研究背景

膠質母細胞瘤是最具侵襲性的原發性腦腫瘤，復發性病變的預后極差，且缺乏有效的治療方案。嵌合抗原受體（chimeric antigen receptor，CAR）T細胞因其在難治性淋巴惡性腫瘤治療中的顯著療效而成為一種有前景的癌癥治療方法。然而，由于膠質母細胞瘤等實體腫瘤的異質性以及腫瘤微環境相關的免疫抑制機制，CAR T細胞的應用一直受到限制。

在之前的一項臨床試驗中，作者發現外周輸注EGFR變異體III的CAR T細胞（CART-EGFRvIII）可在膠質母細胞瘤患者中安全地發揮靶向效應，但并未觀察到影像學反應，且復發腫瘤細胞表達野生型EGFR蛋白，并且腫瘤內有大量抑制性調節性T細胞浸潤。為了克服這些障礙，作者開發了一種工程化T細胞產品（CARv3-TEAM-E），它通過第二代CAR靶向EGFRvIII，同時分泌針對野生型EGFR的T細胞接合抗體分子（T-cell–engaging antibody Molecules，TEAM）。野生型EGFR在正常腦組織中不表達，但在膠質母細胞瘤中幾乎總是表達。作者在臨床前模型中發現，CAR T細胞分泌的TEAM分子可在CAR T細胞與相應抗原結合的局部發揮作用，用于治療異質性腫瘤。作者還發現在體外這些分子有能力將調節性T細胞重新定向至腫瘤。

基于以上數據，作者啟動了首次應用于人類的1期臨床研究——腦室內CARv3-TEAM-E T細胞治療膠質母細胞瘤患者的研究，以評估CARv3-TEAM-E T細胞在復發性或新診斷的膠質母細胞瘤患者中的安全性。本篇文獻報告了這項研究中前3例接受該治療方案患者的預設中期分析結果。

研究方法

研究監督與設計：這項非隨機、開放標簽、單中心研究獲得了Dana–Farber/哈佛癌癥中心機構審查委員會的批準。作者設計了該研究，收集并分析了數據，并決定提交發表。外部數據與安全監測委員會監督了研究的開展。作者保證數據的準確性和完整性，并保證研究嚴格遵循協議。

在其他研究隊列的入組之前，先入組了一個安全性先導隊列。根據協議，符合條件的受試者年齡在18歲及以上，經病理學證實為WHO4級、復發性、EGFRvIII陽性膠質母細胞瘤。受試者必須有可測量的病變，即在MRI上至少有一個直徑至少為10毫米的病灶。既往接受過EGFRvIII靶向治療是排除標準。

治療與分子檢測：安全性先導隊列的受試者通過Ommaya囊接受10?個CAR陽性的CARv3-TEAM-E T細胞的單次輸注。

毒性分析：在整個研究過程中對受試者進行毒性反應監測。根據不良事件通用毒性標準（第5.0版）對不良事件進行分級。劑量限制性毒性反應被定義為至少可能與研究產品相關且不能歸因于疾病進展。

研究結果

安全性先導隊列中的安全性和不良事件：從2023年3月至7月，3名復發性膠質母細胞瘤患者在麻省總醫院入組了INCIPIENT研究的安全性先導隊列，其未觀察到與劑量相關的毒性反應。被認為至少可能與研究產品相關的3級事件包括受試者1出現的持續3天的3級腦病，以及受試者3出現的持續8天的3級疲勞。受試者1在研究停止后63天因疾病進展死亡，死因為胃腸道穿孔，當時受試者正在接受貝伐珠單抗和地塞米松治療。該事件未歸因于CARv3-TEAM-E輸注。在受試者2和3針對周期性發熱的檢查中，胸部CT發現有短暫性肺結節和磨玻璃樣陰影。這些發現均為無癥狀的，并在4至6周后的復查中自行完全消失。在治療后的初始階段，沒有任何受試者使用糖皮質激素。

受試者1：74歲右利手男性患者，因頭痛和意識混亂1周就診，影像學檢查發現左側島葉有一增強病灶。開顱手術后，診斷為IDH野生型MGMT甲基化陽性的膠質母細胞瘤。腫瘤呈EGFRvIII陽性且EGFR拷貝數增加。之后患者接受了放療和替莫唑胺化療的標準治療，在確診12個月后，MRI提示復發，再次行開顱手術，證實復發性腫瘤為EGFRvIII陽性（見圖1A）。隨后，受試者1入組了本臨床研究。

在CARv3-TEAM-E輸注的前6天（第-6天）進行的MRI掃描顯示疾病處于活動性進展狀態（見圖1B）。受試者1在第-1天接受了Ommaya囊腦室造瘺導管植入術。隨后在第0天通過該導管裝置輸注了CARv3-TEAM-E T細胞（10?個CAR陽性T細胞）。在單次輸注后的第1天進行的MRI掃描顯示腫瘤迅速縮小（見圖1B）。這種影像學改善在隨后的MRI掃描中得到了確認，但在接下來的2周內是短暫的。基于最初的反應，在第37天（第2周期）接受了第二次10?個CAR陽性CARv3-TEAM-E T細胞的輸注。

在每個治療周期的多個時間點，使用來自腦脊液和外周血樣本的細胞外囊泡RNA進行液體活檢。EGFRvIII和EGFR拷貝數在第1周期中升高，隨后逐漸降低，最終在治療后的腦脊液樣本中變得無法檢測到（見圖1C）。從輸注前后的外周血樣本中提取的細胞外囊泡RNA也顯示出EGFRvIII和EGFR拷貝數的降低（見圖1D）。受試者1在第72天因MRI顯示疾病進展而再次接受手術活檢。與液體活檢結果一致，治療后腫瘤組織的下一代測序和免疫組化分析也顯示EGFRvIII陰性，而EGFR拷貝數增加。

圖1：受試者1的MRI治療反應和液體活檢。圖A總結了受試者1的事件時間線。圖B顯示了受試者1在切除術后、輸注前和輸注后的增強MRI。

受試者2：72歲右利手男性患者，因閱讀困難就診，MRI檢查發現左側顳葉后部有一強化病灶。開顱腫瘤切除術后，病理分析證實為EGFRvIII陽性、IDH野生型和MGMT甲基化陽性的膠質母細胞瘤。他接受了標準放療和替莫唑胺化療，以及電場療法。在初次診斷后的第20個月，影像學檢查顯示疾病進展征象。隨后，根據初次診斷時的EGFRvIII狀態入組了本研究，并按照修改后的工作流程（見圖2）進行治療。該工作流程經過修改，以便在單次手術中同時進行開顱手術、組織取樣和Ommaya囊植入。進行再次開顱手術時的分子組織病理學分析顯示復發性膠質母細胞瘤呈EGFRvIII陽性。

受試者2出院后1周再次入院接受輸注。他通過腦室內導管接受了10?個CAR陽性CARv3-TEAM-E T細胞的單次輸注。在輸注后的第2天進行的MRI檢查顯示腫瘤的橫截面積減少了18.5%，在第69天進一步減少了60.7%（與輸注前基線值相比）。這種反應持續改善，并在最后一次評估時（單次輸注后超過150天）仍然持久，且在此期間未使用糖皮質激素或抗血管生成治療（見圖3A）。使用來自腦脊液樣本的細胞外囊泡RNA進行的縱向液體活檢顯示，隨著時間的推移，EGFRvIII和EGFR拷貝數逐漸降低，并在治療后的樣本中保持在檢測閾值以下（見圖3B）。

圖2：受試者2和3使用的工作流程。該流程允許在單次手術中同時進行開顱手術、組織取樣和Ommaya囊植入。

受試者3：57歲右利手女性患者，因數周的找詞困難和癲癇發作就診，MRI檢查發現左側頂葉有一處對比增強病灶。她接受了開顱手術和腫瘤切除術，病理分析證實為IDH野生型和MGMT未甲基化的膠質母細胞瘤。腫瘤呈EGFRvIII表達陽性且EGFR拷貝數增加。她接受了放療和替莫唑胺化療，但由于出現血小板減少癥，化療劑量有所減少。在確診后的第6個月，間隔影像學檢查顯示疾病復發的跡象。

受試者3入組了本研究（見圖2）。她接受了再次開顱手術，進行開放式活檢并植入Ommaya囊。手術時的組織分析顯示EGFRvIII表達丟失，但通過熒光原位雜交證實存在野生型EGFR擴增的細胞核，也檢測到了EGFR轉錄本。在輸注前進行的MRI檢查再次顯示廣泛的復發性疾病負擔（見圖3C）。受試者3出院后2周再次入院接受輸注。她通過腦室內導管接受了10?個CAR陽性CARv3-TEAM-E T細胞的單次輸注。在單次輸注后的第5天進行的MRI掃描顯示腫瘤幾乎完全縮小（見圖3C）；然而，在輸注后1個月內出現了復發跡象。從治療后的腦脊液樣本中提取的細胞外囊泡RNA顯示，在孤立時間點檢測到低拷貝數的EGFRvIII和EGFR，隨后變得無法檢測到。

圖3：受試者2和3的MRI治療反應和液體活檢。圖A顯示了受試者2在輸注前后的增強MRI；在輸注后第2天觀察到腫瘤縮小。并在后續時間點保持縮小。圖B顯示了從腦脊液中提取的細胞外囊泡RNA中檢測到的EGFRvIII和EGFR拷貝數隨時間的變化。圖C顯示了受試者3在單次輸注CARv3-TEAM-E T細胞前后的增強MRI。

相關數據：所有三名受試者在輸注后第2天均出現了發熱高峰（見圖4A）。系統性炎癥標志物水平在輸注后的第2周和第3周上升，并在第30天恢復到基線水平。

對腦脊液樣本進行的細胞病理學分析顯示，在輸注后立即出現總核細胞計數升高，隨后在第1周呈指數級下降，然后逐漸降低。腦脊液樣本的細胞分類最初以中性粒細胞為主，然后在輸注后的30天內轉變為以淋巴細胞為主。定量分析（見圖4B）顯示，在輸注后獲得的腦脊液樣本中，CAR陽性和TEAM陽性T細胞暫時存在，但在第4周時下降（見圖4C），這與同一時期腦脊液隔室中炎癥細胞因子環境的正常化相對應（見圖4D）。在輸注后2至3周，外周血中檢測到CARv3-TEAM-E細胞，但其存在是短暫的（見圖4E）。

所有三名受試者在外周血中的CAR T細胞絕對計數均在第21天達到峰值。在那時，血液中CAR陽性T細胞表面結合TEAM的百分比在受試者1中為2.00%，在受試者2中為0.64%，在受試者3中為0.00%。相反，腦脊液樣本中CAR陽性T細胞表面結合TEAM的百分比在受試者1中為70.3%，在受試者2中為17.6%，在受試者3中為56.2%。這些數據進一步支持CARv3-TEAM-E平臺可能有助于安全地在中樞神經系統局部靶向野生型EGFR。

圖4 三名受試者的相關數據。A顯示了所有三名受試者隨時間的體溫曲線。B顯示了受試者1的CARv3-TEAM-E的代表性流式細胞術分析。C顯示了所有三名受試者中的CAR陽性和TEAM陽性T細胞定量分析的結果。D顯示了在輸注后第一個月受試者腦脊液樣本中炎癥細胞因子的變化。E顯示了外周血樣本中CAR陽性和TEAM陽性T細胞。

研究者報告了一項早期1期、首次應用于人類的研究結果，即通過腦室內輸注CARv3-TEAM-E T細胞治療復發性膠質母細胞瘤患者。在本研究中，作者在多名患者中觀察到在接受單次腦室內輸注雙重靶向的CARv3-TEAM-E T細胞后數天內出現了顯著的影像學反應。這些反應在三名患者中的兩名是短暫的，而一名患者在短期隨訪期間出現了持久的腫瘤縮小。

盡管CAR T細胞在治療血液系統惡性腫瘤方面取得了成功，但其在實體瘤患者中的應用尚未得到證實。用于膠質母細胞瘤患者的CAR T細胞和雙特異性抗體僅靶向單一抗原，因此受到腫瘤異質性、抗原丟失的出現以及免疫逃逸的限制。本研究的CARv3-TEAM-E T細胞提供了原理證明，即可以同時使用CAR T細胞靶向多個表面抗原，并證實EGFR是膠質母細胞瘤中一個合適的免疫治療靶點。此外，盡管全身組織廣泛表達其靶點，但CAR T細胞分泌的T細胞接合抗體是安全的。

本研究表明，即使在患有晚期、腦實質內疾病的膠質母細胞瘤患者中，也可以迅速獲得CAR介導的抗腫瘤反應。這一發現與之前的一項報告形成對比，在該報告中，一名患有復發性軟腦膜疾病的患者在接受16次顱內輸注單特異性白介素-13受體α2 CAR T細胞治療后出現了完全緩解。

值得注意的是，即使在缺乏EGFRvIII表達的情況下（在受試者3中），CARv3-TEAM-E T細胞也顯示出抗腫瘤活性。當然，對這些數據的解釋仍受到組織取樣在異質性疾病中的局限性、用于測量EGFRvIII表達的檢測方法的靈敏度以及EGFRvIII表達的短暫性的影響，這些腫瘤在自然病程中會發生變化。

盡管在該組病例中觀察到了顯著的反應，但作者觀察到三名患者中的兩名最終出現了腫瘤進展，這與輸注后數周內CARv3-TEAM-E T細胞有限的持久性相對應。因此，這些數據需要在未來的研究中對CARv3-TEAM-E T細胞進行評估，同時結合專門設計以增強持久性的策略，可能通過化療預處理或額外的計劃輸注來實現。

總之，該研究報告了CARv3-TEAM-E T細胞治療復發性膠質母細胞瘤的早期1期研究結果，顯示了短期內顯著的影像學反應。

參考文獻：Bryan D, Choi.,Elizabeth R, Gerstner., Matthew J, Frigault., Mark B, Leick., Christopher W, Mount., Leonora, Balaj., Sarah, Nikiforow., Bob S, Carter., William T, Curry., Kathleen, Gallagher., Marcela V, Maus.(2024). Intraventricular CARv3-TEAM-E T Cells in Recurrent Glioblastoma. N Engl J Med, 390(14), 0. doi:10.1056/NEJMoa2314390