CAR 瞬时表达与重复给药的时间安排

2025 年,Neuro-Oncology 发表一项针对弥漫性中线胶质瘤和高级别胶质瘤的 GD2 CAR-T 研究。团队采用 mRNA 瞬时表达靶向 GD2 的嵌合抗原受体(CAR),探索抗肿瘤作用持续时间与毒性之间的关系。

基于 mRNA 的 CAR 表达水平随时间下降。本研究中,第 1 天超过 90% 的 T 细胞检测到 CAR,到第 9 天几乎检测不到;杀伤活性也随时间下降。

组蛋白突变和野生型儿童高级别胶质瘤细胞均可检出 GD2。一个患者的初发与复发配对样本中,复发样本表面 GD2 更高;其他模型的表达强度也存在差异。RNA 测序显示部分 GD2 合成相关酶表达增加,但其表达与所分析的拷贝数及突变特征未见显著联系。

患者类器官中的 CAR-T 浸润与杀伤

二维实验中,GD2 CAR-T 对 H3.3、H3.1 突变及组蛋白野生型模型产生杀伤,与肿瘤共培养时 IFN-γ 增加。团队随后测试一个 H3.3 K27M 突变原发肿瘤来源类器官,比较 T 细胞浸润、组织状态及细胞死亡。

GD2 CAR-T 组的 CD3 阳性细胞浸润和活化 Caspase-3 染色均增加。活化 Caspase-3 平均覆盖面积为 19.01%,靶向 CD19 的对照组为 4.51%。

分散类器官后进行流式分析,GD2 组死亡细胞约占 20.95%,CD19 组约为 6.84%,类器官单独培养约为 3.95%。显微观察也看到 GD2 组组织完整性下降。

弥漫性中线胶质瘤类器官中 GD2 CAR-T 细胞与对照组的细胞浸润、凋亡标记及细胞死亡比较。
弥漫性中线胶质瘤类器官中 GD2 CAR-T 细胞与对照组的细胞浸润、凋亡标记及细胞死亡比较。(Jessica B Foster et al. / Neuro-Oncology, 2025, Figure 3.;CC BY 4.0)窄屏可横向滑动查看完整图表。

脑内移植模型的肿瘤内给药研究

后续研究使用脑内原位移植模型,将肿瘤细胞放在脑桥或丘脑。考虑到 mRNA CAR-T 的作用时间较短、可用于迁移的时间有限,团队采用肿瘤内给药。

脑桥模型中,单次 GD2 CAR-T 治疗未观察到毒性死亡,中位生存期为 28 天,CD19 CAR-T 对照为 22 天。另一项重复给药试验中,两组中位生存期分别为 29 天和 14.5 天;生物发光标记的另一脑桥模型也显示肿瘤负荷下降。

部分重复给药实验出现人 T 细胞造成的移植物抗宿主病,影响动物后期随访。

丘脑模型中给药方案对生存与毒性的影响

丘脑模型在较高剂量、较频繁给药的条件下,肿瘤负荷降低,却出现早期死亡:10 只动物中 9 只在开始治疗后 14 天内死亡。研究未能及时取得这些动物的脑组织进行病理检查;作者根据死亡时间早于通常肿瘤进展、且负荷正在下降,判断毒性并发症可能是原因。

同一丘脑模型降低单次剂量并延长给药间隔后,肿瘤负荷下降,动物存活超过 60 天,之后受到人 T 细胞相关移植物抗宿主病影响。在第二个生长更快的丘脑模型中,GD2 组中位生存期为 48 天,对照为 33 天,未出现毒性死亡。

类器官补充组织层面的 CAR-T 药效信息

这项研究采用了从靶点表达、CAR 表达随时间的变化、二维杀伤到三维组织响应的连续测试,再用动物模型调整给药方案。类器官实验的具体贡献,是让研究者观察 CAR-T 怎样进入患者来源组织,以及组织中的细胞死亡和结构变化。

本研究只测试了一个患者来源类器官。动物试验采用肿瘤内给药,而临床研究还使用静脉或脑室内途径;作者计划继续比较其他中枢给药方式。瞬时表达需要重复输注,可用细胞总量可能限制持续治疗。既往另一靶点的 mRNA CAR-T 临床试验还报告过过敏反应,作者将重复用药的免疫反应列为后续转化问题。

来源与延伸阅读

  1. Foster Jessica B et al. Transient mRNA CAR T cells targeting GD2 provide dose-adjusted efficacy against diffuse midline glioma and high-grade glioma models. Neuro-Oncology. 2025-05-24. doi:10.1093/neuonc/noaf115. ↗