Cell：CAR-T治疗恶性脑瘤的疗效，竟取决于内源免疫“神队友”

CAR-T细胞治疗在血液肿瘤中已经证明了威力，但进入实体瘤后，问题就变得复杂起来。

肿瘤抗原不均一，T细胞进入肿瘤困难，局部微环境充满免疫抑制。胶质母细胞瘤更是典型难题：它位于中枢神经系统，复发后缺少有效治疗，患者中位生存往往只有数月。

此前一项宾夕法尼亚大学团队开展的一期临床研究中[1]，18例复发胶质母细胞瘤患者接受了靶向EGFR和


IL13Rα2




的双靶点CAR-T细胞治疗，



部分患者出现肿瘤缩小和较长疾病控制；但还有许多患者没有从治疗中获益或者获益极小。

研究人员想知道，

疗效差异究竟由CAR-T产品本身决定，还是由患者脑内已有的免疫环境决定。

今天，由

宾夕法尼亚大学Zev A. Binder、Cécile Alanio和Dana Silverbush

领衔的研究团队，在《细胞》上发表一篇重要研究论文[2]。

他们对上述接受治疗患者的脑脊液和肿瘤组织进行了纵向单细胞分析，发现



CAR-T细胞在多数患者中均能激活，但临床结局主要与患者内源性免疫细胞重塑相关。简单来说，细胞毒性


NK细胞扩增




对应较好疗效，调节性T细胞扩增和基线免疫抑制性髓系细胞富集对应较差疗效。

研究人员连续采集患者脑脊液，并结合治疗前后肿瘤组织和CAR-T输注产品分析，获得了62份样本。脑脊液细胞数量通常很少，过去很难做高分辨率免疫图谱；这项研究对18例患者脑脊液中的248834个细胞进行了单细胞RNA测序。

从研究结果来看，

CAR-T细胞本身确实在中枢内被激活

。治疗后第7天，脑脊液中的CD8阳性CAR-T细胞细胞毒性评分达到高峰，表达效应和激活相关基因，同时也出现耗竭相关信号。到第21天，CAR-T数量下降，耗竭特征进一步增强，但仍保留一定功能潜力。

这说明CAR-T细胞进入脑脊液后并非“无所作为”，它们很可能接触到靶抗原，并发生局部激活。问题在于，这种激活并不能完全解释谁会获益。研究人员分析输注产品后发现，CAR表达比例、激活状态和更细微的细胞组成特征，也不能稳定区分应答者和非应答者。

不过，研究人员注意到，

CAR-T输注后，脑脊液里的非CAR免疫细胞也发生明显变化：NK细胞、调节性T细胞和单核/髓系细胞增加，浆细胞样树突状细胞和2型经典树突状细胞下降，而对交叉递呈至关重要的1型经典树突状细胞则出现增加

。这提示CAR-T治疗并非只是一群工程化T细胞单独作战，它会在脑脊液和肿瘤邻近生态位中引发更广泛的免疫重塑。

其中最积极的信号来自NK细胞。治疗后，脑脊液NK细胞向细胞毒性亚群转变，这类NK细胞具备较强杀伤能力。在CAR-T高剂量组中，这一亚群比例从平均0.7%升至5.8%，低剂量组增幅较小。

更关键的是，NK细胞扩增与患者结局高度相关。应答者从第0天到第7天细胞毒性亚群NK细胞比例中位数增加31.0%，非应答者仅增加8.9%。按扩增幅度中位数分组后，

NK扩增较高患者的中位无进展生存期为5.8个月，扩增较低者为1.05个月；总生存期分别为19.3个月和7.4个月

。

与此同时，另一类免疫变化指向耐药。

治疗后调节性T细胞在脑脊液中显著扩增，而且扩增幅度与肿瘤缩小程度呈负相关

。调节性T细胞克隆性也在第7天升高，调节性T细胞的高克隆性同样与肿瘤缩小程度较小显著相关。这些调节性T细胞从相对静息、干样状态转向增殖、迁移和强抑制状态。

作者进一步推测，调节性T细胞可能通过多条路径压制CAR-T治疗诱导的免疫反应。首先，调节性T细胞表达的LGALS9可能与髓系细胞上的TIM-3相互作用，推动髓系细胞进入抑制状态；其次，调节性T细胞高表达CTLA4，可能通过CD80/CD86轴抑制树突状细胞活性，限制了针对旁观者抗原的非CAR CD8阳性T细胞反应的激活。

髓系细胞提供了第三个关键线索。研究团队将脑脊液和肿瘤组织中的髓系细胞映射到胶质母细胞瘤相关功能程序，发现治疗后髓系细胞会向补体相关免疫抑制程序转变。这个变化本身与应答关系不强，真正有预测价值的是治疗前基线状态：

脑脊液中清道夫样髓系程序越高，患者越不容易应答，总生存期也更短。

这个清道夫程序由CD204、


CD206





和CD163等受体定义，代表一种吞噬、清道夫样且免疫抑制的髓系状态。此前研究已经将其与胶质母细胞瘤对抗PD-1抗体耐受和较差生存联系起来。这项研究进一步提示，CAR-T治疗前的脑脊液髓系状态，可能作为一种


液体活检




指标。

肿瘤组织分析也提供了补充线索。6例患者接受了治疗后再次手术，时间间隔为50-186天；此时研究人员在组织中未能直接检测到CAR-T细胞，但

治疗后肿瘤中非CAR CD8阳性T细胞总体增加，部分病例EGFR表达下降，提示靶抗原受到免疫选择压力

。残留肿瘤细胞还上调CD44、TWIST1和EMT相关基因，呈现间质样适应状态，可能是胶质母细胞瘤在免疫压力下的逃逸方式之一。

总的来说，宾夕法尼亚大学团队的这项研究成果，

把胶质母细胞瘤CAR-T治疗的视角，从CAR-T细胞是否足够强，扩展到患者免疫系统是否被正确调动上。

简而言之，CAR-T细胞可以作为启动器，引发脑脊液和肿瘤周边免疫生态变化；不过，疗效取决于这一变化最终偏向细胞毒性协同，还是被调节性T细胞和免疫抑制髓系细胞拉回抑制状态。

由此产生的联合治疗策略也更清晰。未来，

胶质母细胞瘤CAR-T治疗也许需要联合增强NK细胞的药物或细胞因子信号，提高早期细胞毒性波峰；治疗前若发现脑脊液中清道夫髓系程序高，可能需要先进行髓系重编程；若调节性T细胞在治疗后快速扩增，则可考虑调节性T细胞限制策略

。