CAR-T治療暗礁：細胞因子風暴CRS的發病機制與精準監測全攻略
細胞因子釋放綜合征（CRS）是在免疫系統遭受刺激之后，免疫細胞（如T細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等）過度活化，導致細胞因子（如IL-6、TNF-α、IFN-γ）在體內暴發性升高，引起全身性炎癥風暴。
圖1 細胞因子風暴
CRS的臨床表現
CRS的臨床表現具有廣泛性和動態性，可從輕微的非特異性癥狀迅速進展至危及生命的系統性炎癥反應。與細胞因子風暴相關的炎癥始于局部部位，并通過體循環擴散到全身。其典型癥狀可分為以下幾類：
輕度癥狀
早期表現為流感樣癥狀，包括發熱（常為首發癥狀）、乏力、頭痛、肌肉酸痛、關節痛及皮疹。這些癥狀通常與細胞因子（如IFN-γ、TNF-α）的早期釋放相關，可能提示免疫系統激活但尚未失控。
全身性炎癥反應
隨著病情加重，患者可出現低血壓、心動過速、呼吸急促等循環衰竭表現，需血管活性藥物支持。血管通透性增加導致肺水腫、外周水腫及多器官功能障礙（如腎功能不全、肝功能異常）。實驗室檢查可見白細胞減少、血小板減少、轉氨酶升高、凝血功能紊亂及C反應蛋白（CRP）顯著上升。嚴重病例可發展為彌散性血管內凝血（DIC）或類似噬血細胞性淋巴組織細胞增多癥（HLH）的病理狀態，表現為高鐵蛋白血癥、甘油三酯升高及持續高熱。
器官特異性損害
呼吸系統：從干咳、呼吸困難到急性呼吸窘迫綜合征（ARDS），影像學顯示雙肺浸潤影，可能需機械通氣。
神經系統：發生率較高，癥狀包括意識模糊、失語、癲癇、腦病甚至腦水腫，與內皮激活導致的血腦屏障破壞相關。
心血管系統：心肌抑制、心包積液及心律失常，可能與IL-6介導的心肌損傷有關。
圖2 CRS 的臨床表現
CRS與CAR-T
免疫治療藥物（如CAR-T細胞療法、雙特異性抗體等）激活免疫系統后，大量釋放炎癥因子引發系統性炎癥反應。
CRS是T細胞免疫治療（如CAR-T、BiTE等）中最常見且嚴重的不良反應之一。在接受CAR-T治療的血液腫瘤患者中，CRS發生率高達100%（尤其兒童患者）。CAR-T相關CRS表現為輸注T細胞后或CAR-T激活引發的其他免疫細胞釋放細胞因子的過程，具體發生和演變模型如下：
- CAR-T激活與局部炎癥
CAR-T細胞輸注后，通過識別腫瘤特異性抗原被激活并增殖于腫瘤部位，釋放干擾素-γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）等炎性介質，觸發腫瘤殺傷并啟動級聯細胞因子釋放（輸注后0-5天）。腫瘤微環境中浸潤的巨噬細胞和樹突狀細胞通過模式識別受體（PRRs）識別腫瘤細胞焦亡釋放的損傷相關分子模式（DAMPs），經CD40-CD40L相互作用進一步激活單核/巨噬細胞。
- 全身性CRS反應
激活的巨噬細胞釋放IL-6、IL-1和一氧化氮（NO），驅動全身性CRS反應。此階段外周血CAR-T細胞持續擴增，細胞因子水平顯著升高，引發內皮損傷和多器官血管滲漏，可能導致器官衰竭（輸注后1-2周達峰值）。
- 神經毒性（ICANS）與恢復期
血腦屏障破壞后，CAR-T細胞和炎性因子浸潤中樞神經系統，引發免疫效應細胞相關神經毒性綜合征（ICANS）。最終，腫瘤清除導致抗原刺激減少，CAR-T細胞和細胞因子水平逐漸下降（輸注后約3周）。
CSR評估模型
在CAR-T細胞療法的臨床前安全性評估中，細胞因子釋放綜合征（CRS）的檢測主要依賴體外與體內模型結合的策略。
體外模型：通過將候選藥物與外周血單個核細胞（PBMCs）或全血共培養，模擬藥物誘導的免疫激活過程，例如使用抗體包被的96孔板（固相法）或自體內皮細胞共培養系統，以檢測干擾素-γ（IFN-γ）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等炎性因子釋放水平。
體內模型：則采用免疫缺陷小鼠（如NSG小鼠）或人源化小鼠（如huHSC-NOG-EXL），模擬藥物在體內的免疫激活過程，可觀察到CAR-T細胞擴增、細胞因子風暴及器官損傷等復雜病理，但存在種屬差異和倫理限制。
盡管體外模型具有快速、低成本的優勢，但其無法全面反映全身性免疫反應（如血管內皮損傷、神經毒性）和脫靶效應，需結合體內模型以提升CRS風險評估的臨床相關性。
圖3 CRS 的體外和體內評估。
在CAR-T細胞治療中，精準、高效的細胞因子檢測是監測CRS（細胞因子釋放綜合征）的核心環節。傳統ELISA方法常面臨耗時長（需過夜包被、多次洗板）、靈敏度受限（微克級檢測限）以及多因子聯檢靈活性差等痛點。為此，我們推薦斯達特OneStep ELISA試劑盒——其創新性“一步法”技術將實驗流程壓縮至1小時內（僅需1次加樣、1次洗板），通過預包被標簽抗體與重組單抗聯用，實現皮克級（pg/mL）超高靈敏度檢測。該試劑盒支持血清、血漿及細胞培養上清樣本，，尤其適用于IL-6、IFN-γ等CRS關鍵標志物的快速定量，為臨床前研究及治療監測提供高性價比解決方案。
參考文獻：
10.1128/MMBR.05015-11
10.1186/s40425-018-0343-9
10.3389/fimmu.2023.1190379
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