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Nature Medicine:九个月后的基因叛变?多组学解析CAR-T细胞"黑化"之路

来源:生物探索 2025-03-02 11:37

这项研究犹如投进免疫治疗深湖的巨石:当我们在基因层面"重新编程"免疫细胞时,也在与细胞进化数百万年的生存本能博弈。

在医学界被誉为"活体药物"的CAR-T细胞疗法,正遭遇前所未有的信任危机。2月21日《Nature Medicine》披露的这项突破性研究“Multiomic profiling of T cell lymphoma after therapy with anti-BCMA CAR T cells and GPRC5D-directed bispecific antibody”,揭开了免疫治疗最隐秘的基因暗战——研究人员首次捕捉到经过基因改造的T细胞"黑化"全过程,这些本应精准猎杀癌细胞的"生物导弹",竟在患者体内演变成致命肿瘤的制造者。

该研究追踪了一位63岁多发性骨髓瘤患者的治疗历程:在接受靶向BCMA的Cilta-cel CAR-T疗法后,他先经历了癌细胞清零的医学奇迹,却在9个月后面临更凶险的外周T细胞淋巴瘤。通过单细胞测序、空间转录组学等技术,研究团队发现这些"叛变"的CAR-T细胞暗藏双重杀机——既携带治疗时植入的肿瘤识别程序,又获得TET2基因突变和克隆造血的"进化加成",最终突破人体最后的防御机制。更令人震惊的是,这些恶性细胞竟能穿越皮肤、肠道多重屏障,形成立体攻势。

这项研究犹如投进医学界的深水炸弹:它不仅是全球首例全程追踪的CAR-T致瘤案例,更揭示了基因编辑疗法可能触发的"完美风暴"——当DNA修复缺陷(CHEK2突变)、表观遗传失控(TET2缺失)与慢性抗原刺激相遇,即便最先进的抗癌武器也可能倒戈相向。在CAR-T治疗进入早期应用阶段的今天,这项发现为医学界敲响警钟,也开启了精准监控基因治疗安全性的新纪元。

2月21日《自然医学》披露的特殊病例引发全球关注:一位接受CAR-T治疗的多发性骨髓瘤患者,竟在9个月后遭遇外周T细胞淋巴瘤的突袭。这场抗癌疗法引发的"细胞叛变",揭开了现代免疫治疗最隐秘的基因暗战。

CAR-T疗法:抗癌新星的双面刃

嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法自2017年获批以来,已成功将B细胞成熟抗原(BCMA)靶向治疗带入临床,使复发/难治性多发性骨髓瘤(RRMM)的缓解率突破70%。这项技术通过基因改造患者的T细胞,使其装备"肿瘤GPS"——特异性识别癌细胞的嵌合受体。

但2024年FDA不良事件报告系统显示,536例接受CAR-T治疗的患者中,有17例(3.2%)出现了T细胞恶性肿瘤。该案例中的63岁男性患者,在第五线治疗中接受靶向BCMA的Cilta-cel CAR-T后,尽管初期完全缓解,却在后续治疗中遭遇了意想不到的基因叛变。

细胞叛变时间线:治疗后的"定时炸弹"

患者在CAR-T输注后经历了典型治疗反应:

第3周:完全缓解

第7月:血清学复发,CAR-T拷贝数降至1.5×10^6/百万白细胞

第9月:突发皮肤结节,病理证实为CD8+ T细胞浸润,Ki-67增殖指数高达70%

第12月:肠道出现Granzyme B阳性的克隆T细胞

空间转录组学揭示惊人发现:皮肤病变中检测到携带CAR基因的T细胞克隆,这些"叛变者"同时保留着原始治疗时的基因改造痕迹。

基因风暴中心:TET2突变的蝴蝶效应

全基因组测序(WGS)揭开了基因层面的完美风暴:

CHEK2胚系突变:DNA损伤修复基因的先天缺陷,埋下基因组不稳定的种子

TET2双重打击:初始VAF(变异等位基因频率)10%的截短突变(p.R544*);治疗后出现730kb的染色体4q24区缺失,导致杂合性丢失(LOH)

JAK1意外突变:虽未发生在经典的假激酶域,但仍可能影响信号传导

这就像在细胞基因组的"控制中心"安装了三重保险失效装置:DNA修复失灵→表观遗传失控→信号通路异常,最终引爆T细胞恶性增殖。

克隆战争:两大叛军的前世今生

单细胞测序捕捉到两个"叛变军团"的进化轨迹: 

克隆1_3军团

特征:CD5/CD7丢失,呈现T大颗粒淋巴细胞白血病(T-LGLL)表型

基因特征:HLA-II类基因过表达,LAG3抑制信号失活

皮肤浸润主力:占病变区域75%的T细胞

克隆2军团

特征:KPNA4基因内含子的CAR整合

行为模式:对地塞米松敏感,治疗后占比从52%降至38%

特殊技能:PRR5L剪接突变可能激活mTOR通路

这两支克隆如同拥有不同战术的叛军:前者擅长组织渗透,后者精于信号劫持,共同演绎着基因层面的"权力游戏"。

治疗悖论:地塞米松的双刃剑

糖皮质激素的介入展现出戏剧性效果:

临床症状:皮肤病灶完全消退,肠道症状缓解

克隆动态:克隆1_3占比从25%升至38%,呈现"镇压-反弹"现象

基因表达:治疗后克隆2的耗竭特征基因(如HAVCR2)上调3.2倍

这揭示了一个治疗困局:激素虽能暂时压制症状,却可能筛选出更具侵袭性的克隆亚群,如同扑灭明火却助长暗火。

现代启示录:免疫治疗的基因暗礁

克隆造血(CHIP)预警:治疗前检测TET2等基因突变,或成风险预测关键

整合位点监测:ZGPAT、KPNA4等基因内含子区域的CAR整合需重点监控

序贯治疗风险:CAR-T后接续双特异性抗体(如GPRC5D×CD3)可能加剧T细胞耗竭

研究团队建议:对接受多线免疫治疗的患者,建立包含单细胞测序和液体活检的动态监测体系,捕捉早期克隆演变信号。

未来战场:精准医学的攻防之道

基因防火墙:开发整合Safe Harbor位点的第四代CAR载体

智能开关:引入可调控的自杀基因系统(如iCasp9)

克隆清道夫:针对TET2突变开发表观遗传调节剂

预测算法:基于机器学习建立克隆演化风险模型

如同为CAR-T细胞安装"基因刹车",未来疗法需要在抗癌效力与基因安全间找到精妙平衡。

这项研究犹如投进免疫治疗深湖的巨石:当我们在基因层面"重新编程"免疫细胞时,也在与细胞进化数百万年的生存本能博弈。

每个CAR-T细胞都承载着治愈的希望与叛变的可能,而研究人员的使命,就是在基因的钢丝上走出精准医学的平衡之道。

这场细胞层面的"谍战"提醒我们:征服癌症,既需要大胆创新的勇气,更要有敬畏生命的谨慎。

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