Sci Adv：单细胞多组学分析或为开发新型CAR-T细胞疗法提供新的思路

在过去10年里，一种称之为CAR-T细胞疗法的癌症疗法在治疗血液癌症上展现出了巨大的前景，但通常情况下患者往往会在短时间内出现疾病复发；近日，一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“Single-cell antigen-specific landscape of CAR T infusion product identifies determinants of CD19-positive relapse in patients with ALL”的研究报告中，来自耶鲁大学等机构的科学家们揭示了其中一些关键的线索来解释为何患者会出现癌症复发。

图片来源：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj2820

CAR-T细胞疗法主要涉及从患者机体的血液中分离出抵御病毒的T细胞，并利用嵌合抗原受体（CAR）对其进行遗传性修饰，CAR能靶向作用癌细胞表面表达的标志物，这些CAR-T细胞随后就会被重新输注到患者体内来抵御癌细胞，实践证明，其能有效抵御多种血液癌症，比如急性淋巴细胞性白血病（ALL）、淋巴瘤和多发性骨髓瘤，然而，很多患者都会在短期内出现疾病的缓解，30%-60%接受治疗的患者都会在1年内出现疾病的复发。

为此，研究人员开始着手分析疾病长期缓解的患者和疾病复发的患者之间的差异，他们寻找了患者机体细胞的模式，并分析了12名儿童ALL患者机体的10万个单一的CAR-T细胞，在12名患者中，有5名患者在长达5年多的时间里疾病得到了完全缓解，另外5名患者则在试验过程中发生了疾病复发，其中位时间点为9.6个月，另外2名受试者并没有显示出对该疗法的客观反应。

文章中，研究人员使用了所谓的多组学方法，即将来自转录组和蛋白质组的数据结合，从而进行了强大的单细胞分析，这样他们就能密切研究每个细胞的基因表达特性，并识别出CAR-T细胞中隐藏的分子机制，其在未来癌症疗法的开发过程中扮演着关键角色。研究人员还识别出了一种共表达的细胞因子组件，其能作为免疫系统的信使而分泌特殊蛋白质，同时其还是协调免疫细胞的关键调节子，在这些细胞因子中，研究者发现了一组能代表T辅助2细胞（Th2）功能的细胞因子在疾病已经缓解了5年或更长时间的患者的细胞谱中非常突出，Th2细胞是介导机体免疫反应激活和维持的一种细胞亚型，这样研究人员就能更好地评估来自不同患者机体的CAR-T细胞的功能差异。

原始出处：Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abj2820

这项观察性研究意味着，Th2的功能可能是维持CAR-T细胞疗法长期缓解所不可或缺的，本文研究分析或许为决定哪些患者会进入持久的疾病缓解期提供了一定的线索和见解。同时其还为研究人员提供了潜在的生物标志物来在给予癌症患者进行昂贵而复杂的治疗之前来预测患者的治疗结果。随后研究者将该研究扩展到参与另外两项CAR-T细胞临床试验的49名额外的ALL患者中，同时其还进行了独立的评估，其联合研究的实验结果共同验证了CAR-T细胞输注产品中Th2功能的存在的确与患者出现5年以上的长期疾病缓解期有关。

通过大约10年的随访，研究人员收集了足够的数据，如今他们就能够回答这一紧迫的问题，即相比非持久应答的患者，为何某些患者的病情会复发？基于当前的研究发现，如今研究人员已经将单细胞多组学分析扩大到了81名患者中，并涵盖了CAR-T细胞治疗中所有的临床反应类型。研究人员推测，这一巨大的数据库或许能帮助他们更为精确且全面理解疾病发生背后的机制。

综上，本文研究结果或有望帮助指导科学家们开发新型疗法来增强特定T细胞的功能从而维持癌症患者长期的疾病缓解。

原始出处：

ZHILIANG BAI，STEVEN WOODHOUSE，ZIRAN ZHAO, et al. Single-cell antigen-specific landscape of CAR T infusion product identifies determinants of CD19-positive relapse in patients with ALL, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abj2820