GM-CSF

GM-CSF (集落刺激因子-2)

GM-CSF (CSF2) 单体分子结构示意图
基因全称	Colony Stimulating Factor 2 (CSF2)
基因定位	5号染色体长臂 (5q31.1)
核心受体	CD116 (GMR-alpha) / CD131 (common beta)
临床代表药	莫拉司亭 / 萨格司亭 (Leukine)

GM-CSF（粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子，Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor）是一种单体糖蛋白细胞因子，由巨噬细胞、T 细胞、肥大细胞、内皮细胞及成纤维细胞分泌。它通过结合其高亲和力受体，刺激造血干细胞向粒细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞）和单核-巨噬细胞谱系分化、增殖并活化。

在现代免疫学中，GM-CSF 的作用已超越传统的造血调控。它能显著增强树突状细胞（DC）的抗原提呈能力，并调节巨噬细胞向促炎性 M1 型极化。然而，在 CAR-T治疗 中，过高水平的 GM-CSF 被认为会诱导单核细胞活化并产生 IL-1/IL-6，从而触发细胞因子风暴（CRS）及神经毒性（ICANS），这使其成为免疫毒性管理的新兴靶点。

   GM-CSF 结合受体复合物
   →
   JAK2 - STAT5 信号活化
   →
   髓系细胞扩增与 DC 抗原提呈增强

GM-CSF 临床维度与应用价值评估

评估维度	临床客观表现与技术特征
造血系统支持	临床上用于治疗放化疗后的中性粒细胞减少症，及造血干细胞移植（HSCT）后的动员与植入促进。与 G-CSF 相比，GM-CSF 能够同时提升单核细胞和 DC 数量。
肿瘤免疫疫苗	作为免疫佐剂或在 **GVAX** 疫苗中应用。通过在肿瘤局部分泌 GM-CSF，募集并激活宿主 DC，从而有效地启动针对肿瘤新抗原的自源性 CTL 反应。
细胞治疗毒性管理	**靶向抑制**。最新研究证明，通过敲除 CAR-T 细胞中的 $CSF2$ 基因或使用单抗（Lenzilumab）中和 GM-CSF，可显著降低 CRS 和神经毒性，且不损害 CAR-T 的抗肿瘤活性。
肺部生理功能	GM-CSF 对于肺泡巨噬细胞清除表面活性物质至关重要。$CSF2$ 基因突变或抗 GM-CSF 自身抗体的产生会导致**肺泡蛋白沉积症 (PAP)**。

关键关联概念

• **JAK-STAT通路**：GM-CSF 信号传导的主要下游路径（JAK2/STAT5）。
• **树突状细胞 (DC)**：GM-CSF 诱导分化的核心效应细胞，负责新抗原提呈。
• **CRS / ICANS**：由 GM-CSF 介导的细胞治疗相关主要副作用。
• **G-CSF**：与 GM-CSF 功能重叠但谱系更窄（仅限中性粒细胞）的造血因子。

参考文献

• [1] Metcalf D. The granulocyte-macrophage colony-stimulating factors. Science. 1985;229(4708):16-22. (GM-CSF 发现与功能的奠基性研究)
• [2] Hamilton JA. GM-CSF in inflammation and autoimmunity. Trends in Immunology. 2002;23(8):403-408. (综述其在炎症调控中的双重作用)
• [3] Sterner RM, et al. GM-CSF inhibition reduces CAR-T cell cytokine release syndrome and neurotoxicity but may enhance antitumor activity. Blood. 2019;133(13):1397-1409. (揭示 GM-CSF 在 CAR-T 毒性中的核心作用)
• [4] NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology: Myeloid Growth Factors. Version 1.2024. (临床造血因子使用指南)
• [5] Burgess AW, et al. Purification and properties of colony-stimulating factor from mouse lung-conditioned medium. Journal of Biological Chemistry. 1977. (关于 GM-CSF 生物化学特性的早期经典论文)

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