Применение T-клеток с химерным антигенным рецептором при лечении рефрактерных аутоиммунных заболеваний

Аутоиммунные заболевания (АИЗ) представляют собой гетерогенную группу патологических состояний, которые характеризуются нарушением механизмов иммунной толерантности, в результате чего иммунная система инициирует ответ на аутоантигены, вызывая повреждение тканей и развитие хронического воспалительного процесса [1]. В группу данных заболеваний входят более 80 нозологических единиц, среди которых системная и органоспецифическая патология — ревматоидный артрит (РА), системная красная волчанка (СКВ), рассеянный склероз (РС), сахарный диабет 1 типа, системная склеродермия (СС), миастения, болезнь Крона, псориаз и аутоиммунный тиреоидит. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, РА является одним из наиболее распространенных АИЗ [2]. В 2019 г. его распространенность составила 18 млн случаев по всему миру, среди пациентов преобладали женщины (70%), а 55% заболевших были старше 55 лет. Традиционные методы лечения АИЗ включают применение нестероидных противовоспалительных препаратов, глюкокортикоидов и иммунодепрессантов [3]. Однако у многих пациентов развивается рефрактерность к стандартной терапии, что приводит к прогрессированию заболевания и ухудшению качества жизни [4]. В последние годы особое внимание уделяется разработке других методов лечения АИЗ. Одним из перспективных направлений является использование CAR-T-клеточной терапии (Chimeric Antigen Receptor T-cell therapy — терапия T-лимфоцитами с химерным антигенным рецептором), которая основана на генетической модификации собственных T-лимфоцитов пациента для обеспечения их способности распознавать и уничтожать аутореактивные клетки [5].

Цель исследования — проанализировать данные литературы о применении CAR-T-клеточной терапии при рефрактерных аутоиммунных заболеваниях, определить ее эффективность и безопасность, а также рассмотреть механизмы действия и потенциальный риск.

В рамках исследования проведен анализ данных литературы, посвященных применению CAR-T-клеточной терапии при лечении рефрактерных АИЗ. Источниками информации послужили публикации в рецензируемых медицинских журналах, индексируемых в PubMed, Scopus, Web of Science и Cochrane Library за период с 2019 г. по настоящее время. Поиск научных статей проведен с использованием следующих ключевых слов: «CAR-T-клеточная терапия», «аутоиммунные заболевания», «рефрактерные формы», «генетически модифицированные T-лимфоциты», «иммунотерапия», «клинические исследования» (на русском языке) и «CAR-T cell therapy», «autoimmune diseases», «refractory forms», «genetically modified T-lymphocytes», «immunotherapy», «clinical trials» (на английском языке).

В рамках терапии АИЗ CAR-T-клетки применяются с целью селективной элиминации аутореактивных B-лимфоцитов, участвующих в патогенезе СКВ, РС, миастении и других заболеваний [6]. В качестве антигенных мишеней используются молекулы, характерные для различных популяций B-клеток. К наиболее изученным мишеням относится CD19, экспрессируемый на поверхности B-лимфоцитов. Маркером зрелых B-лимфоцитов является CD20 и также широко используется в CAR-T-клеточных подходах, направленных на лечение РА и СКВ.

Одним из преимуществ CAR-T-клеточной терапии является способность индуцировать иммунологическую память, что обеспечивает длительную ремиссию заболевания [7]. Сообщается, что CAR-T-клетки способны формировать популяции T-клеток памяти центрального и эффекторного типов, что способствует пролонгированному терапевтическому эффекту и устойчивому контролю аутоиммунного процесса. Отмечено, что T-клетки памяти центрального типа локализуются преимущественно в лимфатических узлах и селезенке, обладают высокой пролиферативной активностью и при повторной стимуляции антигеном могут дифференцироваться в эффекторные T-клетки, которые поддерживают длительный иммунный контроль. В свою очередь T-клетки памяти эффекторного типа циркулируют в периферической крови и быстро реагируют на антигенную стимуляцию, что обеспечивает немедленный цитотоксический ответ. Продолжительность их жизни зависит от множества факторов, включая тип применяемого костимуляторного домена (CD28 или CD137), состояние иммунной системы пациента и интенсивность лимфодеплеции перед инфузией.

Несмотря на высокую терапевтическую эффективность CAR-T-клеточной терапии, ее применение сопровождается рядом потенциальных особенностей, обусловленных чрезмерной активацией иммунной системы и изменением гомеостаза иммунных клеток [8]. Одним из наиболее важных эффектов является синдром высвобождения цитокинов, который возникает вследствие массивной активации CAR-T-клеток при взаимодействии с клетками-мишенями. Данный процесс сопровождается избыточной секрецией провоспалительных цитокинов, что может приводить к гипертермии, артериальной гипотензии, дисфункции органов и развитию полиорганной недостаточности. В случаях чрезмерной активации иммунной системы требуется применение ингибиторов ИЛ-6, таких как Тоцилизумаб, а при неконтролируемом течении — системной глюкокортикоидной терапии.

Другим ограничением является иммуноопосредованная нейротоксичность (Immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome, ICANS), обусловленная проникновением активированных CAR-T-клеток через гематоэнцефалический барьер и чрезмерной воспалительной реакцией в центральной нервной системе [9]. Клинические проявления ICANS включают головную боль, спутанность сознания, афазию, судорожные приступы и в тяжелых случаях отек головного мозга. Развитие ICANS требует мониторинга неврологического статуса пациента и при необходимости назначения глюкокортикоидов и противосудорожной терапии.

Длительная лимфопения, обусловленная как самой CAR-T-клеточной терапией, так и предшествующей лимфодеплецией с применением цитостатических препаратов, может приводить к возникновению оппортунистических инфекций, что требует длительной антибактериальной, противовирусной и противогрибковой терапии. В отдельных случаях пациенты могут нуждаться в заместительной терапии иммуноглобулинами.

В последние годы CAR-T-клеточная терапия рассматривается как перспективный метод лечения рефрактерных АИЗ. Целью исследования A. Mackensen и соавт. было оценить безопасность, переносимость и клиническую эффективность терапии анти-CD19 CAR-T-клетками у пациентов с рефрактерной СКВ, не отвечающих на стандартную схему лечения [10]. В исследовании приняли участие 5 пациентов (4 женщины и 1 мужчина, средний возраст 22 года) с активной формой СКВ (средняя продолжительность заболевания 4 года). У всех пациентов было стойкое активное течение заболевания, подтвержденное индексом активности Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index (Индекс активности системной красной волчанки, SLEDAI), который в среднем составлял 16 баллов, несмотря на множественные попытки иммуносупрессивной терапии. Для лечения у пациентов получены аутологичные T-лимфоциты, которые подверглись трансдукции лентивирусным вектором, кодирующим анти-CD19 CAR, затем экспандированы и инфузированы в дозе 1×10⁶ CAR-T-клеток на 1 кг массы тела после лимфодеплеции с применением Флударабина и Циклофосфамида. После введения CAR-T-клеток наблюдалась их пролиферация in vivo, что привело к глубокой деплеции B-лимфоцитов, клиническому улучшению состояния пациентов, нормализации лабораторных показателей, включая сероконверсию анти-двухцепочечных ДНК-антител. Через 3 мес после инфузии у всех 5 пациентов средний индекс активности заболевания SLEDAI снизился до 0. На момент достижения медианы периода наблюдения (8 мес) у всех пациентов сохранялась ремиссия без необходимости в поддерживающей иммуносупрессивной терапии. Репопуляция B-клеток началась спустя 110±32 дня после инфузии CAR-T-клеток, но вновь появившиеся B-лимфоциты были наивными и экспрессировали некласс-свитчированные B-клеточные рецепторы, что свидетельствует о восстановлении иммунологической толерантности. Результаты данного исследования демонстрируют, что CAR-T-клеточная терапия, нацеленная на анти-CD19, может быть безопасной, хорошо переносимой и высокоэффективной у пациентов с рефрактерной СКВ, но необходимы дальнейшие исследования с большей выборкой пациентов и длительным периодом наблюдения, чтобы подтвердить долгосрочную эффективность и безопасность данного подхода.

В работе Y. Li и соавт. оценивалась эффективность и безопасность четвертого поколения CAR-T-клеток, таргетных к CD19 и секретирующих антитела против ИЛ-6 и фактора некроза опухоли α (TNF-α), у пациентов с трудно поддающимся лечению РА [11]. В клиническом испытании приняли участие 3 пациента (49, 52 и 56 лет) с тяжелым активным РА, рефрактерным к терапии глюкокортикоидами и несколькими биологическими и синтетическими препаратами. Аутологичные CAR-T-клетки инфузировались после лимфодеплеции, а их экспансия отслеживалась по копиям CAR (пик на 9, 14 и 21-й дни). Инфузия оказалась безопасной: серьезные побочные эффекты не зафиксированы, синдрома высвобождения цитокинов и нейротоксичности не было, кратковременная тахикардия наблюдалась у пациентов 1 и 2, а поздняя нейтропения у пациента 2 успешно скорректирована. Через 3—7 дней после терапии CD19+ B-клетки исчезли, а их восстановление началось через 60—90 дней без рецидивов заболевания. Клинические показатели значительно улучшились: количество болезненных суставов снизилось до нуля, количество отечных суставов уменьшилось, активность болезни (врачебная оценка) по визуальной аналоговой шкале упала, а скорость оседания эритроцитов и C-реактивный белок значительно снизились. Уровни аутоантител существенно уменьшились: ревматоидный фактор исчез у всех пациентов, а содержание антител к циклическому цитруллинированному пептиду снизилось с 399 до 1 RU/мл (relative units per milliliter), с 865 до 1 RU/мл и с 1604 до 45 RU/мл. Радиологические исследования продемонстрировали уменьшение выпота в коленных суставах и снижение степени воспаления синовиальной оболочки, что подтверждено данными допплеровского ультразвукового исследования и МРТ, выявившими уменьшение выраженности синовита, остеита и тендинита. Уровни иммуноглобулинов также снизились: иммуноглобулин (Immunoglobulin, Ig) A уменьшился с 3,06 до 0,58, с 5,48 до 0,82 и с 3,12 до 0,80 г/л, IgG — с 10,40 до 8,74, с 15,68 до 8,84 и с 9,72 до 6,72 г/л, IgM — с 2,42 до 0,92, с 4,55 до 0,91 и с 1,39 до 0,50 г/л. Локальное ингибирование ИЛ-6 и TNF-α в сочетании с элиминацией B-клеток обеспечило выраженный противовоспалительный эффект. Полученные результаты подтверждают потенциал CAR-T-клеточной терапии в лечении РА, но значимость исследования ограничивается малым объемом выборки.

В исследовании J. Auth и соавт. оценена эффективность CD19-таргетной CAR-T-клеточной терапии у пациентов с диффузной СС, устойчивой к стандартному лечению [12]. Исследование проведено в Университетской клинике Эрлангена (Германия) и включало 6 пациентов с тяжелой формой СС, рефрактерной как минимум к двум методам терапии. Пациенты получали инфузию CD19-CAR-T-клеток в дозе 1×10⁶ клеток на 1 кг массы тела. Основным критерием оценки была частота развития неблагоприятных событий, включая прогрессирование интерстициального заболевания легких, развитие сердечной недостаточности, почечной недостаточности, артериальной гипертензии или необходимость назначения нового иммуносупрессивного либо антифибротического лечения. Вторичные конечные точки включали динамику модифицированного кожного индекса Роднана, данные лучевой диагностики, лабораторные показатели, субъективные оценки пациентов и изменение композитного индекса. В период с 20 апреля 2022 г. по 8 ноября 2023 г. все 6 пациентов (4 мужчины и 2 женщины, медиана возраста 42 года) получили терапию и включены в анализ. Медиана наблюдения составила 487 дней. В течение всего периода наблюдения ни у одного пациента не зарегистрированы неблагоприятные события. Вероятность улучшения ACR-CRISS (American college of rheumatology combined response index in systemic sclerosis — комбинированный индекс ответа Американского колледжа ревматологии для системной склеродермии) увеличилась до медианы 100% (IQR 100—100) к 6 мес. Средний показатель модифицированного кожного индекса Роднана снизился на 31%, что соответствует медиане 8 пунктов в течение 100 дней. По данным компьютерной томографии, средняя площадь поражения легких уменьшилась на 4% за счет сокращения зон «матового стекла», ретикулярный рисунок остался без изменений. Форсированная жизненная емкость легких увеличилась в среднем на 195 мл к последнему контрольному визиту. В данном исследовании впервые получены доказательства того, что CD19-CAR-T-клеточная терапия может прерывать прогрессирование фибротических поражений органов у пациентов с диффузной СС, что открывает перспективы для дальнейшего изучения данного подхода в управлении заболеванием.

Несмотря на значительный прогресс и перспективы использования CAR-T-клеточной терапии в лечении АИЗ, данный метод имеет ряд существенных ограничений, влияющих на его клиническую применимость. Одной из проблем является высокая стоимость терапии, обусловленная сложностью производства аутологичных CAR-T-клеток, необходимостью индивидуализированной обработки клеточного материала и строгими требованиями к контролю качества. Длительный процесс производства и логистические сложности приводят к ограниченной доступности данной терапии для широкого круга пациентов.

Кроме того, одним из существенных ограничений CAR-T-клеточной терапии остается отсутствие долгосрочных данных о безопасности и эффективности, особенно при применении в аутоиммунологии. В то время как терапия демонстрирует высокий уровень эффективности в устранении патологических клеточных популяций, долгосрочные последствия подавления B-клеточного звена иммунитета и возможность поздних осложнений, таких как гипогаммаглобулинемия и рецидивы заболевания, остаются недостаточно изученными.

Результаты анализа подтверждают эффективность CAR-T-клеточной терапии в лечении рефрактерных АИЗ. Однако данный подход сопряжен с рядом сложностей и необходимостью их дальнейшего изучения. Одними из наиболее значимых аспектов являются селективность данной терапии и способность к обеспечению долговременной ремиссии без необходимости поддерживающей иммуносупрессии. Как продемонстрировано в ряде исследований, включая терапию пациентов с СКВ, РА, РС и СС, применение CAR-T-клеток, таргетных к CD19, приводит к элиминации аутореактивных B-клеток и нормализации иммунного ответа. Однако остается открытым вопрос о механизмах восстановления иммунной системы после подобной элиминации, особенно в условиях восстановления иммунологической толерантности. Данные об изменениях репопуляции B-клеток свидетельствуют о формировании пула наивных B-лимфоцитов, не обладающих аутореактивностью, но требуется более глубокий анализ долгосрочных последствий данного изменения иммунной системы.

Не менее важным аспектом является оценка безопасности CAR-T-клеточной терапии. В проанализированных исследованиях зафиксированы случаи синдрома высвобождения цитокинов легкой степени, однако развитие ICANS отмечено даже при значительном увеличении CAR-T-клеток в цереброспинальной жидкости пациентов с РС. Это позволяет предположить, что АИЗ могут демонстрировать отличные от злокачественных новообразований механизмы ответа на CAR-T-клеточную терапию, что обусловливает необходимость дальнейших исследований с расширенной выборкой пациентов для объективной оценки профиля безопасности и эффективности данного терапевтического подхода. В отличие от стандартных иммуносупрессивных препаратов и моноклональных антител, действие которых ограничено длительностью их циркуляции в крови и необходимостью регулярного введения, CAR-T-клетки демонстрируют стойкую клиническую эффективность, что подтверждается данными о длительной ремиссии у пациентов с СКВ и РА. Однако вопрос о длительности эффекта и возможности повторных инфузий остается открытым, так как в случае рецидива заболевания возможны механизмы ускользания антигенов, которые изменяют эффективность повторного применения CAR-T-клеток. Дополнительно следует отметить потенциал CAR-T-клеточной терапии в лечении фиброзных АИЗ, таких как СС. Впервые показана способность CAR-T-клеток не только к элиминации патологических B-клеток, но и к остановке прогрессирования органного фиброза, что открывает перспективы применения данной технологии в лечении системных заболеваний с выраженным фиброзным компонентом.

Широкое внедрение CAR-T-клеточной терапии в клиническую практику ограничено высокой стоимостью и сложностью производства. В отличие от стандартных биологических агентов, процесс получения CAR-T-клеток требует индивидуального лейкафереза, генной модификации, культивирования и контроля качества, что увеличивает стоимость лечения и делает его доступным лишь ограниченному числу пациентов. Актуальным направлением исследований является разработка методов удешевления производства, в том числе изучение возможности использования аллогенных CAR-T-клеток.

В целом CAR-T-клеточная терапия представляет собой перспективный метод лечения рефрактерных аутоиммунных заболеваний, обеспечивающий селективную элиминацию аутореактивных B-лимфоцитов и способствующий восстановлению иммунной толерантности. Проанализированные результаты исследований подтверждают способность данного метода индуцировать длительную ремиссию, однако остаются вопросы о механизмах репопуляции иммунных клеток, длительности эффекта и профиле безопасности в долгосрочной перспективе. Развитие синдрома высвобождения цитокинов означает необходимость строгого мониторинга пациентов, а недостаток данных о возможных отдаленных осложнениях обусловливает актуальность дальнейших исследований.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Васютин Д.А., Клинова Е.Д., Белоусова Д.С.; сбор и обработка материала — Васютин Д.А., Айрапетян С.Г.; статистический анализ данных — Антонова Т.В.; написание текста — Айрапетян С.Г., Антонова Т.В.; научное редактирование — Белоусова Д.С., Антонова Т.В. Все соавторы внесли равный вклад в написание статьи.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Authors contribution: study design and concept — Vasiutin D.A., Klinova E.D., Belousova D.S.; data collection and processing — Vasiutin D.A., Airapetyan S.G.; statistical analysis — Antonova T.V.; text writing — Airapetyan S.G., Antonova T.V.; scientific editing — Belousova D.S., Antonova T.V. All co-authors contributed equally to the writing of the article.