综述:胶质母细胞瘤中的CAR-T细胞疗法:克服免疫屏障与推进临床转化

《Cancer Management and Research》:CAR-T Cell Therapy in Glioblastoma: Overcoming Immunological Barriers and Advancing Clinical Translation

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Cancer Management and Research 2.6

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  本文是一篇关于CAR-T细胞疗法在胶质母细胞瘤(GBM)中应用的前沿综述。文章系统阐述了在克服血脑屏障(BBB)、抑制性肿瘤微环境(TME)及抗原异质性等核心挑战方面,下一代工程化CAR-T策略(如多靶向、装甲化、联合免疫检查点抑制剂及溶瘤病毒疗法)的最新进展与研究蓝图。

  
引言:未被满足的临床需求
胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵袭性的原发性中枢神经系统(CNS)恶性肿瘤,占所有中枢神经系统肿瘤的约14.5%,占恶性CNS肿瘤的近48.6%。尽管治疗策略不断进步,患者的中位总生存期(OS)仍仅有约15个月。标准治疗方案(最大范围安全切除联合放疗和替莫唑胺化疗)的疗效有限,治疗失败主要归因于GBM复杂的生物学特征,包括弥漫性浸润、显著的瘤内与瘤间异质性以及深度免疫抑制性的肿瘤微环境(TME)。这些特征构成了对包括CAR-T细胞疗法在内的新兴免疫疗法的主要障碍。
胶质母细胞瘤的肿瘤免疫微环境
胶质瘤的肿瘤免疫微环境(TIME)是一个高度复杂和动态的生态位,被归类为“免疫学冷”或免疫敌对性肿瘤。该环境包含多种免疫细胞,以肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)、小胶质细胞、髓源性抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Tregs)为主。这些细胞通过分泌抑制性细胞因子(如TGF-β和IL-10)和建立抑制性代谢环境,共同削弱抗肿瘤免疫。胶质瘤细胞释放的胶质母细胞瘤来源的外泌体(GDEs)等介质会重编程免疫细胞功能,例如将促炎的M1样巨噬细胞转化为免疫抑制的M2样表型,并损害树突状细胞(DCs)的功能,从而促进免疫逃逸。
工程化CAR-T细胞以克服免疫抑制并增强疗效
为应对GBM中免疫抑制微环境的挑战,下一代CAR-T工程策略聚焦于增强其持久性、功能及对抑制信号的抵抗。主要策略包括优化共刺激信号域、赋予细胞因子分泌能力以及改善肿瘤归巢能力。
通过基因修饰提升CAR-T持久性与功能
在CAR结构中纳入4-1BB、OX40等共刺激域,可显著增强T细胞的活化、存活和持久性,减少功能耗竭。为克服血脑屏障(BBB)和异常肿瘤血管系统造成的细胞浸润限制,工程化策略还包括通过表达特定趋化因子受体(如CXCR2或CCR2)来增强CAR-T细胞向肿瘤部位的归巢能力。
开发分泌细胞因子的装甲CAR-T细胞
将CAR-T细胞进一步工程化,使其能够分泌免疫刺激性细胞因子如白细胞介素-12(IL-12)和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),是另一种增强策略。这些细胞因子可以重塑局部免疫微环境,抑制Tregs和MDSCs,并招募更多的效应免疫细胞,从而放大抗肿瘤免疫反应。
CAR-T疗法与免疫检查点抑制剂及溶瘤病毒的联合策略
将CAR-T细胞疗法与其他免疫调节方式结合,旨在产生协同效应,更有效地克服免疫抑制。
与免疫检查点抑制剂(ICIs)联合
程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)等免疫检查点通路的抑制,可以逆转CAR-T细胞在肿瘤微环境中的耗竭状态。临床前研究显示,抗PD-1抗体与靶向IL13Rα2等的CAR-T细胞联用,能产生更强的肿瘤消退和改善的生存期。
与溶瘤病毒疗法联合
溶瘤病毒(OVs)能选择性感染并裂解肿瘤细胞,同时释放肿瘤相关抗原(TAAs),刺激局部免疫反应。某些工程化腺病毒还能穿越血脑屏障。将溶瘤病毒与CAR-T疗法联用,可通过直接溶瘤和增强免疫激活双重机制,显著提高抗肿瘤疗效。
进展与挑战:脑肿瘤CAR-T细胞疗法的前景
CAR-T疗法在脑肿瘤中的应用面临一系列独特挑战。
穿透血脑屏障
血脑屏障是限制全身给药的CAR-T细胞进入肿瘤部位的主要物理障碍。尽管GBM中的血管异常会形成异质性的血脑肿瘤屏障(BBTB),允许部分渗透,但细胞浸润依然不足且不均一。目前探索的策略包括局部(如颅内)给药、使用纳米载体辅助递送系统以及工程化CAR-T细胞以增强其穿越屏障的能力。
临床前与临床研究进展
针对表皮生长因子受体变体III(EGFRvIII)、IL13Rα2、人表皮生长因子受体2(HER2)等抗原的CAR-T疗法已在GBM中开展了多项临床试验。这些试验证实了疗法的可行性和一定的抗肿瘤活性,但也普遍暴露出反应持续时间短、肿瘤复发以及神经毒性等问题。抗原逃逸、CAR-T细胞在瘤内持久性不足以及强大的免疫抑制微环境是疗效有限的主要原因。
下一代CAR-T细胞的先进策略
为了应对现有挑战,更先进的CAR-T设计正在发展中。双特异性或三特异性CAR能够同时靶向多个肿瘤抗原,以应对抗原异质性和逃逸。可切换CAR、装甲CAR(分泌细胞因子或抵抗抑制因子)以及整合安全开关(如诱导性半胱天冬酶9(iCASP9))的CAR等新型设计,旨在提高治疗的灵活性、安全性和有效性。
未来方向与结论
尽管挑战重重,但通过多学科交叉的创新策略,CAR-T疗法在GBM治疗中展现出巨大潜力。未来的关键研究方向包括:开发基于生物标志物的多靶点CAR设计以克服抗原异质性;工程化具有更强持久性和抵抗耗竭能力的装甲CAR-T细胞;优化递送策略以提高肿瘤部位药物浓度并控制毒性;以及建立可扩展的标准化生产流程。将CAR-T疗法与免疫检查点抑制剂、溶瘤病毒、纳米技术等平台相结合的综合策略,为将这种有前景的疗法转化为胶质母细胞瘤患者持久有效的临床治疗手段提供了清晰的路线图。
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