“恶性脑肿瘤，包括胶质母细胞瘤（GBMs），代表了一些最难治疗的实体肿瘤。尽管如此，最近在各种肿瘤类型的免疫治疗方面的进展提供了希望，即免疫学方法将有可能改善脑肿瘤患者的预后。嵌合抗原受体(CAR)T细胞是一种很有前途的免疫治疗方法，它利用任何抗体或受体配体的肿瘤靶向特异性来重新定向T细胞的杀伤能力。CD19靶向的CAR-T细胞的显着临床应答率和早期胶质母细胞瘤的临床经验，显示了疾病修饰活性的安全性和证据，支持了进一步发展的潜力，最终为患者提供了临床利益。然而，在中枢神经系统(CNS)中实现有效的CAR-T细胞治疗仍需克服的障碍包括肿瘤抗原异质性、免疫抑制性微环境、限制T细胞进入的血脑屏障，以及免疫性神经炎毒性风险。高特异性靶点，是CAR-T设计的主要考量。”
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靶向IL13Rα2及注射方式选择
第一批针对脑肿瘤靶标是IL13Rα2，是由Debinski等人年首次发现的一种高亲和力IL-13受体，被大多数GBMSIL13Rα2过度表达，并被证明是随着恶性程度的增加而增加的，可作为患者生存不良的预后指标，并与界定胶质瘤干细胞(GSCs)和分化的肿瘤群体表达的间充质亚类GBM.IL13Rα2的基因标记有关，使这两个恶性亚群体都易受CART细胞毒性的影响。重要的是，IL13Rα2在正常脑组织中没有显著表达。
本研究小组利用人白细胞介素13细胞因子，合成人IL13Rα2-CAR，用于肿瘤识别，代表了一类独特的CAR，利用受体配体与抗体scfv进行肿瘤靶向性研究。
在细胞毒素结合的白细胞介素-13(IL-13)的研究中，IL-13比更广泛表达的IL13Rα1/IL-4Rα复合物更能提高IL-13对IL-13的特异性，因此在IL-13中引入了一种E13Y位点定向突变。
体外研究表明，carT细胞对胶质瘤细胞具有特异性，且与IL-13(E13Y)突变体对IL-13受体形式的不同亲缘关系相一致，仅对表达IL-13Rα2的细胞株进行了工程T细胞活性观察。
第一代IL13Ra2型靶向CAR，称为IL13-ZTAKINE，显示出抗肿瘤神经胶质瘤小鼠、和第二代小鼠体内的活性包含4-1BB共刺激域的CAR设计和优化的间隔结构域提高了抗肿瘤效力，针对人GBM异种移植物的10倍。
IL13Rα2靶向CAR-T细胞是Cityofhope首例临床治疗恶性胶质瘤的试验。第一代IL13-zetakineCD8T细胞克隆在FDA授权的两项临床试验中分别采用自体(NCT，3例)和异基因(NCT，6例)工程T细胞，用于可切除和不可切除的复发性GBM。
这些初步临床经验证明了≥1×个CART细胞经导管系统注射局部瘤内(颅内肿瘤：ICT)的可行性和安全性。所有9例患者均未观察到剂量限制毒性(Dlts)，有一部分患者提供了暂时性抗胶质瘤活性的临床证据。其中包括通过MRI和EPT增加肿瘤坏死体积，显著减少IL13Rα2肿瘤细胞，以及在注射部位远端的肿瘤微聚焦处检测转移的T细胞。然而，第一代IL-13-ZTAKINECART细胞治疗产生的T细胞持久性有限，以及改进CAR设计和制造的目的是为了提高治疗效率。
年，我们在希望之城的项目启动了一期临床试验，评估针对r/rIL13Rα2+恶性胶质瘤患者的第二代IL13Rα2靶向、4-1BB共刺激CAR-T细胞(NCT)。临床前的研究(以下回顾)导致了我们的假设，CART细胞给药途径是最大限度地提高治疗效益的一个关键参数。试验范围扩大到不仅评估CART细胞使用ICT，而且还通过两条额外的局部注射途径：脑室内(颅内心室：ICV)和双瘤内/心室内(ICT/ICV)。中期研究结果表明，第二代IL13Rα2-CART细胞的区域传递是安全和耐受性好的，没有观察到的DLT。由于研究仍在进行中，我们在“新英格兰医学杂志”的病例报告中描述了一位对CART细胞治疗反应强烈的患者.
这位病人在接受ICT传递CART细胞的过程中患有稳定的疾病，后来在ICV交付CART细胞后显示出多灶性病变的完全X线反应。在持续约7.5个月的反应期间，患者的生活质量有了显著改善，包括停止全身糖皮质激素和恢复正常生活活动。该患者的相关研究表明，内源性免疫系统在抗肿瘤反应中具有潜在的作用。
观察到每一次脑室注射CART细胞后内源性免疫细胞和炎性细胞因子的增加可能反映宿主免疫系统的募集和刺激。这可能解释了尽管IL13Rα2在有反应的肿瘤上不均匀表达，但如何取得完全的反应。不幸的是，病人在大脑中的非邻近区域发生肿瘤复发.复发肿瘤中IL13Rα2表达降低，从而逃避IL13Rα2CART细胞的靶向杀伤。这些相关结果突出了宿主与CAR介导的免疫反应之间潜在的相互作用，以及抗原逃逸作为治疗耐药途径的挑战。根据迄今为止为IL13Rα2-CART细胞建立的安全性，以及一位有射线完全反应的病人的显著结果，我们的目标是对这种CAR设计进行更有力的临床研究。其他小组也正在开发IL13Rα2-CART。
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靶向EGFRvIII
表皮生长因子受体(EGFR)是一种酪氨酸激酶受体，在约50%的成人原发性GBM中存在基因扩增和/或突变，使其成为靶向治疗的有吸引力的候选基因。EGFR变异体III(EGFRvIII)是胶质瘤中最常见的基因突变，其胞外结构域被截短，导致本构信号激活，并与GBM的发育和进展有关。这种截短的变异为一种新的肿瘤特异性免疫抗原表位，用于产生基于scFv的靶向性结构域，而且由于其受肿瘤限制的表达，EGFRvIII是研究最活跃的GBMCAR靶点之一。
NCI发表了一项关于EGFRvIIICART细胞在复发的EGFRvIIIGBM中的剂量提升研究的结果，该研究利用第三代人ScFv基于EGFRvIIICAR(CD28和4-1BB共刺激)(NCT)对EGFRvIII细胞进行了剂量提升研究。在初始剂量水平(10^7个?^个细胞)，EGFRvIII-CART细胞耐受性好，没有证据表明肿瘤脱靶EGFR。在≥10^10T细胞的最高剂量水平下，观察到肺毒性，包括静脉输注6×10^10细胞后的一次治疗相关死亡，在细胞输注后数小时内出现呼吸道症状。死亡后分析显示有明显的肺水肿。在大多数患者中(18人中有14人)，一个月后可检测到低水平的CART细胞持续存在。治疗的18例患者中位生存期为6.9个月，未观察到客观反应，尽管有1例患者的无进展生存期(PFS)为12.5个月，且仍存活59个月。本研究强调了与靶向治疗脑肿瘤有关的挑战，包括需要更好地了解肿瘤部位治疗细胞的作用机制。
宾夕法尼亚大学的研究人员还开发出了一种人源化的EGFRvIII专用CAR，并证明它能有效地将EGFRvIIIGBM移植到临床前模型中。针对EGFRvIII在野生型EGFR上的特异性进行了优化，对体外原代人组织和人皮肤移植的反应性最小。该CAR结构用于EGFRvIII-CART期临床试验，10例EGFRvIII型GBM患者在手术切除前接受一次静脉输注，目的是了解其安全性和CAR活性(NCT)。对切除肿瘤后CART细胞灌注的分析表明，IVCART细胞向大脑迁移，并显示EGFRvIII在复发肿瘤中的表达下调，提示抗原特异性活性。本研究进一步强调了CART治疗面临的重要挑战，包括肿瘤异质性和抑制性TME。基线EGFRvIII在患者GBMs中的表达是异质性的，因此CARS只针对一小部分癌细胞，并出现复发的肿瘤，降低了EGFRvIII的表达水平。此外，免疫抑制性TME在CART细胞中的作用更强，包括IDO1、PD-L1和IL-10的上调。观察到非CAR多克隆T细胞增加TME，表型分析表明这些细胞主要是CD4、CD25和FoxP3表达的免疫抑制调节性T细胞。这种对CART治疗的免疫抑制反应表明，免疫检查点阻断等对策可能与EGFRvIII-CART治疗协同工作，而EGFRvIII-CART细胞与抗PD-1抗体pbrolizumab的联合试验目前正在进行(NCT)。
虽然EGFRvIII的肿瘤限制表达谱使该受体成为一个有吸引力的靶点，但据报道，它的表达在整个疾病过程中是不稳定的，增加了抗原阴性逃逸变异在靶向治疗下的可能性。因此，野生型EGFR可能是CART靶向的更有吸引力的靶点，因为它在60%以上的GBM中过表达，因为EGFR在包括皮肤、膀胱和肝脏在内的许多正常组织中都有表达，因此OnTarget的非肿瘤毒性风险很大。为了解决这一问题，已经产生了针对被激活和过度表达的EGFR和EGFRvIII的抗体。其中一种选择性抗体mAb已被证明能选择性地结合EGFRvIII和扩增EGFR。7例患者in-EGFR抗体的生物分布和肿瘤定位的临床研究没有显示正常组织摄取的证据，也没有任何明显的毒性。目医院的儿童实体肿瘤I期试验中评估EGFR-CAR，并将提供有关肿瘤毒性的重要安全信息。其他组有与扩增的EGFR和EGFRvIII有亲和力调节的抗体，表明对内源性EGFR的亲和力降低可以提高CAR靶向的特异性。
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靶向HER2
人表皮生长因子受体2(HER2)在许多癌症中过度表达，并在乳腺癌中得到了广泛的研究。据报道，大多数GBMs表达HER2，但在正常脑组织(