血液系统恶性肿瘤中嵌合抗原受体(CAR)-T细胞疗法相关凝血功能异常的研究进展

Research Progress on Coagulation Abnormalities Associated with CAR-T Cell Therapy in Hematological Malignancies

摘要: 嵌合抗原受体(CAR)-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤治疗中显示出显著效果，但伴随严重的毒副作用，其相关凝血功能异常并发症发生率高，可能进展为危及生命的情况，严重影响患者的治疗效果和生存质量。CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的机制涉及炎症反应、血管内皮损伤、肝功能受损及血小板减少等，需通过早期监测和个体化管理策略来改善患者预后。本文旨在综述CAR-T细胞疗法导致凝血异常的临床表现、潜在机制及其处理策略，以期为临床实践提供有价值的参考，帮助医务人员更好地应对这一挑战，优化患者的治疗方案。

Abstract: Chimeric antigen receptor T-cell (CAR-T) therapy has shown remarkable efficacy in the treatment of hematological malignancies. However, it is also associated with severe adverse events, particularly a high incidence of coagulation abnormalities, which may progress to life-threatening conditions. These complications significantly impact treatment outcomes and quality of life for patients. The mechanisms underlying CAR-T–related coagulopathy involve inflammatory responses, vascular endothelial injury, liver dysfunction, and thrombocytopenia. Early monitoring and individualized management strategies are needed to improve patient prognosis. This review aims to summarize the clinical manifestations, underlying mechanisms, and management strategies of coagulation abnormalities associated with CAR-T therapy, providing valuable references for clinical practice and helping medical staff better address this challenge and optimize patient treatment plans.

1. 引言

嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor, CAR)-T细胞疗法作为一种创新的免疫疗法，在血液系统恶性肿瘤的治疗中展现出了显著的疗效，极大地改变了血液系统恶性肿瘤的治疗和预后[1] [2]。然而，尽管CAR-T细胞疗法带来了新的希望，但在临床应用过程中也伴随着一系列严重的副作用，细胞因子释放综合征(Cytokine Release Syndrome, CRS)和神经毒性是其主要的副作用，已经受到了大量的关注和研究，而相关的凝血功能异常则是一种仍未充分报道的并发症，也渐渐引起了越来越多的临床关注。研究表明，在接受CAR-T细胞治疗的患者中，高达30%至60%的患者会出现不同程度的凝血功能异常，在某些情况下，凝血功能异常可能进展为弥散性血管内凝血(Disseminated Intravascular Coagulation, DIC)，这是一种急性且危及生命的并发症，通常伴随着严重的出血和器官功能障碍，严重影响患者的治疗效果和生存质量[3]。因此，进一步研究CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的机制，以及如何通过及时的干预措施来改善患者的预后，将对早期识别高危患者、优化治疗方案和提高临床疗效具有重要意义。

2022年中国专家共识首次提出CAR-T细胞疗法相关凝血病(CAR-T-cell therapy-associated coagulopathy, CARAC)这一名词，定义为由血小板水平降低和凝血病造成的出血和/或血栓形成，主要发生在CAR-T细胞回输后28天内[4]，可能与CRS的严重程度密切相关，二者之间存在一定的病理生理联系。严重的CRS、异常的肝功能和较高的肿瘤负担是CAR-T相关凝血功能异常的重要风险因素[5] [6]。CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常与CRS和神经毒性，构成了治疗中的三大主要毒性，这三者之间的关系非常复杂，往往相互影响。为此，本文将从多个维度对CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常进行分析，探讨其临床表现、潜在的发病机制及管理策略，提高对该并发症的认识，为未来的研究提供新的思路，提高CAR-T细胞疗法的安全性和有效性。

2. CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的临床表现

2.1. 出血倾向

CAR-T细胞疗法在治疗血液系统恶性肿瘤方面取得了显著的成功，但也伴随着多种不良反应，其中出血倾向是一个重要的临床问题。研究表明，约有30%~50%的接受CAR-T治疗的患者会出现不同程度的凝血功能异常，主要表现为出血倾向[3] [5] [7]。出血倾向的机制主要与以下几个因素有关：首先，CRS是CAR-T细胞疗法中常见的副作用，CRS的发生会导致体内炎症反应增强，进而影响凝血机制，研究发现，IL-6等细胞因子的升高会促进血管内皮细胞产生纤溶酶原激活抑制因子-1 (PAI-1)，抑制纤溶作用，导致血液处于相对高凝状态，同时伴随纤维蛋白原的消耗[6] [8]。其次，肝功能异常也是导致出血倾向的重要因素，肝脏在合成凝血因子方面起着关键作用，肝功能受损会导致凝血因子合成减少，从而增加出血风险[5]。最后，肿瘤负担较重的患者往往伴随更严重的凝血功能障碍，这与肿瘤的生物学特性及其对凝血系统的影响密切相关[9]。

2.2. 血栓形成

除了出血倾向，在CAR-T细胞疗法所致的高炎症状态下，血栓形成的风险可能会增加。接受CAR-T治疗的患者血栓事件的发生率、危险因素及时间分布已有多项研究进行探讨。系统性综述显示，在CAR-T细胞输注后的前6个月内，静脉血栓事件的累积发生率为2.4%每患者月，而超过6个月后风险显著下降至0.1%每患者月[10]。多中心回顾性研究进一步验证了这一时间分布特征，观察到中位血栓事件发生时间为输注后23.5天，其中91%为静脉事件，包括深静脉血栓形成(DVT)和肺栓塞(PE) [11]。危险因素分析表明，ICANS的严重程度与血栓风险呈正相关，ICANS ≥ 3级的患者中，血栓发生率显著升高(50% vs 16%) [12]。凝血功能紊乱指标如D-二聚体峰值水平(>5倍正常上限)被证实是独立危险因素，其与血管内皮损伤和全身炎症反应相关[11] [12]。此外，基线血小板计数降低(<100 × 10³/μL)和淋巴细胞清除化疗导致的骨髓抑制可能加剧凝血失衡[12]。值得注意的是，CAR-T相关血栓事件常伴随特定病理生理特征。约60%的病例在血栓发生时伴有消耗性凝血病表现，包括纤维蛋白原下降(<150 mg/dL)和凝血酶原时间延长(>15秒) [12]。这些异常与细胞因子释放综合征(CRS)导致的全身高炎症状态相关，尽管CRS本身与血栓的直接相关性在亚组分析中未达统计学意义[10]。在CAR-T治疗后，临床上需要对患者进行严格的凝血监测，以便及时发现和处理血栓事件。

2.3. DIC

因患者基线特征(如肿瘤负荷、既往治疗线数)、CRS严重程度及DIC诊断标准的不同，不同研究中接受CAR-T细胞疗法的患者DIC的发病率有较大的差异，从7%到29%不等[5] [7] [13]。近50%的早期凝血参数异常的患者会进一步发展为DIC，症状可以是轻微的、自限性的，也可以发展为微循环障碍和微栓塞[3]。研究发现，超过一半的DIC患者会发展为多器官功能衰竭[7]。接受axicabtagene ciloleucel和tisagenlecleucel输注的患者发生DIC时，死亡率可高达59.6% [14]。DIC的发生率与CRS的严重程度相关，凝血功能障碍同时经历严重CRS的患者发生DIC的风险升高[13]。

3. CAR-T细胞疗法相关凝血异常的潜在机制

3.1. 炎症反应驱动的凝血系统激活

炎症反应是CAR-T细胞疗法后常见的副作用之一，主要表现为CRS，而后者常伴随凝血功能异常的发生，有研究发现CAR-T细胞疗法凝血功能异常的严重程度与CRS分级之间的关系呈正相关[3] [7]。

Figure 1. Schematic diagram of potential mechanisms of coagulation abnormalities related to CAR-T cell therapy

图1. CAR-T细胞疗法相关凝血异常潜在机制示意图

发生CRS时，体内的炎症反应会导致大量细胞因子(如IL-6、TNF-α、IFN-γ、IL-1β等)的释放，这些细胞因子不仅促进了免疫反应，还可能对凝血系统产生直接影响，例如，IL-6的升高与凝血因子(如凝血酶原和纤维蛋白原)的合成增加相关，过度的炎症反应通过刺激单核细胞释放纤溶酶原激活物抑制剂-1 (PAI-1)，抑制纤溶系统，从而导致血液高凝状态的形成[6] [7] [15]。此外，CRS还可能引起内皮细胞的损伤，导致血管通透性增加和微血管内凝血的发生[5] [16]；此外，研究发现，在CAR-T细胞治疗后，IL-6和IL-1β等炎症因子可上调血管性血友病因子(vWF)的表达，促进血小板活化及纤维蛋白原消耗，并与D-二聚体升高显著相关，这些变化可能导致凝血功能异常的发生[5] [17] [18]。因此，炎症反应与凝血系统激活之间的相互作用是CAR-T细胞疗法相关凝血异常的重要机制(见图1)。

3.2. 血管内皮损伤在凝血异常中的关键作用

血管内皮细胞是血管最内层的结构，直接与血液接触，内皮细胞的损伤和激活与血栓形成密切相关，在止血和抗凝的平衡中起到关键的作用，因此血管内皮功能障碍是导致凝血功能异常的关键因素之一[19]。CAR-T细胞治疗后的凝血功能异常的患者内皮细胞激活和功能障碍相关的生物标志物水平升高，包括血管生成素2 (Ang2)、Ang2与Ang1比值、血管性血友病因子(vWF)、血浆可溶性血小板内皮细胞粘附分子-1 (sPECAM-1)和可溶性血管细胞粘附分子-1 (sVCAM-1) [3]；另有证据表明，CRS和ICANS的发生与血管内皮细胞的活化密切相关，CRS和ICANS患者有显著的内皮活化表现，包括炎症、凝血功能障碍和血管通透性增强，而且血液疾病肿瘤患者在输注CAR-T细胞之前就存在内皮细胞损伤标志物的升高，这些先前存在内皮细胞损伤的患者接受CAR-T治疗后并发CRS和ICANS的风险更高，病情也更严重[20]-[22]。在CRS病理状态下，大量促炎性细胞因子(如IL-6、IFN-γ、TNF-α)，通过下调血管内皮钙黏蛋白(VE-cadherin)破坏内皮细胞间的连接，导致内皮屏障功能失调，同时，受损的内皮细胞磷脂酰丝氨酸(PS)外翻，释放组织因子(TF)和血小板内皮细胞黏附分子-1 (PECAM-1)，激活内源性和外源性凝血途径，增加凝血酶的生成，并促进血小板黏附与聚集，进一步加剧凝血异常；损伤细胞释放的微粒(Microparticles, MPs)携带大量TF和磷脂，进一步加速凝血级联反应[7] [18] [23] [24]。正常内皮细胞通过表达血栓调节蛋白(TM)和硫酸肝素等抗凝物质维持血液流动性，CAR-T相关炎症可导致血管内皮细胞血栓调节蛋白(TM)表达下调，导致蛋白C抗凝系统功能障碍，组织因子途径抑制物(TFPI)分泌减少，纤溶酶原激活物抑制剂(PAI-1)过度表达，抑制纤维蛋白溶解，最终导致抗凝机制失效(见图1)，进一步加剧凝血异常[25]-[27]。

3.3. 肝功能受损与凝血因子合成不足

CAR-T治疗后引发的CRS导致IL-6、TNF-α等炎症因子大量释放，直接损伤肝细胞，肝脏作为凝血因子(如纤维蛋白原、凝血酶原、因子V、VII、IX、X)和抗凝蛋白(抗凝血酶、蛋白C/S)的主要合成器官，其功能受损会显著降低凝血因子合成能力[5] [28]。研究显示，血清ALT水平升高与凝血异常(如DIC)显著相关，提示肝细胞损伤是凝血功能异常的重要病理基础[5]。在CRS初期，IL-6通过激活肝细胞JAK-STAT通路诱导急性期反应蛋白(如纤维蛋白原)合成增加，以代偿凝血因子消耗，然而，托珠单抗(tocilizumab)阻断IL-6信号后，这种代偿性纤维蛋白原合成被抑制，导致低纤维蛋白原血症，若同时存在肝功能异常(如转氨酶升高)，肝脏的急性期反应能力进一步受限，加剧凝血因子合成不足[28]。肝功能异常不仅影响凝血因子合成，还会导致抗凝蛋白(如抗凝血酶)和纤溶抑制物(如α2-抗纤溶酶)生成减少，这种双重缺陷使患者更易出现高凝状态向纤溶亢进的转变，表现为DIC特征(见图1)，临床数据显示，29%的CAR-T治疗患者发生DIC，且其发生时间与肝功能异常和CRS高峰期同步，提示了多因素协同作用导致凝血失衡的机制[5]。凝血功能异常通常在CAR-T输注后10~13天达到高峰，与CRS峰值及肝功能异常起始时间重叠，这表明CRS相关的全身炎症和肝损伤共同构成凝血异常的“时间窗”，而及时监测ALT、IL-6和纤维蛋白原水平有助于早期识别高危患者[5] [28]。

3.4. 血小板减少与功能障碍

血小板在CAR-T细胞疗法相关凝血异常中显示出多方面的作用，其数量变化和功能异常直接关联出血风险和疾病进展。Meta分析显示，CAR-T治疗后45.8%的患者出现血小板减少，可能与淋巴清除化疗、CAR-T细胞直接损伤巨核细胞或抗体介导的血小板破坏有关[29]。在CAR-T治疗中，56.6%的患者会出现凝血功能异常，其中半数进展为DIC [7]，这种消耗性凝血病的特征性改变包括血小板计数显著下降。一项回顾性研究发现，发生出血事件的患者基线血小板中位数仅为86 × 10³/μL，显著低于未出血组的178 × 10³/μL (P < 0.01) [12]。此外，输注后第7天和14天是血小板减少的高峰期，与凝血功能紊乱的时间点高度吻合[30]。血小板动态变化与凝血并发症的严重程度密切相关，研究显示，血小板最低点每降低10 × 10⁹/L，可使出血风险增加1.4倍(OR 1.4, 95% CI 1.1~1.7) [12]。同时，血小板减少还与内皮损伤标志物PECAM-1水平升高相关，提示血小板消耗可能通过血管内皮激活途径加剧CRS相关的凝血病变[7]。此外，IL-6通过抑制血小板生成素(TPO)信号通路，进一步加剧血小板减少[18]。

多项研究将血小板纳入凝血异常的预测模型，IL-10联合EASIX模型中，EASIX评分公式(LDH×肌酐/血小板)中血小板作为分母，评分 > 7.65时，出血事件风险增加7倍(aOR 7.06) [30]；早期血液毒性预测模型(eIPM)中预处理血小板计数被确定为预测严重免疫效应细胞相关血液毒性(eICAHT)的关键指标，其预测权重仅次于ANC和LDH水平[31]。低血小板状态会加重其他凝血异常的表现，例如，在发生严重神经毒性(ICANS ≥ 3级)的患者中，血小板减少与D-二聚体升高(OR 4.2)、低纤维蛋白原血症(OR 3.8)等指标共同存在，形成多重凝血通路紊乱的恶性循环[12]。此外，也有研究表明血小板输注需求增加与CRS分级呈正相关，反映出血小板消耗程度可作为CRS严重程度的生物标志物[7]。而且，研究还发现，CAR-T细胞治疗后，血小板功能的改变与患者的预后密切相关，延迟的血小板恢复可能预示着更差的生存率[32]。

4. CRS及ICANS严重等级对凝血功能异常的影响及其管理

4.1. CRS分级与凝血功能异常的关系

在接受CAR-T细胞治疗的患者中，CRS与凝血功能异常之间的关系日益受到关注。研究表明，CRS期间凝血功能异常的发生率为34%~91%，3级及以上CRS患者的发生率可超过90%，严重程度从单纯的凝血参数异常到严重出血或DIC，并伴有危及生命的多器官功能障碍[3]，而且凝血功能异常的严重程度与CRS分级之间的关系呈正相关[7]。在CAR-T细胞治疗过程中，凝血功能异常的发生通常是在细胞输注后的1个月内，尤其是在治疗后的第10至13天之间，正好与CRS的高峰期重叠[7] [9]。这表明，CRS的严重程度与凝血功能异常之间存在一定的正相关关系，进一步强调了对这类患者进行凝血监测的重要性。

针对CRS引发的凝血功能异常，目前的管理策略包括使用抗IL-6药物(如托珠单抗)来减轻CRS的症状，从而间接改善凝血状态。研究显示，托珠单抗的使用可以导致纤维蛋白原水平的降低，且其对凝血功能的影响在一定程度上与CRS的严重程度有关[28]。此外，日常监测凝血参数以及在必要时采取干预措施(如补充凝血因子或使用抗凝药物)也被认为是有效的管理策略[7]。

4.2. ICANS与凝血功能异常的潜在联系

ICANS通常在接受CAR-T细胞治疗后出现，主要表现为认知功能障碍、癫痫发作和脑水肿等神经系统症状，这些症状的出现与CRS密切相关。近年来的研究显示，ICANS的发生可能与炎症反应及血脑屏障的功能障碍有关，这种障碍可能导致凝血因子和抗凝因子在脑内的异常平衡，从而影响凝血状态[33]。此外，ICANS的严重程度与凝血指标的异常存在一定的关联，提示ICANS可能通过影响血脑屏障和系统性炎症反应来间接影响凝血功能[9]。

不同CAR-T靶点表达的差异可能导致神经毒性及凝血功能异常表现不同。以CD19和CD22 CAR-T细胞为例，研究表明，尽管两者在治疗B细胞恶性肿瘤方面均显示出良好的疗效，但它们在神经毒性和凝血异常的发生率方面却存在显著差异，CD22 CAR-T细胞治疗后，患者的神经毒性相对较轻，而CD19 CAR-T细胞则更易引发严重的ICANS和相关的凝血异常[18]。这种差异可能与不同靶点在神经系统中的表达特征有关，进一步的研究需要探讨这些机制，以便更好地理解不同CAR-T细胞治疗对患者凝血状态的影响。

5. CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的治疗策略

CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的临床管理策略需多维度干预，首先早期监测尤为重要，推荐在CAR-T输注后第6~20天每日监测凝血参数(PT、APTT、纤维蛋白原、D-二聚体)，尤其在CRS高峰期需特别关注[7] [13]，这对于及时发现和处理凝血功能异常至关重要；此外，对不同严重程度的凝血功能异常实行分级治疗，轻度异常(纤维蛋白原 > 1.5 g/L)可采用纤维蛋白原替代治疗，例如补充新鲜冷冻血浆或纤维蛋白原浓缩物，以纠正低纤维蛋白原血症[6] [7] [13]，DIC患者建议联合低分子肝素抗凝和冷沉淀输注，文献显示该方案可使56%的DIC患者得到控制[7]；其次，控制与CRS及神经毒性相关的炎症反应至关重要，这通常涉及皮质类固醇和IL-6受体拮抗剂的使用，糖皮质激素特别推荐用于≥2级CRS患者，特别是伴有凝血障碍的患者[4]，使用糖皮质激素和/或托珠单抗后，凝血参数异常和出血症状有所改善[7] [34]；再者肝保护，对于ALT > 3倍正常值上限者，需加强保肝治疗以维持凝血因子合成功能[5] [17]。

近年来，针对CAR-T细胞疗法相关凝血功能异常的新兴治疗方法正在不断发展，研究表明，利用纳米技术可以改善CAR-T细胞的输送和靶向，从而减少治疗过程中的副作用，包括凝血功能异常，纳米颗粒可以有效地携带抗凝药物，直接作用于肿瘤微环境，从而降低全身性副作用的风险[35]。此外，针对CAR-T细胞的基因工程改造也在进行中，目的是增强其抗肿瘤活性的同时，降低对凝血系统的影响[36]。

在CAR-T细胞治疗中，管理凝血功能异常需要个体化和多学科的方案，以满足患者的特定需求。患者的个体差异使得凝血异常表现各异，标准化治疗方案复杂[37]；此外，许多患者在治疗期间可能合并其他基础疾病，如肝功能不全或肾功能障碍，这进一步增加了凝血功能异常的风险和管理难度[9]；其次，临床医生需要在治疗效果与副作用之间进行权衡，使用抗凝药物可能会增加出血风险，而不使用则可能导致血栓形成，因此，制定个体化的治疗方案尤为重要，医生需根据患者具体情况，灵活调整治疗策略，以达到最佳治疗效果[35]。

6. 总结与展望

CAR-T细胞输注后凝血功能异常的发生率高，逐渐成为影响患者安全性与预后的重要因素之一。研究显示，凝血功能异常在CRS高峰期尤为显著，其复杂的发生机制涉及多种生理和病理因素，如炎症反应、血管内皮损伤、肝功能受损及血小板异常等(见图1)。理解这些机制对于制定有效的预防和治疗策略至关重要。

针对当前的研究进展，有几个关键科学问题亟待解决。首先，开发高特异性预测生物标志物，实现凝血异常的早期识别，将有助于及时干预和治疗。高特异性生物标志物可以聚焦于与CAR-T细胞疗法相关凝血异常具有病理生理学关联性的分子或指标，如内皮损伤相关标志物、凝血系统激活标志物、炎症因子与细胞因子等。将这些生物标志物纳入个性化治疗方案中，能够为患者提供更为精准的治疗调整，降低严重凝血事件的风险。

此外，CAR-T细胞疗法引发的凝血功能异常与内皮细胞损伤密切相关，因此，靶向内皮保护的CAR-T细胞设计成为未来技术发展的一个重要方向。通过优化CAR-T细胞的设计，使其在发挥抗肿瘤作用的同时能够保护内皮细胞，可能会显著降低凝血障碍的发生率。此外，调节内皮细胞的功能，增强其对炎症因子的抵御能力，有助于降低因CRS引发的凝血功能异常。

总之，CAR-T细胞疗法相关的凝血功能异常问题是一个多因素交织的复杂课题。通过不断探索和解决关键科学问题，推动研究的深入，我们有望在未来实现更为安全、高效的CAR-T细胞治疗，为血液系统恶性肿瘤患者带来新的希望和更好的生活质量。

基金项目

国家自然科学基金项目(No. 8246010388)。

NOTES

^*通讯作者。