CAR-T疗法疗效由内源免疫决定?
美国宾夕法尼亚大学Freeburg等,通过对一项靶向EGFR和IL13Rα2的双特异性CAR-T细胞治疗复发性胶质母细胞瘤的Ⅰ期临床试验进行深度高分辨率的单细胞多组学分析,揭示了CAR-T细胞治疗成败的关键不仅在于CAR-T细胞本身,更在于治疗后能否有效重塑患者脑脊液中的内源性免疫微环境。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。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。(Cell. 2026年6月15日在线版)
此前一项临床研究显示,靶向EGFR和IL13Rα2的双靶点CAR-T细胞治疗复发胶质母细胞瘤,部分患者实现肿瘤缩小和较长疾病控制,较多患者未从治疗中显著获益。研究者旨在探讨不同临床结局背后的免疫学机制,分析CAR-T疗效由CAR-T本身决定还是由患者脑内免疫环境决定。

研究者连续纵向采集患者脑脊液,包括输注前(第0天)、输注后第7天(扩增峰值)和第18~21天(收缩期)的脑脊液样本,并结合部分患者治疗前后肿瘤组织和CAR-T输注产品分析,患者被分为高剂量(1×107~2.5×107 CAR-T细胞)发现队列、高剂量验证队列和低剂量(5×106)队列。通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)和单细胞TCR测序,研究者绘制了包含近25万个细胞的脑脊液免疫图谱。
研究结果显示,CAR-T细胞输注后,脑脊液中的细胞总数急剧增加,并在第7天达到峰值。尽管所有患者的CAR-T细胞均出现激活和扩增,但临床结局的差异并非源于CAR-T细胞本身的动力学或细胞输注产品的表型差异(如CAR表达水平或分化状态),而是与内源性免疫细胞的动态重塑密切相关。获得良好疗效的响应者中,最显著的特征是CD56dimCD16pos细胞毒性自然杀伤(NK)细胞的显著扩增和活化。

第0~7天,这类NK细胞在脑脊液中的比例大幅上升,其扩增程度与患者无进展生存期及总生存显著正相关。差异基因表达分析显示,响应者脑脊液中的NK细胞上调了与细胞毒性、效应和细胞因子分泌功能相关的基因(如KIR3DL1、CX3CR1、KLRG1、IL18RAP)。体外共培养实验证实,当CAR-T细胞与自体NK细胞联用时,对患者来源的胶质母细胞瘤类器官的杀伤效果显著优于任一细胞单用,且触发IFN-γ、肿瘤坏死因子-α和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的强上调,提示CAR-T细胞的治疗效能可被内源性NK细胞赋能,二者形成协同抗肿瘤应答。
无响应者中,观察到两大免疫抑制性细胞亚群的富集。无响应者在治疗前(基线期)即存在高比例的免疫抑制性“清道夫程序样”髓系细胞。这些细胞高表达MSR1(CD204)、MRC1(CD206)和CD163等清道夫受体,构成一种独特的清道夫抑制程序。肿瘤组织和脑脊液中该程序高表达的患者总生存较短。调节性T细胞(Tregs)在脑脊液中显著扩增,且其扩增幅度与肿瘤缩小程度呈强负相关。这些Tregs发生了明显的克隆扩增,并转化为高度增殖、高表达CTLA4和LGALS1等强效抑制分子的活化表型。可能通过CTLA4-CD80/86轴抑制树突状细胞的抗原递呈功能,或通过LGALS9-HAVCR2轴诱导髓系细胞向免疫抑制状态极化,从而削弱抗肿瘤免疫。
该研究通过CAR-T治疗前后比较分析,系统揭示了复发胶质母细胞瘤CAR-T治疗成败的内源性免疫决定因素,细胞毒性NK细胞扩增为有利因素,Tregs的克隆扩增和基线清道夫程序样髓系细胞的丰度为不利因素。脑脊液中清道夫程序样髓系细胞的基线水平或可作为液体活检指标,用于筛选适合接受CAR-T治疗的胶质母细胞瘤患者,或需预先进行髓系调控的高风险人群。

针对Tregs的CTLA-4阻断抗体、靶向抑制性髓系细胞的p300抑制剂(如GNE-781),或有望解除免疫抑制,提升CAR-T治疗疗效。联合使用NK细胞激动剂(如IL-15超级激动剂)或构建CAR-NK细胞,或可放大响应者获益。该研究为优化下一代CAR-T细胞疗法提供了重要依据,基于抗原逃逸和肿瘤间充质转化的普遍性,未来或应开发多靶点CAR-T(如同时靶向EGFR、IL13Rα2和EMT相关抗原)或装甲型CAR-T(如分泌促炎因子),以克服肿瘤的适应性抵抗。
该研究样本量较小,胶质母细胞瘤的肿瘤微环境极其复杂,脑脊液中的免疫动态能否反映肿瘤实质内的改变,有待进一步验证。该研究提示,CAR-T细胞可引发脑脊液和肿瘤周边免疫生态改变,CAR-T疗效取决于免疫生态改变偏向细胞毒性协同,还是被调节性T细胞和免疫抑制髓系细胞拉回抑制状态。该研究为未来胶质母细胞瘤CAR-T治疗和联合免疫治疗研究提供了新的参考。
(编译 赵可昕)
