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在【肿瘤资讯】重磅栏目之“儿童肿瘤年终盘点”上，中国医学科学院血液病医院儿童诊疗中心张英驰教授从急性淋巴细胞白血病（ALL）入手，系统梳理了儿童血液肿瘤领域嵌合抗原受体-T（CAR-T）、细胞治疗、双特异性抗体免疫治疗、靶向治疗的最新进展，同时，从基因组学中梳理了儿童ALL与急性髓系白血病（AML）的肿瘤分子演变过程及耐药基因表型，同时详细解析了新疗法的疗效、安全性事件与具体临床应用情景。【肿瘤资讯】特此整理，以飨读者。
副研究员，硕士生导师
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)，
实验血液学国家重点实验室，
国家血液系统疾病临床医学研究中心，
细胞生态海河实验儿童血液病诊疗中心实验室负责人
细胞疗法疗效显著，新型CAR-T疗法显著改善儿童ALL预后
CD19 CAR-T细胞，可以使60-90%的复发或难治性B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)患者完全缓解。但是这些最初完全缓解的患者中，复发率较高(30-50%)，其可能原因是靶抗原的丢失或下调(大约50%的病例)，以及较短的CAR-T细胞持续时间。因此，亟需开发新的策略来增加CAR-T细胞的疗效。
1. CD19和CD 22 CART序贯治疗儿童B-ALL的II期研究
由于白血病细胞同时下调CD19和CD22的可能性较低，因此，CD19和CD22 CAR-T细胞序贯治疗可能是克服耐药，防止复发的新一代治疗方法。2023年，高博医疗集团和中国医学科学院血液病医院合作，建立了CD19和CD22 CAR-T序贯输注治疗儿童B-ALL的方法，该研究成果于2023年发表在Lancet Oncology期刊[1]。此项II期临床试验在2020年至2022年，共纳入102例患者，81名患者最终入组并回输CD19 CAR-T细胞，其中79名患者继续回输CD22CAR-T细胞。两次输注CAR-T细胞的中位间隔时间为39天，中位随访时间为17.7个月。CD19 CAR-T细胞回输后第3个月时，接受靶剂量的62名患者中97%的患者达到完全缓解，10%的患者接受了移植巩固治疗，18个月的无事件生存率和总体生存率分别为78%和96%，序贯治疗的安全性良好，严重长期毒副作用较少（图1）[1]。
图1 CD19和CD22 CAR-T细胞序贯治疗疗效[1]
2. 碱基编辑CAR7-T细胞治疗复发T-ALL
另外，英国伦敦大学学院Waseem Qasim团队通过碱基编辑的CD7 CAR-T细胞治疗复发急性T淋巴细胞白血病（T-ALL）。这一研究成果发表在NEJM上[2]。该研究开发了一种基于碱基编辑（Base Editing）的通用型CAR-T细胞，用于治疗3名患有T-ALL，且经过多种治疗后仍复发的儿童。2名受试者在输注了CD7 CAR-T后配合异体干细胞移植，获得了持续缓解的疗效；另1名受试者由于真菌感染并发症导致死亡。这是全球首个基于碱基编辑的通用型细胞疗法的临床实验。经过基因工程改造的CD7 CAR-T细胞，能够识别患者体内的癌变T细胞（高表达CD7），并进一步清除这些癌变T细胞（图2）。
图2 通用型CD7 CAR-T细胞制造流程[2]
3. 破解持久性CAR-T细胞转录组特征
同时，为了解持久性CAR-T细胞的特征，Ghorashian团队使用了CARPALL试验的10名复发难治（R/R） B-ALL患儿的CD19 CAR-T细胞样本。根据采样距离回输CAR-T细胞的时间，将样本分为早期（1-3个月，实现完全缓解的时间窗口），中期（4-6个月）和晚期（7-60个月，复发的时间窗口），分离不同时间点CAR-T细胞进行分析，旨在探究有效、持久的CD19CAR-T细胞的通用转录特征[3]。通过单细胞测序技术发现，R/R B-ALL患儿输注CAR-T后，CD8+CAR-T细胞的数量随时间的推移而减少，持续存在的CAR-T细胞属于双阴性T细胞；此类细胞不表达CD8a或CD4受体，并表现出效应记忆和耗竭状态；晚期持续存在的CAR-T细胞在不同患者乃至不同疾病之间具有通用的转录特征。这一研究，首次揭示持久存
在的CAR-T细胞的特点，为未来应用提供理论基础。
图3 CAR-T细胞输注后的转录特征[3]
精准治疗时代，免疫治疗与靶向治疗改写儿童血液肿瘤标准治疗策略
在过去20年间，无论是增加化疗强度还是加入异体干细胞移植（HSCT），KMT2A重排型婴儿ALL的预后均无显著改善。
1. 贝林妥欧有望纳入婴儿ALL化疗方案
贝林妥欧单抗（blinatumomab）是一个双特异性抗体，可以同时链接表达有CD19的B细胞与CD3阳性的T细胞，从而激活T细胞来攻击B细胞。婴儿ALL的肿瘤细胞也表达CD19，而且过往研究显示blinatumomab在年龄大一些的儿童以及成人的复发难治B细胞急淋中安全有效。2023年4月27日，由荷兰 Princess Máxima 儿童肿瘤中心 领衔的多国研究团队在New England Journal of Medicine上发表题为Blinatumomab Added to Chemotherapy in Infant Lymphoblastic Leukemia 的文章，团队开展了一项在Interfant-06临床试验建立的化疗方案之上，加入blinatumomab的KMT2A重排型婴儿ALL临床试验；研究人员发现这种新的治疗方案在KMT2A重排型婴儿ALL中安全可行，且与历史对照相比，有效性更高。在预后长期得不到改善的婴儿ALL中，标准治疗有望因此被改写[4]（图4）。
图4 贝林妥欧有望纳入婴儿ALL化疗方案
2. Menin抑制剂在KMT2A重排或NPM1突变型白血病中的应用
Menin由MEN1基因编码，主要存在于细胞核中，作为一种支架蛋白，在细胞生长调节、细胞周期控制、基因组稳定性、骨发育和造血等生物学途径中起着多种关键作用。美国纪念斯隆凯特琳癌症研究中心Eytan M. Stein等研究人员合作揭示menin抑制剂在KMT2A重排或NPM1突变型白血病中的应用。这一研究成果于2023年3月15日发表在《Nature》上[5]。结果显示，在60名患者的微小残留病灶（MRD）检测中，KMT2A重排患者群中，共有59%的患者对治疗有响应，其中完全缓解/完全缓解伴部分血液学恢复（CR/CRh）占33%；NPM1突变患者群中，共有36%的患者对治疗有响应，其中CR/CRh占21%（图5）。
图5 Menin抑制剂在KMT2A重排或NPM1突变型白血病中的主要治疗结果
3. 高三尖杉酯碱诱导方案为儿童AML带来长期获益
儿童AML是儿童时期发病率第二位的白血病。儿童AML的生存率在近几十年来有了极大提高，总生存率约为65%~70%，仍低于儿童ALL。尽管儿童AML在临床和病理特征上与成人AML有许多相似之处，但也有越来越多的遗传差异被发现。近年来人们不断尝试在DA方案的基础上加用第三种药物，如经典的联合依托泊苷（Etoposide, VP16）的DAE方案。尽管在缓解率方面有所提高，但多项研究表明，依托泊苷反而增加第二肿瘤的发生。与成年人患者不同，儿童患者还应考虑长期生活质量和继发性恶性肿瘤的预防。因此，学界一直在探索新的更加有效的诱导化疗方案。2023年，北京儿童医院郑胡镛团队在Journal of Clinical Oncoloqy杂志发表了一项研究论文。该研究结果显示，与经典的DAE/IAE的诱导方案相比，基于高三尖杉酯碱为基础的诱导方案可以提高初治儿童AML患者的CR率（79.8% vs.73.9%）和OS率（3年OS率，69.2% vs. 62.8%），以ATRA为基础的维持治疗方案可能与Ara- C+依托泊苷方案的疗效相当（图6）[6]。
图6 高三尖杉酯碱为基础的诱导方案在AML患儿中的治疗效果
基因组学的深入发展，揭示儿童血液肿瘤的发病机制
1. 根据基因组特征进行儿童AML分类
基因改变相关的临床预后分析使得成人AML可以根据基因突变进行详细的风险分层。然而儿童AML和成人AML存在显著的遗传差异，目前仍缺乏大队列研究儿童AML驱动基因相关的生物学和临床学特征。2023年，来自美国圣裘德儿童研究医院的团队在 Nature Genetics 上发表了一项研究，分析了儿童AML的表达图谱。这项研究收集了儿童AML的基因信息，建立了一个儿童AML数据库，并提出了一个基于驱动突变的分子病理分型和风险模型。同时，研究也探索了具有相似表达谱的儿童 AML亚型之间的共享生物机制，为扩展靶向治疗到有相似表达谱的亚型提供了理论支持（图7）[7]。
图7 新模型对儿童AML亚型预后
2. 揭示儿童ALL基因组景观的药理学特性和治疗响应
ALL是儿童期最常见的癌症，包括一系列临床异质性分子亚型。目前ALL风险分层的范式整合了临床特征、白血病体细胞基因组畸变和通过MRD测量的早期治疗反应。然而，MRD患者间变异性的药理学基础知之甚少，体细胞基因组学与耐药表型之间的关系尚不清楚。美国St.Jude儿童医院的杨俊教授团队在 Nature Medicine发表一项研究，全面揭示儿童ALL的药物基因组图谱（不同基因组背景的白血病细胞，对各种药物的应答表现），研究发现，预后最好的ALL亚型与对化疗药物天冬酰胺酶和糖皮质激素的敏感性密切相关。而一些ALL亚型在基因组上相似，却有着不同的药物敏感性模式。因此，可根据患者的药物敏感性特征将患者分为不同的组，药物敏感性特征与预后相关。这些药物基因组学研究结果有助于诠释不同的亚型的不同的预后和复发风险，进一步描述药物敏感性背后的机制，有助于为新疗法的开发铺路。（图8）[8]。
图8 药物敏感度与患儿预后
3. 儿童急性髓系白血病治疗反应的纵向单细胞图谱与成年人的AML相比，儿童AML缺乏有效的靶向药，更需要针对细胞异质性的研究来探索复发的细胞机制和寻找靶向药物[9]。2023年，一项发表在Cancer Cell杂志上的研究结果对AML患儿的肿瘤转录组和染色质可及性分析显示，与非恶性HSPC样细胞相比，pAML初诊时的HSPC样细胞主要倾向于髓系分化，而pAML复发时的HSPC样细胞则呈现出多系分化，包括髓系、淋巴系和红系分化。而在复发的pAML中，髓系分化减少与MLL重排肿瘤MEF2C的上调有关，而其他亚型则可能与AP-1信号的减少有关。该研究发现了pAML肿瘤中的细胞亚群在治疗过程中的纵向变化，并揭示了可能导致患者复发的转录调控变化。
图9 儿童AML治疗反应的纵向单细胞图谱
4. 急性T细胞淋巴细胞白血病克隆演化模式及耐药机制
另外，中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）竺晓凡/张英驰团队在Blood杂志在线发布了一项研究，利用单细胞多组学技术解析了儿童T-ALL的白血病克隆演化模式，揭示了克隆演化过程中RNA结合蛋白MSI2通过调控癌基因MYC表达诱导化疗耐药的分子机制。该研究完成了5对初诊-复发（Dx-Rel）配对的T-ALL患儿CD7+骨髓单个核细胞单细胞转录组及T细胞抗原受体测序，结合单细胞基因靶向测序验证，揭示复发T-ALL白血病存在2种类型的克隆演化模式：即主克隆发生改变的克隆“更替（Shift）”和同一主克隆持续存在但转录特征改变的克隆“漂移（Drift）”（图10）[10]。
图10 儿童ALL克隆演变
[1] PAN J, TANG K, LUO Y, et al. Sequential CD19 and CD22 chimeric antigen receptor T-cell therapy for childhood refractory or relapsed B-cell acute lymphocytic leukaemia: a single-arm, phase 2 study [J]. Lancet Oncol, 2023, 24(11): 1229-41.
[2] CHIESA R, GEORGIADIS C, SYED F, et al. Base-Edited CAR7 T Cells for Relapsed T-Cell Acute Lymphoblastic Leukemia [J]. N Engl J Med, 2023, 389(10): 899-910.
[3] ANDERSON N D, BIRCH J, ACCOGLI T, et al. Transcriptional signatures associated with persisting CD19 CAR-T cells in children with leukemia [J]. Nat Med, 2023, 29(7): 1700-9.
[4] VAN DER SLUIS I M, DE LORENZO P, KOTECHA R S, et al. Blinatumomab Added to Chemotherapy in Infant Lymphoblastic Leukemia [J]. N Engl J Med, 2023, 388(17): 1572-81.
[5] ISSA G C, ALDOSS I, DIPERSIO J, et al. The menin inhibitor revumenib in KMT2A-rearranged or NPM1-mutant leukaemia [J]. Nature, 2023, 615(7954): 920-4.
[6] LI J, GAO J, LIU A, et al. Homoharringtonine-Based Induction Regimen Improved the Remission Rate and Survival Rate in Chinese Childhood AML: A Report From the CCLG-AML 2015 Protocol Study [J]. J Clin Oncol, 2023, 41(31): 4881-92.
[7] UMEDA M, MA J, WESTOVER T, et al. A new genomic framework to categorize pediatric acute myeloid leukemia [J]. Nat Genet, 2024.
[8] LEE S H R, YANG W, GOCHO Y, et al. Pharmacotypes across the genomic landscape of pediatric acute lymphoblastic leukemia and impact on treatment response [J]. Nat Med, 2023, 29(1): 170-9.
[9] LAMBO S, TRINH D L, RIES R E, et al. A longitudinal single-cell atlas of treatment response in pediatric AML [J]. Cancer Cell, 2023, 41(12): 2117-35.e12.[10] ZHANG J, DUAN Y, WU P, et al. Clonal evolution dissection reveals that a high MSI2 level promotes chemoresistance in T-cell acute lymphoblastic leukemia [J]. Blood, 2024, 143(4): 320-35.
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