撰文 | 亦
嵌合抗原受體（Chimeric antigen receptor, CAR）T細胞作為一種高效的免疫療法，廣泛應用於復發性B細胞來源惡性腫瘤，如急性淋巴細胞白血病（ALL），套細胞淋巴瘤（MCL），瀰漫大B細胞淋巴瘤（LBCL）等【1-3】。在LBCL中，靶向淋巴瘤細胞表面CD19的CAR T細胞（CAR19）對於復發性病人顯示顯著活性，都能引發響應【4,5】。儘管如此，仍有超過一半復發性瀰漫大B細胞淋巴瘤（rLBCL）病人在接受CAR19 T細胞療法之後會再次復發，但其中抗性機制仍不清楚。
近日，來自史丹福大學醫學系腫瘤科的Ash A. Alizadeh團隊在Cancer Cell上發表了題為Determinants of resistance to engineered T cell therapies targeting CD19 in large B cell lymphomas的文章，研究通過雜交捕獲策略拓展CAPP-seq（cancer personalized profiling by deep sequencing），利用游離DNA（cfDNA）同時進行腫瘤和CAR T細胞效應器的表徵，作者發現了復發瀰漫大B細胞淋巴瘤病人中存在兩個獨立群體，進一步地，作者鑑定了與抗性相關的基因組異常，分子閾值調控及微環境改變。
作者首先收集了接受阿西卡巴金-西洛里奇（axicabtagene ciloleucel, axi-cel）治療後兩個rLBCL病人群體（發現群體和驗證群體）的719例血液和組織樣本，並搭建了一個平台同時刻畫rLBCL病人在CAR19療法中腫瘤B細胞應答和抗腫瘤T細胞動力學，他們稱之為STEP（simultaneous tumor and effector profiling），作者通過對cfDNA的整合分析來表徵循環腫瘤DNA（ctDNA），CAR19 T細胞來源的cfDNA（cfCAR19）和非工程化T細胞受體cfDNA（cfTCR）分子。將STEP應用至發現群體中，作者分別對ctDNA，cfCAR19和cfTCR水平進行定量，發現產生疾病進展的病人處理前ctDNA水平顯著升高，預示著較短的無事件生存期（EFS）；cfCAR19能夠反映CAR19的擴張和功能的持久性，如短的cfCAR19來源於腫瘤浸潤CAR T細胞，長的則代表循環CAR T細胞，在CAR19注入後，循環CAR19細胞表現出擴張；重排cfTCR數目與cfCAR19水平顯著相關，提示CAR19 T細胞歸巢到組織中，並在周圍重建或擴展其他T細胞。
圖1 研究概覽
接下來作者選取了115例治療初期和138例復發rLBCL病人樣本進行分析並比較其基因組特徵，發現大體的突變數非常類似。為最大程度檢測出與預後相關的基因型，作者將發現群體和驗證群體混合，鑑定出了與較差EFS顯著相關基因突變，包括與B細胞身份相關的PAX5/IRF8和與免疫微環境調節相關的TMEM30A等。類似地，作者發現了與復發相關的體細胞拷貝數異常，如9p24.1和18q21.2的擴增。那麼腫瘤基因型是如何影響預後的呢？作者將基因型信息與cfCAR19的動態水平，腫瘤RNA-seq以及免疫去卷積數據整合，發現多個進展期病人中都存在CD19突變，其與cfCAR19水平顯著負相關，提示持續的CAR19 T細胞會導致腫瘤發生「免疫編輯」，通過遺傳/表觀遺傳機制丟掉CD19。IRF8突變的腫瘤富集瘤內調節性T細胞和靜息記憶CD4 T細胞。此外，包含PD-L1基因組區域的擴增也反映了CAR19 T cells的選擇壓和腫瘤免疫表型的進化。
為探究CAR19擴張和腫瘤基因型間的關係如何影響預後，作者首次整合了cfCAR19和流式細胞測量，發現不同突變導致的CAR19擴張不同，會塑造不同的腫瘤免疫微環境，如TNFRSF14突變的腫瘤靜息態CD4 T細胞和T濾泡輔助細胞水平都更高。隨後，作者使用CAPP-seq定量了CAR19治療後復發的腫瘤內CAR19的水平，發現其與血漿中cfCAR19水平對應得很好，具有更高CAR19含量的腫瘤炎症反應會更強，提示在有無CAR T細胞場景下，療法抗性機制是完全不同的。
基於以上結論，作者最後提出了一個整合不同分子特徵的多變量預後模型，篩選的特徵結合了腫瘤B細胞和CAR T細胞因素。他們發現在預測接受CAR19細胞療法後的臨床預後上，腫瘤內在和外在的分子特徵是互補的，並且可以通過cfDNA實現無侵襲性的測量。
總的來說，文章對來自於兩個獨立群體的超過700個rLBCL病人樣本進行表徵，同時檢測循環腫瘤DNA，細胞游離CAR19逆轉錄病毒片段和T細胞受體重排，能夠整合腫瘤以及（非）工程化T細胞效應器調節因素以評估治療失敗和預測預後。研究促進了CAR T細胞和個性化診療的提升和完善。
原文連結：
https://doi.org/10.1016/j.ccell.2022.12.005
製版人：十一
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