高活性的间皮素导向CAR T细胞引起的两例严重肺毒性

Two cases of severe pulmonary toxicity from highly active mesothelin-directed CAR T cells

作者信息Andrew R Haas, Ryan J Golden, Leslie A Litzky, Boris Engels, Linlin Zhao, Fangmin Xu, John A Taraszka, Melissa Ramones, Brian Granda, Wan-Jung Chang, Julie Jadlowsky, Kim-Marie Shea, Adam Runkle, Anne Chew, Emily Dowd, Vanessa Gonzalez, Fang Chen, Xiaojun Liu, Chongyun Fang, Shuguang Jiang, Megan M Davis, Neil C Sheppard, Yangbing Zhao, Joseph A Fraietta, Simon F Lacey, Gabriela Plesa, J Joseph Melenhorst, Keith Mansfield, Jennifer L Brogdon, Regina M Young, Steven M Albelda, Carl H June, Janos L Tanyi
PMID37312454
期刊Mol Ther
发布时间2023-08
DOI10.1016/j.ymthe.2023.06.006

实验完整度

高

包含体外细胞实验、动物模型、临床病例、尸检及分子病理学分析等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制研究。

主要模型

OVCAR8细胞系 Panc02.03细胞系 N87胃癌细胞系 A549肺癌细胞系 NSG小鼠异种移植模型 实体瘤患者(1期临床试验)

重点核对

输注剂量:3 × 10^8 CAR T细胞/m² 患者入组时排除肺部炎症或纤维化疾病 免疫检查点抑制剂洗脱期至少4个月 输注后监测时间:至少48小时住院观察 CAR T细胞制品质量检测

摘要

多项临床研究通过给予间皮素(MSLN)阳性的实体瘤患者输注间皮素导向的嵌合抗原受体(CAR)T细胞来治疗这些肿瘤。尽管这些产品通常是安全的,但疗效有限。因此,我们生成并表征了一种强效的、全人源的抗MSLN CAR。在一项针对实体瘤患者的1期剂量递增研究中,我们观察到在高剂量队列(每平方米1–3×10^8个T细胞)中静脉输注该产品后,出现两例严重肺毒性。两名患者均在输注后48小时内出现进行性低氧血症,临床和实验室检查结果符合细胞因子释放综合征。其中一名患者最终进展为5级呼吸衰竭。尸检显示急性肺损伤、广泛的T细胞浸润以及CAR T细胞在肺部的积聚。RNA和蛋白质检测技术证实,受影响的肺组织中良性肺上皮细胞低水平表达MSLN,而在其他炎症或纤维化条件下获得的肺样本中也有类似发现,这表明肺上皮细胞(而非胸膜)的间皮素表达可能导致剂量限制性毒性。我们建议,MSLN导向疗法的患者入组标准和给药方案应考虑间皮素在良性肺组织中动态表达的可能性,并特别关注具有潜在炎症或纤维化疾病的患者。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
高活性全人源抗MSLN CAR T细胞在实体瘤患者中的安全性和毒性如何?
核心机制
在炎症或损伤情况下,良性肺上皮细胞可动态上调MSLN表达,被高活性CAR T细胞识别,导致局部炎症反应和肺损伤。
主要证据
两例患者出现严重肺毒性,尸检显示急性肺损伤、T细胞浸润和CAR T细胞积聚,且肺上皮细胞MSLN表达与炎症相关。
研究意义
提示在MSLN导向治疗临床试验中,应将肺损伤、炎症或纤维化作为排除标准,并考虑剂量、给药途径和患者选择。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

CAR构建和体外筛选

生成高活性全人源抗MSLN CAR T细胞

利用噬菌体展示技术筛选人源scFv,构建第二代CAR(含CD8α铰链和跨膜域、4-1BB和CD3ζ),并在Jurkat报告细胞和原代T细胞中进行功能筛选。

2

体外功能验证

评估CAR T细胞对低MSLN表达肿瘤的反应性

通过IFNγ释放、杀伤实验等方法评估CAR T细胞对OVCAR8、Panc02.03和NALM-6细胞系的反应性。

3

体内抗肿瘤活性评估

评估CAR T细胞在异种移植模型中的抗肿瘤效果

使用N87胃癌和A549肺癌异种移植模型,通过皮下或静脉注射肿瘤细胞,随后静脉注射CAR T细胞,监测肿瘤生长或生物发光信号。

4

临床1期试验

评估M5 CAR T细胞在实体瘤患者中的安全性和耐受性

进行3+3剂量递增临床试验,静脉输注不同剂量的CAR T细胞,监测毒性反应和疗效。

5

肺毒性病例分析

明确肺毒性的临床和病理特征

详细记录两例患者的临床表现、实验室检查和影像学变化,进行尸检和组织学分析,利用qPCR、免疫组化、RNAScope和数字空间谱分析检测肺组织中CAR T细胞和MSLN表达。

6

探索MSLN表达与炎症的关系

验证良性肺上皮细胞MSLN表达与炎症的关系

使用人肺活检和尸检标本(涵盖多种炎症和纤维化疾病)进行免疫组化染色,分析MSLN表达与炎症严重程度的相关性。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基Gibco--
胎牛血清Gibco--
Lipofectamine 2000转染试剂ThermoFisher Scientific--
人类T细胞激活磁珠ThermoFisher Scientific--
CryoStor CS10冻存液BioLife Solutions--
BD LSR Fortessa流式细胞仪BD Biosciences--
FlowJo软件----
Bright-Glo底物Promega--
V-PLEX人IFN-γ试剂盒Meso Scale Discovery--
IVIS Spectrum小动物活体成像系统PerkinElmer--
间皮素抗体,克隆5B2ThermoFisher--
间皮素RNAscope探针Advanced Cell Diagnostics--
GeoMx数字空间谱分析平台Nanostring--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
CAR T细胞制造
CAR构建、慢病毒转导、细胞培养条件
阅读提示:Materials and methods: CAR constructs, Lentivirus production, CAR T cell generation for preclinical testing
体外实验
靶细胞系、效应细胞比例、共培养时间、检测指标
阅读提示:Materials and methods: Functional T cell assays, Luciferase-based killing assay, Cytokine secretion assay
体内实验
小鼠品系、细胞接种数量、CAR T细胞剂量、给药途径、肿瘤监测方法
阅读提示:Materials and methods: Mouse studies, N87 tumor model, A549 tumor model
临床试验
患者入组标准、剂量方案、淋巴清除方案、毒性监测
阅读提示:Results: Clinical trial design; Discussion 中提及的修改
肺毒性分析
尸检组织样本处理、免疫组化方法、MSLN表达定量
阅读提示:Materials and methods: Histopathology studies, Digital spatial profiling