弥散性中线神经胶质瘤 (DMGs) 是一种侵袭性很强且难以治愈的中枢神经系统肿瘤。H3K27M DMGs是一种常见亚型，它的特征之一是OPCs (Oligodendrocyte Precursor Cells,寡突胶质细胞前体细胞) 中的组蛋白H3编码基因H3F3A (H3.3)或HISTIH3B (H3.1) 发生错义突变，组蛋白H3第27位的赖氨酸突变为甲硫氨酸，导致该位点无法进行三甲基化，进而改变了染色质结构，影响了相关基因的表达，从而导致了肿瘤发生。

图1：H3K27M+ DMG的分子机制

该肿瘤主要发生于儿童和青少年中，通常预后很差。由于该肿瘤形成于中枢神经系统的中线结构中 (如丘脑，脑干和脊髓)，因此手术治疗有限制。此外，该肿瘤对放疗和化疗的敏感性较差。姑息性放疗是目前唯一被证实有用的标准疗法，该疾病初次诊断后的OS (OS) 仅在10到15个月之间。

GD2 (双唾液酸神经节苷脂) 在H3K27改变的DMG和复发性中枢神经系统胚胎肿瘤中高度表达，因此被视为CAR-T细胞治疗的潜在靶点。GD2.CAR-T细胞治疗也是目前正在开发的新型治疗策略。然而，目前针对中枢神经系统肿瘤的CAR-T细胞治疗效果不尽如人意，主要原因是肿瘤微环境中的免疫抑制现象。

近日，由 Bilal Omer 和 Cliona M. Rooney 团队发表于 Journal of Clinical Oncology 题为 Phase I Trial of GD2.CART Cells Augmented With Constitutive Interleukin-7 Receptor for Treatment of High-Grade Pediatric CNS Tumors 的文章，该团队在GD2.CAR-T细胞上表达了IL7受体(C7R), C7R CAR-T细胞不需要依赖IL7就可以激活下游信号通路，增强CAR-T细胞疗效。在H3K27改变的CNS肿瘤患者中的一期临期试验，分析比较了C7R-GD2.CAR-Ts的治疗效果。结果表明，接受C7R-GD2.CAR-T细胞治疗的患者，显示出神经功能缺陷的短暂改善，血液中的细胞因子/趋化因子有所增加，部分患者的肿瘤也有所缩小。而且，C7R-GD2.CAR-Ts的副作用在可接受范围内，是一种有治疗前景的药物。

该临床试验的患者需要满足以下几个条件：

（1）年龄在12个月到21岁之间；

（2）患有 H3K27-altered的DMG （包括脑桥和丘脑部位）， 复发性H3K27-altered DMG (除脑桥外部位)或其他H3K27-altered复发或恶化的CNS肿瘤；

（3）这些患者需要具有H3K27变异，或者50%以上的肿瘤细胞表达GD2；

（4）所有病人在临床试验之前，已经接受了至少四周的标准放疗；

（5）肿瘤最大直径≤5 cm（对于已经进行过减负手术的肿瘤，最大直径≤5.5 cm）;

（6）Karnofsky或Lansky性能评分≥50；

（7）在稳定的类固醇剂量下，神经学检查稳定≥7天；

（8）所有的患者在接受CART疗法前都需要安装脑室导管。

依据这些条件，最终有11位具有资质的患者进入临床试验。

这些患者的的中位年龄是12岁，女性和男性患者的比例几乎相等。11名患者中有10名（91%）在入组时有神经功能缺损。其中，有8名DMG患者，包括丘脑型4名、桥脑型3名、脊髓型1名；四名丘脑型患者里，有三名（患者3、9和12）是复发型。

其次，有两名复发性髓母细胞瘤和1名复发性非典型性畸胎瘤/横纹肌肉瘤（AT/RT，1名）。

所有患者在接受CAR-T疗法前都接受了放疗，DMG患者从放疗到CAR-T注射的中位时间是10周，胚胎瘤患者是38周。两名复发性丘脑型DMG患者在入组研究前接受了放疗和化疗，而所有其他DMG患者在放疗后的3个月内接受了CAR-T细胞注射。两名复发性髓母细胞瘤患者都接受了多种化疗方案，而复发性AT/RT患者在CAR-T细胞注射前接受了辅助化疗和全脑全脊髓再次放疗。

表1：入组患者总结

在试验开始前，所有的患者都会接受淋巴细胞清除（清淋）的过程，以为CAR-T细胞治疗做好准备。然后，他们被分为三个研究组。第一组（DL0）接受了不含C7R基因的GD2.CAR-T细胞治疗，剂量1 x 10^7 cells/m^2。第二组（DL1）和第三组（DL2）则接受含有C7R基因的C7R-GD2.CAR-T细胞治疗。DL1组的剂量与DL0组相同，即1 x 10^7 cells/m^2。而DL2组的C7R-GD2.CAR-T细胞剂量则增加到3 x 10^7 cells/m^2。对于疾病状态在接受治疗后稳定或有所改善的患者，他们可以再次接受治疗，最多可接受三次CAR-T细胞注射，两次注射的间隔时间至少为6周。

图2：临床试验方案图示

毒性和不良反应

11名患者共接受了24次CAR-T注射。8名接受C7R-GD.2 CAR-T治疗的患者中，有七名 (88%) 接受了多次治疗，没有观察到DLT (Dose-limiting toxicity，剂量限制性毒性)。

接受不含C7R基因的GD2.CAR-T治疗的患者（即DL0组）中，没有发生CRS (Cytokine Release Syndrome，细胞因子释放综合征) 或TIAN (Tumor Inflammation-associated neurotoxicity, 肿瘤炎症相关神经毒性)。

8名接受C7R-GD2.CAR-T疗法的患者中，有7名（88%）出现了1级TIAN，5名（63%）出现了1级CRS。所有出现CRS的患者在接受Tocilizumab（托珠单抗）治疗后24小时内症状得以缓解，所有TIAN患者在接受anakinra（阿那白滞素）治疗一周内症状消失。其中，两名1级TIAN患者的颅内压保持在正常范围内。

第一位接受C7R-GD2.CAR-Ts治疗的患者 (DL2组，患者7), 在注射3×10^7 cells/m^2C7R-GD2.CAR-Ts的48小时后，出现了4级CRS。然而，72小时后，病情改善为2级CRS。在接受了anakinra、tocilizumab和dexamethasone（地塞米松）治疗后的第五天，症状完全消失。

为了确保治疗的安全性，所有DL2组的患者在后续进行治疗时，不再一次性注射3x10^7 cells/m^2的C7R-GD2.CARTs，而是分为两次注射，每次注射1.5x10^7 cells/m^2的C7R-GD2.CARTs，每次间隔5-7天。在接下来的五位DL2组的患者中没有再出现高于2级CRS。

表2 : 临床结果总结

图3: 临床结果统计

治疗效果评估

在接受CAR-T治疗前，有10名患者存在神经功能缺陷，其中9名（90%）在治疗后神经功能有所改善。对于接受不含C7R的GD2.CAR-Ts治疗（即DL0组）的患者，其神经功能改善的持续时间不超过三周。对于接受C7R-GD2.CAR-T治疗的患者，86%的患者神经功能缺陷有所减少，持续时间的中位数为5个月。其中，88%的患者疾病状态呈现部分缓解（PR)或病情稳定（SD），具体来说，1名患者疾病部分缓解，6名患者疾病稳定 (图4)。对于5名在疾病前期就进行DMG治疗的患者，其中2位表现出了PR作为最佳的放射学反应。有三位（60%）表现出SD，并观察到了肿瘤组织内部坏死 （图5A, 5B）。相比于接受GD2.CARTs的患者，C7R-GD2.CAR-Ts患者的无进展生存期比使用GD2.CARTs治疗的患者更长。然而，尽管进行了重复的CAR-T细胞疗法，大多数患者的病情最终还是进展了。

图4 所有试验患者 (A) 和 DMG患者 (B) 的OS和PFS统计

图5 脑部核磁成像显示肿瘤有所缩小。A：患者5/10   B：患者8

CAR-T持久性和注射后细胞因子水平

不管是GD2.CAR-T还是C7R-GD2.CAR-T，在患者外周血中都观察到大量的增殖。对于所有剂量组，C7R和GD2的mRNA表达水平在第一周达到峰值，然后逐渐下降，C7R的下降比GD2更为缓慢。在第二次和第三次注射后，两种基因的表达趋势和第一次相似 (图6A)。患者8在接受了C7R-GD2.CAR细胞注射后3个月，对其肿瘤组织进行了检测，此时可以检测到C7R基因，但无法检测到GD2.CAR。

对患者的与细胞因子水平进行检测发现， 接受C7R-GD2.CAR-Ts治疗的患者有更高的细胞因子水平响应 (图6B)。注射后一周，发生CRS患者有更高水平的IL6和IP-10， 发生4级CRS的患者具有最高水平IL6和IP-10响应 (图6C)。

图6 GD2表达、CAR-T动力学和细胞因子检测

总之，本研究通过对H3K27改变的CNS肿瘤患者进行GD2.CAR-Ts和C7R-GD2.CAR-Ts细胞治疗，发现C7R-GD2.CAR-Ts的副作用在可接受范围内，且展现出一定的临床疗效。但是，仍需要进一步的研究来优化CAR-T细胞治疗，并在更广泛的患者群体中进行临床试验。