BCMA靶向的嵌合抗原受体T细胞治疗复发/难治多发性骨髓瘤患者发生急性肾损伤的危险因素

Abstract

目的

：探究B细胞成熟抗原（BCMA）靶向的嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗复发/难治多发性骨髓瘤过程中患者发生急性肾损伤（AKI）的相关危险因素。

方法

：收集2018年7月至2021年12月在浙江大学医学院附属第一医院接受BCMA靶向的CAR-T细胞治疗的99例多发性骨髓瘤患者的临床资料。观察化疗预处理前后和 CAR-T细胞输注后患者肾功能的动态变化，并采用logistic回归分析AKI发生的独立危险因素。

结果

：BCMA靶向的CAR-T细胞治疗过程中共有25例患者发生AKI，AKI发生率为25.3%，中位发生时间为8.0（5.5，11.0） d，其中AKI 1期2例（8.0%），AKI 2期3例（12.0%），AKI 3期9例（36.0%）。多因素logistic回归分析结果显示，化疗预处理后的血清肌酐（SCr）水平（ OR=1.020， P<0.001）和细胞因子释放综合征（CRS）的严重程度（ OR=6.501， P<0.01）与AKI的发生密切相关。化疗预处理后SCr水平预测AKI的曲线下面积为0.800（95% CI：0.694~0.904， P<0.001），最大约登指数为0.528，其所对应的截断值为83.0 μmol/L，预测敏感度为72.0%，特异度为80.8%。3~4级CRS的患者AKI发生率为39.1%，而CRS低于3级的患者AKI发生率为13.2%，差异有统计学意义（ χ ²=8.767， P<0.01）。

结论

：接受BCMA靶向的CAR-T细胞治疗的多发性骨髓瘤患者AKI多发生于CAR-T细胞输注后的15.0 d内，表现为一过性的严重肾功能损害。化疗预处理后存在肾功能异常的患者应警惕AKI的发生，同时在CAR-T细胞治疗期间须注意防治CRS。

多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）;B细胞成熟抗原（B cell maturation antigen，BCMA）;嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor，CAR）;细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）;急性肾损伤（acute kidney injury，AKI）;血清肌酐（serum creatinine，SCr）;估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR）;慢性肾脏疾病流行病学协作组（Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration，CKD-EPI）;受试者操作特征（receiver operator characteristic，ROC）;风险比（hazard ratio，HR）;

MM属于恶性浆细胞性疾病，好发于老年人群，常有多器官受累，包括溶骨性骨病变、贫血、低钙血症和肾功能损害等 ^[1] 。MM患者多采用诱导治疗、维持治疗和自体造血干细胞移植 ^{[ 1- 2]} 。近年来，临床新药（如免疫调节剂、单克隆抗体、蛋白酶体抑制剂等）的应用延长了MM患者的生存时间 ^{[ 2- 3]} 。但MM仍然是不可治愈的疾病，最终将进展为复发/难治MM；多次化疗和多线治疗也会影响患者的生活质量 ^[4] 。

近五年来，BCMA靶向的CAR-T细胞治疗复发/难治MM患者取得了革命性的突破，成为迄今疗效最佳的治疗手段。2016年Ali等 ^[5] 在BCMA靶向的CAR-T细胞治疗复发/难治MM患者的Ⅰ期临床试验中观察到了良好的疗效以及有限的不良反应。本中心临床数据显示，BCMA靶向的CAR-T细胞治疗复发/难治MM患者的完全缓解率达70.3%，1年总存活率为78.0% ^[6] 。BCMA靶向的CAR-T细胞治疗在获得良好临床疗效的同时，也伴随CRS、骨髓抑制、CAR-T相关神经系统毒性等不良反应的发生，特别是CAR-T治疗引起的二次肾功能损伤不容忽视，严重时可危及患者生命 ^[7] 。本研究着重探讨BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后短期内AKI的发生情况及预警指标，为临床预防AKI发生、提高CAR-T细胞治疗患者的长期存活率提供参考。

2018年7月至2021年12月在浙江大学医学院附属第一医院接受BCMA靶向的CAR-T细胞治疗的99例复发/难治MM患者，所有患者均参加BCMA靶向的CAR-T细胞治疗Ⅰ期单中心临床试验（注册号：ChiCTR1800017404）。临床试验入组条件为BCMA靶点阳性的复发/难治且耐药的患者；排除标准为严重的心脑血管疾病、精神疾病、肝肾功能受损的患者，其中肾功能的排除标准为SCr超过221.0 μmol/L（2.5 mg/dL）。99例患者中，男性57例，女性42例；接受BCMA靶向的CAR-T细胞治疗的平均年龄为（58±9）岁。治疗前，41例（41.4%）患者eGFR小于90.0 mL·min ^–1·1.73 m ^–2，提示存在不同程度的肾功能损害。本研究符合赫尔辛基宣言的伦理学原则，并通过浙江大学医学院附属第一医院伦理委员会审查[2018科研会审第（716-8）号]，所有患者或其监护人均签署知情同意书。

患者在BCMA靶向的CAR-T细胞输注前1个月内进行自体外周血单个核细胞采集，用于制备BCMA靶向的CAR-T细胞。CAR-T细胞制备方案和BCMA靶向的CAR结构设计参见文献 [6]。所有患者接受氟达拉滨（CAR-T细胞输注前2~4 d，每天30.0 mg/m ²，共3 d）+环磷酰胺（CAR-T细胞输注前2~3 d，每天500.0 mg/m ²，共2 d）化疗方案预处理。BCMA靶向的CAR-T细胞的输注剂量为2.9（1.7，4.3）×10 ⁸个。化疗预处理前、化疗预处理后、BCMA靶向的CAR-T细胞输注后、治疗后1个月分别测定患者血清生化标志物eGFR（CKD-EPI法）、SCr等指标。

根据2012年KDIGO临床实践指南 ^[8] ，符合下列任意一条诊断标准即可诊断为AKI：①48 h内SCr升高超过26.5 μmol/L（0.3 mg/dL）；②确认或预计在7 d内SCr升高超过基线的1.5倍；③在排除尿路梗阻或其他导致尿量减少的原因后，尿量少于0.5mL·kg ^–1·h ^–1超过6 h。AKI分期标准如下：SCr升高至基线水平的1.5~<2.0倍为AKI 1期；SCr升高至基线水平的2.0~<3.0倍为AKI 2期；SCr升高至基线水平的3.0倍及以上为AKI 3期 ^[8] 。

CRS的诊断标准为：①持续发烧38℃以上超过3 d；②血清细胞因子水平升高；③伴有临床毒性反应的证据 ^{[ 9- 10]} 。根据Lee等 ^[9] 2014年提出的标准及美国血液与骨髓移植学会共识 ^[10] ，选取CRS高峰时间点的数据进行CRS等级评估。

采用Excel、SPSS 26和Graphpad Prism 8.0软件进行统计分析。计数资料用例数（百分比）[ n（%）]表示，组间比较采用 χ ²检验；正态分布的计量资料用均数±标准差（ $\overline{x}\pm s$ ）表示；非正态分布的计量资料用中位数（上下四分位数）[ M（ Q ₁， Q ₃）]表示，组间比较采用Mann-Whitney秩和检验。采用单因素及多因素logistic回归分析AKI发生的独立危险因素，其中单因素分析 P<0.1的因素纳入多因素分析；采用ROC曲线分析独立危险因素的敏感度和特异度。 P<0.05为差异有统计学意义。

化疗预处理前，99例复发难治MM患者的eGFR为88.0（42.6，98.4） mL·min ^–1·1.73 m ^–2，SCr为73.0（60.0，95.5） μmol/L。化疗预处理期间，无AKI事件发生。化疗预处理后，患者整体肾功能水平基本较前稳定，eGFR为94.0（70.0，103.0） mL·min ^–1·1.73 m ^–2，SCr为70.0（57.0，100.0） μmol/L。化疗预处理后患者的eGFR和SCr水平较前显著好转（ Z值分别为3.731和–2.409，均 P<0.01）。CAR-T细胞输注后，99例复发/难治MM患者的整体肾功能水平较前有明显的受损趋势，CRS高峰期的eGFR为83.0（48.0，99.6） mL·min ^–1·1.73 m ^–2，SCr为83.5（64.8，132.8） μmol/L（ Z值分别为–6.767和6.597，均 P<0.001）。多数患者的肾功能在CAR-T细胞治疗后的1个月内恢复至基线水平，eGFR为97.5（76.4，110.3） mL·min ^–1·1.73 m ^–2，SCr为64.5（48.8，97.5） μmol/L。上述结果提示，输注BCMA靶向的CAR-T细胞可能会导致复发/难治MM患者的肾功能短暂恶化。

共计25例（25.3%）患者在BCMA靶向的CAR-T细胞治疗过程中发生AKI，多发生于BCMA靶向的CAR-T细胞输注后的15.0 d内，中位发生时间为8.0（5.5，11.0） d。其中，AKI 1期2例（8.0%），AKI 2期3例（12.0%），AKI 3期9例（36.0%），另有11例患者未达到AKI最低分期标准。AKI患者与非AKI患者在化疗预处理后、CRS高峰期以及BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后1个月肾功能水平差异均具有统计学意义（均 P<0.01），见 表1。对于发生AKI的患者及时给予对症治疗（如平衡出入量、血液透析以及连续性肾脏替代治疗等）和CRS过程的干预后病情缓解。结果提示，复发/难治MM患者BCMA靶向的CAR-T细胞治疗过程中AKI发生率较高，发生AKI者肾功能明显下降。

表 1 是否发生AKI的复发/难治多发性骨髓瘤患者BCMA靶向的CAR-T细胞治疗期间估算肾小球滤过率和血清肌酐水平比较

Table 1 Changes of eGFR and SCr in relapsed/refractory multiple myeloma patients with or without AKI during BCMA CAR-T cell therapy

[ M（ Q ₁， Q ₃）]

组别	n	估算肾小球滤过率（mL·min –1·1.73 m –2）		血清肌酐（μmol/L）
化疗预处理前	化疗预处理后	CRS高峰期	治疗后1个月		化疗预处理前	化疗预处理后	CRS高峰期	治疗后1个月
AKI患者	25	47.3（27.7，90.9）	70.5（36.1，97.2）	26.0（15.9，44.7）	57.0（31.4，98.8）		115.0（72.0，185.0）	105.0（67.5，178.0）	232.0（164.0，331.0）	121.5（72.0，177.0）
非AKI患者	74	93.2（60.8，102.0）	97.0（83.0，104.0）	92.7（78.0，101.0）	102.1（89.9，111.9）		70.0（57.5，80.3）	64.5（53.3，79.5）	72.0（59.5，90.0）	56.0（47.0，75.3）
Z值	—	2.686	3.324	6.327	3.827		3.688	4.141	6.814	4.476
P值	—	<0.01	<0.01	<0.001	<0.001		<0.001	<0.001	<0.001	<0.001

—：无相关数据. AKI：急性肾损伤；BCMA：B细胞成熟抗原；CAR：嵌合抗原受体；CRS：细胞因子释放综合征.

将患者年龄、性别、是否累及髓外、化疗预处理后eGFR和SCr水平、CAR-T细胞输注剂量、CRS发生时间和CRS最高等级等指标纳入单因素logistic回归分析，结果见 表2。以 P<0.1为筛选标准，将性别、化疗预处理后eGFR和SCr水平、CRS最高等级四项因素纳入多因素logistic回归分析，结果见 表3。结果提示，化疗预处理后的SCr水平（ OR=1.020， P<0.001）及CRS严重程度（ OR=6.501， P<0.01）与AKI的发生密切相关。

表 2 复发/难治多发性骨髓瘤患者BCMA靶向的CAR-T细胞治疗期间发生AKI危险因素的单因素logistic回归分析结果

Table 2 Results of univariate logistic regression analysis of risk factors associated with the occurrence of AKI in relapsed/refractory multiple myeloma patients during BCMA CAR-T cell therapy

[ n或 M（ Q ₁， Q ₃）]

影响因素	AKI患者（ n=25）	非AKI患者（ n=74）	偏回归系数	标准误	P值	相对危险度（95% CI）
年龄（岁）	61.0（54.5，66.0）	59.0（51.8，63.3）	0.004	0.025	0.885	1.004（0.955~1.055）
性别（男/女）	18/7	39/35	0.836	0.503	0.096	2.308（0.862~6.180）
存在髓外侵犯（是/否）	11/14	40/34	–0.404	0.466	0.386	0.668（0.268~1.663）
预处理后eGFR（mL·min –1·1.73 m –2）	70.5（36.1，97.2）	97.0（83.0，104.0）	–0.027	0.008	0.001	0.974（0.959~0.989）
预处理后SCr水平（μmol/L）	105.0（67.5，178.0）	64.5（53.3，79.5）	0.018	0.005	0.001	1.018（1.008~1.029）
CAR-T细胞输注剂量（×10 8个）	3.3（1.3，4.7）	2.8（1.8，4.2）	0.017	0.142	0.614	1.074（0.814~1.418）
CRS发生时间（d）	1.0（1.0，5.5）	3.0（1.8，5.0）	–0.017	0.076	0.829	0.894（0.847~1.142）
CRS最高等级（3~4级/<3级）	18/7	28/46	1.441	0.506	0.004	4.224（1.568~11.385）

BCMA：B细胞成熟抗原；CAR：嵌合抗原受体；AKI：急性肾损伤；eGFR：估算肾小球滤过率；SCr：血清肌酐；CRS：细胞因子释放综合征.

表 3 复发/难治多发性骨髓瘤患者BCMA靶向的CAR-T细胞治疗期间发生AKI危险因素的多因素logistic回归分析结果

Table 3 Results of multivariant logistic regression analysis of risk factors associated with the occurrence of AKI in relapsed/refractory multiple myeloma patients during BCMA CAR-T cell therapy

影响因素	偏回归系数	标准误	P值	相对危险度 （95% CI）
预处理后SCr水平	0.020	0.005	<0.001	1.020（1.010~1.030）
3~4级CRS	1.872	0.628	<0.01	6.501（1.899~22.251）

BCMA：B细胞成熟抗原；CAR：嵌合抗原受体；AKI：急性肾损伤；SCr：血清肌酐；CRS：细胞因子释放综合征.

化疗预处理后SCr水平预测AKI发生的ROC曲线下面积为0.800（标准误：0.054，95% CI：0.694~0.904， P<0.001），最大约登指数为0.528，其所对应的截断值为83.0 μmol/L ，预测敏感度为72.0%，特异度为80.8%（ 图1）。3~4级CRS患者AKI发生率为39.1%，而CRS低于3级患者AKI发生率为13.2%，差异有统计学意义（ χ ²=8.767， P<0.01）。结果提示，化疗预处理后的SCr水平和治疗期间CRS等级与BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后AKI的发生有较高的相关性。

图 1 .

化疗预处理后SCr水平对复发/难治多发性骨髓瘤患者BCMA靶向的CAR-T细胞治疗期间发生AKI的预测价值SCr：血清肌酐；BCMA：B细胞成熟抗原；CAR：嵌合抗原受体；AKI：急性肾损伤.

MM为恶性浆细胞疾病，患者多因水肿、腰痛等症状就诊，近半数患者伴随蛋白尿、管型尿以及肾功能不全，检查发现血清和尿液中存在尿本周蛋白和游离轻链 ^[1] 。游离轻链以单体或二聚体的形式存在于循环中，若在短时间内产生大量的游离轻链，将引起近端肾小管的分解代谢能力下降，未被吸收的游离轻链结合形成蛋白管型，堵塞远端肾小管并导致eGFR持续下降，进而发生肾功能不全 ^[11] 。既往研究表明，MM患者的肾功能受损与预后不良和生存时间较短有关 ^[12] 。高龄、既往存在肾功能损伤是AKI的易感因素，而疾病的急性进展、药物使用和医疗路径是导致AKI发生的重要危险因素 ^[13] 。BCMA靶向的CAR-T细胞治疗对复发/难治MM患者有较好的治疗效果 ^[7] 。然而，CAR-T细胞输注作为AKI发生的暴露因素，可能对肾功能脆弱的MM患者造成二次损害。因此，本研究对MM患者的肾功能是否能承受CAR-T细胞治疗进行探讨，旨在为权衡CAR-T细胞治疗后的获益和肾功能受损风险提供参考。

本次分析共纳入99例复发/难治MM患者，接受BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后发生AKI 25例，发生率为25.3%，其中AKI 1期占8.0%，2期占12.0%，3期患者占36.0%。分析BCMA靶向的CAR-T细胞治疗前后患者的肾功能变化趋势发现，预处理前后患者的肾功能水平基本维持不变，而在CAR-T细胞输注后，部分患者的肾功能严重下降，AKI多发生于CAR-T细胞输注后的15.0 d内。Gutgarts等 ^[14] 观察了46例难治/复发非霍奇金淋巴瘤患者输注CAR-T细胞（axicabtagene ciloleucel或tisagenlegel）后100 d内的肾功能变化，共计14例患者发生了AKI，发生率约为30.0%，其中AKI 1期10例，AKI 2~3期4例；14例发生AKI的患者中，其肾功能在CAR-T细胞治疗后的30.0 d内恢复至基线水平有10例。可见CAR-T细胞输注会对部分患者的肾功能造成短暂而剧烈的打击，但这种肾功能损伤是可逆的，多数患者的肾功能可以在治疗后一个月内恢复至细胞免疫治疗前的基线水平。

通过logistic回归对治疗前患者的基线资料以及治疗过程中的CRS进行分析，探究与AKI发生相关的危险因素。结果显示，化疗预处理后的SCr水平和治疗期间CRS等级与AKI的发生显著相关。化疗预处理后SCr水平较低的患者不容易发生AKI；而治疗过程中发生严重CRS的患者更容易合并AKI。ROC曲线分析显示，化疗预处理后的SCr水平预测AKI的曲线下面积为0.800，最大约登指数所对应的最佳截断值为83.0 μmol/L，可用于预测AKI发生。He等 ^[15] 以化疗预处理后eGFR 90.0 mL·min ^–1·1.73 m ^–2为截断值，将患者分为肾功能异常组（eGFR<90.0 mL·min ^–1·1.73 m ^–2）和肾功能正常组（eGFR≥90.0 mL·min ^–1·1.73 m ^–2）。肾功能正常组的肾功能在CAR-T细胞输注后基本维持稳定，肾功能异常组的eGFR在BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后6个月时有明显改善，SCr也有较明显的下降趋势，但研究未对患者CAR-T细胞输注后近期的肾功能水平变化进行描述。该研究发现肾功能正常组和肾功能异常组在无进展生存时间（ HR=0.6805， P=0.0292）和总生存时间（ HR=0.2714， P=0.0026）上的差异具有统计学意义。由此提示，将化疗预处理后的肾功能水平纳入评估指标具有重要的临床价值，不仅可以用于评估CAR-T细胞输注后患者短期内发生AKI的风险，还可用于患者BCMA靶向的CAR-T细胞输注后长期肾功能变化的预测，有助于指导CAR-T细胞治疗后患者近、远期肾功能的管理。

AKI的发生时间集中在CAR-T细胞输注后2周内，与CRS的发生时间窗有较大程度的重叠 ^[6] 。本文资料显示，3~4级CRS将显著提高AKI的发生率，原因可能如下：治疗过程中肿瘤溶解碎片和轻链阻塞肾小管管腔，导致肾脏灌注急剧下降；CRS期间大量细胞因子和内皮损伤标志物释放入血，驱动肾功能的损伤 ^[16] ；严重CRS的患者多出现高热并伴随一定程度的体液丢失，有效血容量减少，进而导致少尿；此外，在发热和粒细胞缺乏期间使用解热镇痛类药物和抗生素可能加剧肾脏灌注的不足。

综上所述，本研究对BCMA靶向的CAR-T细胞治疗后患者的肾功能进行观察发现，CAR-T细胞输注是AKI发生的暴露因素，AKI事件与CRS等级、化疗预处理后SCr密切相关。对于治疗过程中发生AKI的患者，应严格控制患者出入量平衡，减少尿酸形成并促进尿酸排泄，尽量避免使用肾毒性药物，预防肾脏结构的进一步损害；CRS较严重的患者应及时使用白介素-6拮抗剂进行干预；合理使用解热镇痛类药物、抗生素和抗病毒药物，注意用药后的肝、肾功能监测。当患者肾功能受到严重损害时尽早进行支持治疗；积极开展多学科会诊，评估相关并发症的严重程度，预防继发的多器官功能衰竭。本研究提出了AKI发生的早期预警指标，将有助于进一步研究患者肾功能的转归，改善BCMA靶向的CAR-T细胞治疗的临床疗效。但由于本文资料为单中心研究且样本量较小，可能存在一定统计学偏倚，相关结论须进一步扩大样本量行多中心研究加以证实。

COMPETING INTERESTS

所有作者均声明不存在利益冲突

Funding Statement

国家自然科学基金（81730008，81870153）