2017年,美国食品药品监督管理局(FDA)批准了医学史上首款此类药物:Kymriah,一种用于治疗儿童白血病的CAR-T疗法。这个想法既简单又具有革命性。提取患者自身的T细胞,在实验室中进行基因工程改造,使其能够识别癌细胞表面的特定蛋白质,将其扩增至数十亿,然后回输到体内。数周内,这些经过改造的细胞就能消灭癌细胞。
结果令人瞩目:在对所有其他疗法均耐药的急性淋巴细胞白血病(ALL)儿童和年轻成人患者中,总缓解率约为80%。到2024年,已有6种CAR-T疗法获批,主要用于治疗白血病和淋巴瘤。但在临床兴奋之下,一个令人困扰的问题仍然存在:为什么该疗法对部分患者效果极佳,而对另一些患者却失败了呢?
多年来,人们倾向于认为这仅仅是年龄问题。但罗格斯大学2026年初发表在《细胞报告》上的一项新研究(新闻稿于2026年4月发布)提出了更精确的解释:决定成功与否的关键在于从患者体内提取的T细胞的质量,更具体地说,是其中有多少细胞处于衰老状态。年龄与细胞质量相关,但并非唯一决定因素。这将免疫衰老置于先进癌症医学的核心位置。
什么是CAR-T疗法?
CAR-T是嵌合抗原受体T细胞疗法的缩写。步骤如下:
- 采集:从患者体内抽取血液,并从中分离出T细胞(一种特定类型的白细胞)。
- 基因工程:使用病毒载体,将编码嵌合受体的基因导入细胞。该受体由一个识别癌细胞表面特定蛋白质(例如白血病和淋巴瘤中的CD19)的外部部分和一个激活细胞的内部部分组成。
- 扩增:在实验室中培养这些经过改造的细胞数天。需要达到数十亿个细胞。
- 预处理治疗:患者接受轻度化疗(淋巴细胞清除),以清除免疫系统,为新的细胞做好准备。
- 回输:将经过改造的细胞回输到血液中。它们识别并消灭癌细胞。
成功关键取决于所采集细胞的质量。如果它们健康、充满活力且具有年轻特征,它们将在实验室中快速扩增,并在体内成为一支强大的军队。如果其中很大一部分细胞衰老且耗竭,它们在实验室中扩增不佳,并且在体内存活时间过短,无法有效消灭癌细胞。
什么是耗竭的T细胞?
耗竭的T细胞是免疫学中一种众所周知的功能状态。当细胞长期(数月或数年)暴露于抗原时,就会产生这种状态。在这种状态下,它会:
- 失去增殖能力。耗竭的细胞几乎不分裂。(需要精确说明:约50次分裂的海弗利克极限最初是在实验室的成纤维细胞中描述的,而非T细胞;在T细胞中,细胞衰老主要表现为失去分裂和反应能力。)
- 表达抑制性受体,如PD-1、TIM-3、LAG-3,这些受体会阻止免疫反应。
- 分泌较少的细胞因子(IL-2、IFN-gamma),这些细胞因子需要协调免疫反应。
- 获得特殊的表观遗传特征,将其标记为功能受限的细胞。
在老年人中,许多T细胞更倾向于处于耗竭或衰老状态。它们在一生中曾暴露于慢性感染(CMV、EBV)、化疗和反复感染。每一次这样的刺激都留下了耗竭的特征。但即使在老年人中,差异也很大,有些人保持着具有年轻特征的T细胞。
与衰老的联系:免疫衰老
耗竭T细胞背后的广泛现象被称为免疫衰老。这是指免疫系统以相对于身体其他部位更快的速度老化的专业术语。其特征包括:
1. 胸腺萎缩
胸腺是T细胞的生产工厂。它在儿童和青少年时期活跃,在青少年时期就开始萎缩,并随着年龄增长而大部分退化。胸腺越不活跃,身体产生的新(幼稚)T细胞就越少,并且越来越依赖现有的细胞库。
2. 受体多样性下降
年轻人拥有非常丰富的幼稚T细胞受体库,每个受体识别独特的抗原。随着年龄增长,幼稚受体库的多样性减少,身体更难对以前未遇到过的抗原(包括肿瘤新抗原)产生新的反应。
3. 衰老细胞积累
衰老的T细胞在老年人的血液中积累。其中许多细胞非但没有帮助,反而分泌SASP(衰老相关分泌表型),即炎症物质,毒害环境。它们可能损害免疫系统的整体功能。
4. 代谢紊乱
衰老的T细胞通常存在线粒体功能障碍。它们难以产生增殖和攻击所需的能量。在实验室中,它们看起来懒散,在体内也行动迟缓。
当前证据:研究实际发现了什么
主要研究:罗格斯大学,《细胞报告》2026年
这项由罗格斯大学Ricardo Ivan Martinez-Zamudio博士实验室领导的研究发表在《细胞报告》上(2026年初在线发表;新闻稿于2026年4月发布)。重要的是要澄清这项研究实际做了什么,因为网上流传着一些不准确的描述:
- 研究人员从年轻和年老的捐赠者中采集血液,分离出CD8+ T细胞,将其分类为衰老和非衰老细胞,并绘制了每组细胞的基因表达和染色质(表观遗传)景观。
- 他们没有在5个中心对1,800名患者进行前瞻性研究。相反,他们提取了衰老细胞的基因特征,并将其与已发表的接受CAR-T治疗的淋巴瘤(DLBCL)患者的临床数据进行了比对。
主要发现:CD8+ T细胞的衰老特征预测了对CAR-T疗法的反应。其起始细胞和最终产物带有强烈衰老特征的患者更倾向于治疗失败;而具有更年轻特征的患者更倾向于有反应。此外,该研究还确定了驱动衰老程序的转录因子网络(AP1、KLF5、RUNX2),抑制这些网络部分恢复了衰老T细胞对刺激的反应。特别有趣的是:这些网络在年轻人和老年人中作用相似,这意味着衰老本身(而非实际年龄)是核心机制。
研究人员强调,临床分析是回顾性的,需要前瞻性确认,他们计划测试在CAR-T细胞生产前绘制衰老图谱是否能预测谁会对治疗有反应。
重要澄清:CAR-T真的对老年人无效吗?
这里需要谨慎。来自现实世界的数据表明,CAR-T对老年人也有效。70岁及以上患者的完全缓解率与年轻患者相似,甚至在80岁及以上的患者中,完全缓解率也达到约50%,并且该疗法被认为是安全可行的。也就是说,这并非老年人中的普遍失败。该研究的准确信息是,T细胞的质量(衰老程度)预测反应,这是一个与年龄相关但并非仅由年龄决定的变量。这是一个关键的区别:它开辟了提前识别反应不佳风险患者的可能性,而无需仅根据年龄排除任何患者。
改善细胞质量的研究方向
与罗格斯大学的研究同时,一些研究方向正在探索在基因工程之前或期间改善T细胞质量的方法。需要强调的是:其中大多数仍处于早期、临床前或初步试验阶段,尚无最终结果:
- 代谢重编程(临床前):实验室和动物模型研究表明,改善CAR-T细胞的线粒体功能(例如,通过增强线粒体生物发生和细胞代谢)可以增强其在体内的持久性并减少耗竭。这些是有希望的结果,但尚未在人体中得到证实。
- 衰老细胞清除药物联合CAR-T(正在进行的临床试验,尚无结果):梅奥诊所目前正在进行一项2期试验(NCT06940297,名为DART),研究达沙替尼 + 槲皮素(一种衰老细胞清除药物组合)与CAR-T疗法联合用于治疗难治性多发性骨髓瘤患者。该试验正在招募参与者,尚未公布结果,因此尚不清楚它是否能改善反应。
超越CAR-T:对疫苗和整个免疫系统的影响
T细胞质量的原则可能解释免疫衰老中的其他现象:
- 流感疫苗对老年人效果较差。耗竭的T细胞形成的免疫记忆较差。这是建议65岁以上人群接种高剂量疫苗的原因之一。
- 检查点抑制剂疗法(Keytruda、Opdivo)在T细胞已经严重耗竭时效果较差,因为仅解除检查点是不够的。
- 老年人对感染的易感性增加,即使免疫系统“在纸面上存在”。
- 老年人对疫苗的反应较弱,即使在加强针之后也是如此。
联系是明确的:T细胞质量影响许多情况下的免疫反应质量,从癌症到感染。如果我们能够维持或改善细胞质量,其影响将超越肿瘤学。
我们能否减缓免疫衰老?
这是该领域真正的兴奋点。目前正在研究的方向(处于不同的成熟阶段):
1. 胸腺再生
Intervene Immune领导的研究人员测试了生长激素、脱氢表雄酮(DHEA)和二甲双胍的组合是否能再生胸腺。在2019年小型TRIIM研究(9名男性志愿者)中,报告了胸腺再生迹象和表观遗传时钟减少约2.5年。这是一项小型初步研究,计划进行更大规模的后续试验。
2. 来自年轻捐赠者的CAR-T(异体)
不使用患者自身的T细胞,而是使用健康年轻捐赠者的T细胞。障碍:移植物排斥。解决方案,如使用CRISPR编辑去除HLA受体,正在开发和临床试验中,Allogene Therapeutics等公司正在引领这一领域。
3. 来自多能干细胞(iPSC)的T细胞
在这种方法中,从皮肤或血细胞中创建干细胞,对其进行重编程,然后从中培养出新的T细胞。目标:获得一组没有患者累积衰老的均一细胞。Fate Therapeutics(产品FT819)和Century Therapeutics等公司正在这条线上工作。
4. 靶向衰老细胞
随着对衰老特征的理解加深,识别和靶向衰老细胞,或抑制驱动衰老的转录因子(正如罗格斯大学研究在实验室中所展示的)的可能性正在打开。这仍然是一个研究方向,而非可用的治疗方法。
从研究中可以学到什么?
如果你年轻健康,以下建议有助于长期保持T细胞处于良好状态:
- 治疗慢性感染:牙龈炎、活动性CMV、EBV。任何慢性感染都会长期给免疫系统带来负担。
- 避免加工食品,它们会引发慢性炎症。炎症是使T细胞耗竭的刺激。
- 保持健康体重:内脏脂肪会分泌炎症细胞因子。
- 定期进行体育锻炼。有氧运动可减轻炎症并支持免疫功能。
- 保证优质睡眠(7-9小时)。这是免疫系统进行维护的时间。
- 如果你超过60岁,请与医生讨论在常规监测中关注免疫系统健康。
更广阔的视角
CAR-T中T细胞质量的故事揭示了一个衰老医学中的深刻原则:我们的新技术依赖于患者免疫系统的状态。不仅是CAR-T,还有疫苗、免疫疗法和移植,所有这些在功能良好的免疫系统上效果更好。
这将免疫衰老置于未来医学的核心。在某些情况下,在先进治疗之前检查和改善T细胞质量可能是值得的。靶向衰老、代谢重编程和胸腺再生等方向目前正在研究中,但重要的是要记住,其中大多数仍是研究性的,而非获批的治疗方法。
归根结底,问题不仅在于我们如何对抗癌症,还在于我们如何维持需要战斗的军队。我们越了解是什么让T细胞保持年轻和高效,我们就越能不仅改善癌症治疗,而且改善身体的整个防御系统。
参考文献:
Turano et al., Cell Reports 2026 - Age-independent and targetable transcription factor networks regulating CD8+ T cell senescence in aging humans
Rutgers University - Why Cell Therapy Cancer Treatment Sometimes Fails
National Cancer Institute - CAR T-cell Therapy
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