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弥漫性中线胶质瘤（DMG）和高级别胶质瘤（HGG）预后极差，现有 CAR T 疗法因神经毒性受限。本研究开发靶向 GD2 的 mRNA CAR T 细胞，发现其在体外和体内模型中有效杀伤肿瘤，且毒性可控，为中枢神经系统肿瘤治疗提供新策略。
在儿童中枢神经系统肿瘤的治疗领域，弥漫性中线胶质瘤（diffuse midline glioma, DMG）和高级别胶质瘤（high grade glioma, HGG）堪称 “噩梦” 般的存在。这类肿瘤恶性程度极高，患者中位生存期仅约 1 年，且目前缺乏有效的治愈手段。尽管嵌合抗原受体 T 细胞（chimeric antigen receptor T cell, CAR T）疗法在血液肿瘤中大放异彩，但在中枢神经系统实体瘤中却面临严峻挑战：传统病毒载体构建的 CAR T 细胞虽能持久表达抗原受体，但靶向 GD2（一种在 DMG 表面高表达的神经节苷脂）时，常因持续激活引发严重神经毒性，如致命性脑积水和脑疝，这使得丘脑或小脑部位的肿瘤患者一度被排除在临床研究之外。
为突破这一困境，费城儿童医院（Children’s Hospital of Philadelphia）的研究团队另辟蹊径，将目光投向 mRNA 技术。他们开发了靶向 GD2 的瞬时 mRNA CAR T 细胞，试图利用 mRNA 表达的暂时性特性，精准调控 CAR T 细胞的活性时长，在保证疗效的同时降低毒性。这项研究成果发表在《Neuro-Oncology》，为中枢神经系统肿瘤的免疫治疗掀开了新的一页。
研究人员采用了多种关键技术方法：首先，利用人源肿瘤细胞系和类器官模型（organoid）模拟肿瘤微环境，通过流式细胞术（flow cytometry）验证 GD2 在肿瘤细胞表面的高表达；其次，通过电穿孔技术将编码 GD2-CAR 的 mRNA 转导至健康人 T 细胞，构建瞬时 CAR T 细胞，并通过 RNA 测序（RNA sequencing）和细胞毒性实验评估其功能；最后，在小鼠原位移植瘤模型中，通过瘤内反复给药，观察 CAR T 细胞的抗肿瘤效果及毒性反应。研究中使用的样本包括儿童脑肿瘤网络（CBTN）提供的肿瘤细胞系和原代肿瘤组织来源的类器官。
GD2 在 DMG 和 HGG 中广泛表达
通过流式细胞术和 RNA 测序，研究人员发现无论是组蛋白 H3K27 突变型还是野生型的 DMG 细胞系，均高表达 GD2 分子。值得注意的是，复发的 H3G34R 突变肿瘤细胞表面 GD2 表达水平显著升高，且组蛋白野生型的 HGG 细胞系中 GD2 表达量与突变型相当。这表明 GD2 可能是覆盖更广人群的治疗靶点，不仅限于特定分子亚型的肿瘤。
mRNA CAR T 细胞的瞬时杀伤效应
体外实验显示，电穿孔后的 T 细胞在 24 小时内 CAR 表达率超过 90%，但 9 天后几乎检测不到 CAR 蛋白。与之对应的是，细胞毒性在转染后第 1 天达到峰值，随后逐渐减弱，证实了 mRNA CAR T 细胞的瞬时活性特性。在类器官模型中，GD2-CAR T 细胞显著诱导肿瘤细胞凋亡（以 cleaved caspase-3 阳性细胞比例衡量），并导致类器官结构崩解，而对照的 CD19-CAR T 细胞则无明显作用，凸显了靶点特异性杀伤优势。
体内模型验证疗效与毒性平衡
在脑干 DMG 小鼠模型中，单次瘤内注射 2×10?个 mRNA GD2-CAR T 细胞即可将小鼠中位生存期从 22 天延长至 28 天，多次给药（4×10?个细胞，4 次）进一步将生存期延长至 29 天，且未观察到神经毒性。在丘脑 DMG 模型中，高剂量频繁给药（4×10?个细胞，每周 2 次）导致 90% 小鼠在 14 天内死亡，提示过度激活的毒性风险；而降低剂量至 2×10?个细胞并延长给药间隔（每周 1 次）后，小鼠生存期显著延长且无毒性死亡，肿瘤负荷也明显降低。这表明通过调整剂量和给药频率，可精准调控 CAR T 细胞的活性，实现疗效与安全性的平衡。
研究结论与意义
本研究首次证实，瞬时表达的 mRNA GD2-CAR T 细胞通过瘤内给药，可在 DMG 和 HGG 模型中实现高效抗肿瘤作用，同时避免传统病毒载体 CAR T 细胞的持续性神经毒性。其核心优势在于 mRNA 的 “时效性”——CAR 表达随 mRNA 降解而衰减，避免了长期激活引发的炎症反应，且可通过重复给药灵活调整疗效。这一策略为丘脑等高危部位肿瘤的治疗提供了可能，打破了传统疗法的禁区。
值得关注的是，研究发现 GD2 在组蛋白野生型 HGG 中同样高表达，提示该疗法可能适用于更广泛的儿童高级别胶质瘤患者。尽管目前采用的瘤内给药方式在临床转化中需进一步探索（如优化为脑室内或静脉给药），但其展示的剂量可调性和安全性，为中枢神经系统肿瘤的免疫治疗开辟了新方向。未来，结合放疗等手段调控抗原表达，或可进一步提升疗效。这项工作不仅为 DMG 治疗带来希望，更有望推动 mRNA 技术在其他实体瘤和非恶性疾病中的应用，展现了瞬时 CAR T 细胞疗法的广阔前景。
