嵌合抗原受体T细胞治疗相关细胞因子释放综合征小鼠模型的建立

目的建立嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞治疗相关细胞因子释放综合征(CRS)的小鼠模型。方法通过分子克隆及慢病毒转染技术,构建靶向人CD19分子的CAR-T细胞,采用流式细胞术检测CAR-T细胞转染效率,酶联免疫吸附试验(ELISA)法及流式细胞术检测CAR-T细胞特异性杀伤靶细胞的能力。通过尾静脉注射CAR-T细胞至荷瘤重症联合免疫缺陷裸鼠体内,小鼠分为磷酸缓冲液组、低负荷组(注射1×105个人淋巴瘤细胞Raji-Luc2细胞)和高负荷组(注射5×105个Raji-Luc2细胞)。采用动物活体成像法检测肿瘤治疗效果,ELISA法检测小鼠血清中细胞因子人白细胞介素2(IL-2)、人γ-干扰素(IFN-γ)、鼠IL-6、鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的水平。结果经尾静脉注射人T细胞和T细胞+OKT-3抗体后,T细胞组和T细胞+OKT-3组小鼠的健康得分分别为(1.15±0.08)分和(2.90±0.15)分,差异有统计学意义(P<0.001)。T细胞+OKT-3组小鼠血清中人IL-2、人IFN-γ、人IL-15、鼠IL-6、鼠GM-CSF水平分别为(1064.00±50.14)、(1285.00±193.90)、(202.4±18.76)、(1478.00±289.20)和(350.70±42.27)pg/ml,均高于T细胞组[分别为(22.67±6.36)、(23.67±3.71)、(44.33±14.45)、(147.30±36.20)和(138.00±22.74)pg/ml,均P<0.05];OKT-3联合人T细胞引起小鼠血清中细胞因子人IL-2、人IFN-γ、鼠IL-6、鼠GM-CSF水平迅速升高,并伴有体温升高及体重下降。成功构建靶向CD19分子的CAR-T细胞,流式细胞术检测CAR-T细胞阳性率>30%。ELISA结果显示,在CD19抗原存在时,CAR-T19细胞与Raji、Nalm-6共孵育组细胞分泌IL-2和IFN-γ的水平分别为(561.00±37.07)、(680.30±71.27)、(369.00±25.71)和(523.00±26.31)pg/ml,均高于与K562共孵育组[分别为(55.00±20.53)和(64.00±7.55)pg/ml,均P<0.001]。小鼠成像实验显示,小鼠成瘤后第7天经尾静脉回输活化后的CAR-T19细胞,成瘤第13天,低负荷和高负荷组小鼠肿瘤荧光强度均低于接种肿瘤的第7天,高负荷组肿瘤荧光强度由144.00±24.69减少至5.02±2.35(P=0.005),低负荷组肿瘤荧光强度由58.47±9.36减少至3.48±1.67(P=0.004)。荷瘤小鼠注射CAR-T19细胞72 h后,血清中T细胞活化相关细胞因子人IL-2、人IL-15、人IFN-γ水平迅速增高,单核细胞相关因子鼠IL-16、鼠GM-CSF分泌增加,同时伴随有体温升高和体重降低等CRS典型特征。结论体外成功构建靶向CD19分子的CAR-T细胞,通过CAR-T细胞回输治疗验证了小鼠体内CRS现象的发生,为CAR-T细胞治疗相关CRS的发生机制及CRS预防策略提供了动物模型参考。