tisa-cel与axi-cel CAR-T结构差异及其对B细胞恶性肿瘤CD19耐药的影响

要点

• CD19-CAR-T治疗中，tisa-cel与axi-cel在铰链区/跨膜区/共刺激结构域方面存在结构差异，从而影响耐药性的形成。
• 与基于CD28的axi-cel相比，基于4-1BB的tisa-cel更易通过突变和异常剪接导致CD19丢失。
• 数学建模提示，tisa-cel无法清除CD19低表达细胞，可能促进耐药肿瘤克隆扩增。
• 诊断性抗体常可检测到FMC63结合区之外的CD19表位，可能误导对耐药性的临床评估；FMC63特异性检测至关重要。

研究背景

CD19靶向嵌合抗原受体T细胞（Chimeric Antigen Receptor T-cell, CAR-T）治疗已彻底改变复发或难治性B细胞恶性肿瘤的治疗格局，如弥漫大B细胞淋巴瘤（Diffuse Large B-cell Lymphoma, DLBCL）和急性淋巴细胞白血病（Acute Lymphoblastic Leukemia, ALL）。两种已获美国食品药品监督管理局（FDA）批准的代表性产品——tisagenlecleucel（tisa-cel）和axicabtagene ciloleucel（axi-cel）——均通过FMC63单链可变片段（single-chain variable fragment, scFv）靶向恶性B细胞表面的CD19抗原。尽管初始缓解率较高，约半数患者在输注后仍会复发。导致复发的机制包括肿瘤细胞CD19的丢失或突变，即抗原逃逸，这是CAR-T治疗面临的主要障碍之一。

近期临床观察提示，tisa-cel治疗后的CD19突变发生率高于axi-cel。然而，针对这两种CAR-T产品的直接机制比较研究仍较为有限。其功能差异的核心在于铰链区、跨膜区及共刺激结构域：tisa-cel采用CD8α铰链区/跨膜区并结合4-1BB共刺激，而axi-cel则全程使用CD28相关结构域。在本研究之前，这些结构差异对CAR-T疗效及耐药形成的生物学后果尚不明确。

研究设计

Krawczyk等开展的本研究整合了临床数据分析、体外与体内功能实验、分子分型及数学建模，以探讨CAR结构如何影响CD19-CAR-T治疗耐药。研究者比较了肿瘤B细胞反复暴露于基于CD19-4-1BB的CAR-T细胞（模拟tisa-cel）与基于CD19-CD28的CAR-T细胞（模拟axi-cel）后的变化，重点关注CD19蛋白丢失、CD19基因改变及相关剪接变异的发生。

研究者使用FMC63特异性试剂检测接受tisa-cel和axi-cel治疗患者的临床样本中的CD19突变、杂合性缺失以及蛋白表达模式。功能实验用于评估对不同CD19表达水平靶细胞的细胞毒性。数学模型则模拟了不同CAR-T细胞类型在选择压力下对耐药性CD19低表达（CD19low）群体扩增动态的影响。

主要发现

反复暴露于CD19-4-1BB CAR-T细胞可显著导致肿瘤B细胞总CD19蛋白及FMC63表位特异性丢失，而CD19-CD28 CAR-T细胞未观察到这一现象。这表明，4-1BB共刺激结构域会增加选择压力，从而促进CD19抗原逃逸。

分子分析显示，4-1BB CAR-T治疗耐药与CD19转录本的异常剪接事件、CD19位点杂合性缺失，以及特异发生于编码FMC63表位外显子中的移码突变或错义突变相关。这些改变共同降低了CAR-T的识别能力及细胞毒作用。

数学建模支持上述结果：CD19-4-1BB CAR-T细胞清除CD19low肿瘤细胞的能力较弱，从而允许耐药克隆扩增并推动复发。相较之下，基于CD28的CAR-T细胞对低抗原密度细胞表现出更强的清除能力，这或可解释其临床上观察到的较低突变率。

此外，本研究还提示了一个诊断学陷阱：许多标准抗CD19单克隆抗体识别的是FMC63结合区之外的表位，因此在抗原丢失检测中可能出现假阴性结果，从而增加CAR-T耐药临床评估的复杂性。作者强调，应使用FMC63特异性诊断工具，以准确监测耐药形成并指导治疗决策。

专家点评

这项严谨的研究为理解CAR结构设计如何从根本上影响CD19-CAR-T治疗中的肿瘤逃逸动力学提供了重要机制证据。研究从共刺激结构域生物学及肿瘤抗原识别的角度，解释了长期存在的临床现象——接受tisa-cel与axi-cel治疗患者之间不同的突变发生率。

尽管4-1BB共刺激通常与CAR-T持续时间更长及潜在更佳安全性相关，但这种优势可能以对CD19low恶性克隆靶向不足为代价。另一方面，基于CD28的CAR可能对异质性抗原表达产生更强的即时细胞毒作用，但也可能伴随不同的毒性谱。

本研究的局限性包括体外模型的约束，以及将数学模拟应用于患者体内复杂肿瘤微环境时的局限。不过，这些发现仍强调了改进CAR设计的必要性：一方面提高对CD19low或变异抗原的识别能力，另一方面优化抗原逃逸监测的诊断策略。

结论与未来方向

Krawczyk等的研究阐明了tisa-cel与axi-cel在CAR铰链区、跨膜区及共刺激结构域上的差异，如何关键性影响B细胞恶性肿瘤中由CD19抗原丢失介导的耐药形成。优化CAR结构，使其更好地靶向CD19low细胞，可能通过阻止耐药克隆扩增而降低复发率。

从临床实践角度看，这些发现支持标准化应用FMC63表位特异性诊断工具，以准确评估治疗后CD19状态，从而促进及时治疗干预。未来CAR-T开发应优先设计兼顾持久性与肿瘤靶向广度的抗原识别模块和共刺激结构域。

总体而言，本研究加深了我们对耐药机制的认识，并为提升已成为血液肿瘤学基石治疗之一的CD19-CAR-T疗效持久性提供了路线图。

Reference

Krawczyk M, Fidyt K, Fernandez-Fuentes N, Winiarski T, Pepek M, Bousquets-Muñoz P, Puente XS, Gutiérrez-Fernández A, Davis J, Owczarek D, Graczyk-Jarzynka A, Sanz-Galarreta P, Menendez P, Szumera-Ciećkiewicz A, Benard E, Wälchli S, Thomas-Tikhonenko A, Pérez-García VM, Galán-Gómez V, Escudero López A, Delgado EI, Minguillón J, Pérez-Martínez A, Winiarska M. Tisa-cel and axi-cel CAR structure influences the development of resistance to CD19-CAR-T therapy. Leukemia. 2026 Aug 27. doi: 10.1038/s41375-026-03081-3. Epub ahead of print. PMID: 42660975.