻擊會引發全身性的炎癥和組織損傷,常見癥狀包括面部紅疹、關節腫脹、發燒疲倦、脫發和口腔潰瘍等[1]。
之所以叫這么個奇怪的名字,其實是因為早期人們誤以為它和狼咬傷有關。雖然聽起來像是小眾疾病,但實際上它的發病率相當高,目前全球有超過300萬人長期受到它的折磨[2]。如果狼瘡得不到有效控制,患者很容易出現嚴重的并發癥,比如腎衰竭、肺部感染、心肌炎,甚至癲癇等等。上文提到的“沙白白”就是一個例子,她因為狼瘡導致了腎衰竭,需要依靠定期透析維持生命。
紅斑狼瘡發病的具體誘因至今未知,但它的病理特征還是很明顯的,那就是患者體內出現了大量攻擊自身組織的抗體分子[3]。傳統上,治療主要依靠激素來壓制免疫系統的反應,雖然能一定程度上控制病情,但同時也會帶來一系列副作用,比如肥胖、骨質疏松、高血壓等等。幸運的是,近年來一些非激素類的新藥開始出現。比如一款叫貝利尤單抗(belimumab)的藥物,它通過抑制B細胞的活化,減少攻擊自身組織的抗體生成,從而緩解癥狀。這是全球第一款靶向治療狼瘡的藥物,2011年在美國上市,2019年也在中國獲批[4]。當然,類似的藥物還有不少,這里就不展開列舉了。但需要注意的是,這些藥物的主要作用是緩解癥狀,而非根治狼瘡。
這里有一個非常值得注意的細節。抗體分子是由一種特殊的免疫細胞——B淋巴細胞——制造和分泌的。而那些專門攻擊人體自身組織的“自身抗體”(autoantibody),也是出自它們之手。正因為如此,像貝利尤單抗這樣的藥物,通過抑制B細胞的活化,能夠減少這些“搗亂分子”的產生,從而有效緩解狼瘡癥狀。目前研發中的許多狼瘡候選藥物,也大多沿用了這一思路。
然而,科學界的探索并未止步于此。面對那些“不聽話”的B細胞,他們把目光投向了另一個領域:癌癥。你可能想不到,一種原本用來對付癌癥的“免疫武器”——CAR-T療法,或許也能成為攻克紅斑狼瘡的全新解法。
CAR-T療法的原理與在紅斑狼瘡中的突破
說到CAR-T,你肯定不陌生,我們上期報告剛剛討論過這個話題。所謂CAR-T,全稱叫做嵌合抗原受體-T細胞(Chimeric Antigen Receptor T-cell),是一類利用免疫細胞的殺傷作用治療疾病的藥物[5]。2017年,美國藥監局批準了兩款類似的CAR-T藥物上市,分別是諾華公司開發的Kymriah和Kite公司開發的Yescarta[6],它們專門用于治療由B細胞癌變引起的血液腫瘤。這兩款藥物的設計思路非常巧妙:首先,從患者體內提取T淋巴細胞,然后通過基因改造,在其細胞膜上插入一個人工設計的蛋白,也就是CAR。這個CAR分子能夠精準識別B細胞表面的一種特殊標志物,叫做CD19,一旦鎖定目標,就會啟動T細胞的殺傷機制,徹底清除這些B細胞——包括那些已經癌變的B細胞。通過這樣的精準打擊,CAR-T成功讓不少患者的血液腫瘤得到了有效控制。
既然狼瘡的發病源自異常活躍的B細胞及其分泌的自身抗體,而第一代上市的CAR-T恰好就能專一地識別和殺傷B細胞,那么一個很自然的思路就是:如果把這些原本用于治療血液腫瘤的CAR-T,轉而用于治療狼瘡,是否有效呢?
2019年,田納西大學的科學家率先在小鼠身上驗證了一個大膽的設想:在紅斑狼瘡的小鼠模型中使用靶向CD19蛋白的CAR-T療法,能夠有效清除小鼠體內異常的B細胞和自身抗體,大大緩解狼瘡癥狀并顯著延長小鼠的壽命[7]。在這個發現的快速推動下,CAR-T治療狼瘡的設想跑步進入了人體臨床驗證階段。在2021年,德國紐倫堡大學的科學家們在一位20歲女性狼瘡患者的身上首次嘗試了CAR-T療法。此前,這位患者使用了所有可能的狼瘡治療方案,都無法控制其病情的反復出現和惡化,最終只能冒險嘗試一下全新的CAR-T。在停用現有藥物后,醫生們給她輸注了靶向CD19蛋白的CAR-T細胞,在短短幾天內就觀察到了狼瘡各個指標的緩解,到用藥一個半月后,所有狼瘡癥狀更是徹底消失了[8]。CAR-T療法小試牛刀,已經看到了巨大的潛力。
到了2022年,這項研究又邁出了關鍵一步。同一團隊在五位狼瘡患者身上進一步嘗試了CAR-T療法,結果同樣令人振奮:所有患者的癥狀都完全緩解[9]。研究者們還對這五位患者進行了長期隨訪,發現狼瘡居然有被徹底治愈的可能:在用藥后長達8個月的觀察期間,患者不再需要任何狼瘡藥物,而疾病也沒有任何復發跡象。到了2024年,同一團隊延長隨訪時間至15個月,結果依然令人驚喜:所有患者的癥狀保持穩定,狼瘡毫無復發的跡象[10]。
是什么導致了如此顯著的效果呢?研究者們發現,這可能與CAR-T療法對免疫系統的“雙重作用”有關。一方面,CAR-T藥物在短時間內徹底清除了患者體內的異常B細胞,這與狼瘡癥狀的快速改善直接相關;另一方面,研究團隊觀察到,在用藥3個月左右,患者體內逐漸出現了新生的B細胞。這本身其實也不奇怪,畢竟造血干細胞一直在持續生產新的B淋巴細胞。
但關鍵點在于,這些重新生成的B細胞不再是“搗亂分子”。它們表現出正常的免疫功能,不會制造攻擊自身組織的抗體,也不會引發狼瘡。這意味著,CAR-T療法可能不僅僅是“清掃”異常B細胞,更重要的是,它似乎對免疫系統進行了“關機重啟”。在被徹底清除后,新生的B細胞回歸了正常狀態,免疫系統也恢復了健康功能。如果這一現象得到更多驗證,狼瘡的徹底治愈將不再是遙遠的夢想。
在這之后,CAR-T治療狼瘡的嘗試開始在世界各地火熱開展。在2024年初,《柳葉刀》雜志報道了一位15歲女性狼瘡患者被治愈的案例,這是CAR-T療法第一次用于未成年人患者[11]。特別值得注意的是,這位患者的病情已經進展到腎衰竭、需要每2-3天做一次血液透析以維持生命的狀態了。而CAR-T療法不光治好了她的狼瘡,甚至還改善了她的腎臟功能,讓她不再需要做透析也能健康生活。你可能還記得,在沙白白的故事里,腎衰竭和長期透析是她選擇結束生命的重要原因之一。而在CAR-T療法中,改善腎功能的突破為類似患者帶來了全新的希望。現代醫學的快速進步讓人心生感慨,也讓人惋惜,若這些突破能早幾年到來,或許她的人生會是另一番光景。
更值得關注的是,CAR-T療法的潛力遠不止于治療狼瘡。很多自身免疫疾病的發病機制與狼瘡類似,都是由于B細胞功能異常,分泌了大量攻擊正常組織的抗體,最終導致器官受損。CAR-T療法在這些疾病中也展現了驚人的效果。在過去的短短幾年間,類似的成功案例不斷涌現。例如2023年,CAR-T成功治愈一位抗合成酶抗體綜合征患者[12];也在2023年,CAR-T又成功治愈一位重癥肌無力患者[13]。在全球各地,CAR-T正在被用于治療許多不同的自身免疫疾病。如今,CAR-T療法已經成為全球許多自身免疫疾病研究的焦點,帶來了無數令人期待的可能性。
CAR-T療法的局限與通用型CAR-T的希望
然而,任何突破性的療法在帶來希望的同時,也不可避免地伴隨著挑戰。隨著CAR-T療法應用范圍的不斷拓展,一些潛在問題逐漸顯現,值得我們深入探討。
一個問題是關于安全性的:CAR-T細胞在人體內不僅能長期存活,還會繼續繁殖。考慮到經過基因改造的CAR-T細胞有著高度一致的靶向性,當大量CAR-T細胞同時對人體B細胞展開“圍剿”時,可能引發一種難以控制的免疫反應,又被稱為“細胞因子風暴”[14]。在CAR-T治療腫瘤的臨床應用中,這種嚴重副作用是醫生需要高度警惕并隨時處理的風險。不過,用于狼瘡治療時,情況似乎要溫和得多。這可能是因為,治療狼瘡所需的CAR-T細胞數量大大低于治療癌癥的劑量,大概只有后者的20%-50%。正因如此,狼瘡治療中觀察到的細胞因子風暴要少得多。在上面我們提到的狼瘡治療案例中,也確實沒有觀察到特別致命的細胞因子風暴。
除卻上述的安全問題,CAR-T療法還有一個更大的限制,那就是它的成本問題。與其說CAR-T是一種藥物,不如說它是一套高度定制的個性化治療方案。在具體的治療過程中,醫生需要從患者體內抽取T淋巴細胞,經過基因改造和體外培養后,再將這些改造過的細胞回輸給患者。同時,還需要持續監控這些T細胞在患者體內的存活和活性。這種復雜的操作意味著,CAR-T治療非常昂貴。最早上市的兩款CAR-T藥物,Kymriah和Yescarta,在美國的銷售價格都在五十萬美元上下,遠非一般人所能承擔,對醫保支付也帶來了巨大的壓力。國內目前已經有五款CAR-T藥物上市,價格雖然比美國低,但也在百萬人民幣上下,同樣讓患者和醫保支付體系望而卻步。
那么有沒有辦法降低CAR-T藥物的生產和使用成本呢?
理論上,答案是肯定的。如果能擺脫CAR-T療法的個性化限制,開發出一批能夠適用于不同患者的“通用型CAR-T”細胞,那么生產和使用成本就有望大幅下降。然而,要實現這一目標,研究者們必須解決一個棘手的問題,那就是免疫排異。要知道,向患者體內輸入來自其他人的T細胞,本質上相當于進行一次“微型器官移植”。這些外來的T細胞會被患者自身的免疫系統視為“敵人”,并迅速加以消滅。更糟糕的是,外來T細胞還可能反過來攻擊患者體內的正常組織和細胞。最終,這種免疫反應不僅不能治病,反而可能引發更加嚴重的后果。
需要說明的是,開發通用型CAR-T并不是一個全新的想法。事實上,在CAR-T療法用于血液腫瘤的早期嘗試中,就已經有不少公司試圖開發沒有排異反應的通用型CAR-T[15]。這里,我們重點說說通用型CAR-T在自身免疫疾病領域的進展。
2024年7月,一項令人矚目的研究發表了。上海長征醫院的醫生們與邦耀生物的藥物開發團隊合作,使用一種通用型CAR-T療法成功治療了多位自身免疫疾病患者,并取得了非常不錯的效果[16]。在這項研究中,科學家們對來自一位健康捐獻者的T細胞進行了復雜的基因改造。這不僅包括加入靶向CD19蛋白的CAR,還使用了CRISPR/cas9基因編輯技術,精準破壞了T細胞中的五個關鍵基因:HLA-A、HLA-B、CIITA、TRAC和PD-1。
為什么是這五個基因呢?原因非常講究。前三個基因(HLA-A、HLA-B、CIITA)的功能是將細胞內的蛋白質分子“遞呈”到細胞表面,供免疫系統識別;而第四個基因(TRAC)則負責識別其他細胞表面“遞呈”出來的蛋白質。而之所以選擇破壞這四個基因,是為CAR-T細胞穿上一件“隱身衣”,既避免被患者的免疫系統認作外來入侵者,也防止它們誤傷患者體內的正常細胞。至于第五個基因,PD-1,這是一個關乎細胞存活的關鍵基因。破壞它的作用,是讓CAR-T細胞在患者體內的存活時間更長,從而能夠持續發揮治療作用。正是這些精密的基因編輯操作,賦予了CAR-T細胞“通用型”的能力。研究團隊用這批經過改造的CAR-T細胞,對兩位系統性硬化癥患者和一位壞死性肌病患者進行了治療。結果令人振奮:患者不僅沒有出現嚴重副作用,癥狀在治療后迅速改善,且在隨后的半年觀察期內持續好轉。值得注意的是,這兩種疾病與狼瘡有相似之處——它們同樣是由B細胞異常引發的自身免疫疾病。這項研究不僅驗證了通用型CAR-T療法的安全性和有效性,還為未來更多類似疾病的治療探索提供了新思路。
總結一下,利用通用型CAR-T治療包括狼瘡在內的自身免疫病,可能是CAR-T技術出現以來最重要的突破。從臨床需要的角度說,它為自身免疫疾病的長期和徹底治愈提供了一個革命性的方案,價值無可比擬;從藥物經濟學的角度說,它有望顯著降低治療成本,讓細胞治療真正走進千家萬戶。事實上,CAR-T技術的潛力遠不止于此。在之前的報告中,我們還提到過CAR-T被用于清除衰老細胞、治療衰老相關疾病,甚至嘗試逆轉衰老。說到底,CAR-T本質上是一種專門識別并殺死特定細胞的工具。如果裝上能識別B細胞的CAR,它就是對抗癌癥和自身免疫疾病的利器;如果裝上能識別衰老細胞的CAR,它或許就是抗衰老的關鍵武器[17]。站在今天這個時間節點我們可能忍不住會暢想,對活的細胞進行改造,讓它們可以批量生產批量應用,在人體內發揮復雜功能,治療各種各樣的疾病,提升各種各樣的健康指標,是不是即將成為觸手可及的未來呢?
參考文獻:
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[2]https://www.nature.com/articles/s41584-021-00668-1
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[4]https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3198539/
[5]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10225594/
[6]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6343443/
[7]https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aav1648
[8]https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMc2107725
[9]https://www.nature.com/articles/s41591-022-02017-5
[10]https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2308917
[11]https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(24)00424-0/fulltext
[12]https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(23)00023-5/fulltext
[13]https://www.thelancet.com/journals/laneur/article/PIIS1474-4422(23)00375-7/fulltext
[14]https://ascopubs.org/doi/10.1200/EDBK_238691
[15]https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2021.744823/full
[16]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39013470/
[17]https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32555459/
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