IL13RA2 整合的基因工程小鼠模型：开启小儿高级别胶质瘤 CAR-T 细胞治疗新征程

《Acta Neuropathologica Communications》：IL13RA2-integrated genetically engineered mouse model allows for CAR T cells targeting pediatric high-grade gliomas

为解决小儿高级别胶质瘤（pHGG）和小儿弥漫性中线胶质瘤（pDMG）缺乏有效治疗方案以及免疫健全动物模型的问题，研究人员开发含白细胞介素 13 受体 α2（IL13RA2）的免疫健全基因工程小鼠模型（GEMM）。结果显示该模型对 CAR-T 细胞治疗有显著反应，有助于相关疗法的临床前评估。

　　小儿脑肿瘤，尤其是小儿高级别胶质瘤（pHGG）和小儿弥漫性中线胶质瘤（pDMG），一直是医学界的难题。这些疾病如同凶狠的 “小恶魔”，严重威胁着孩子们的生命健康。目前，针对它们的治疗手段十分有限，常规疗法难以取得持久且治愈性的效果，就像在黑暗中摸索，始终找不到那扇通往希望的大门。而癌症免疫疗法在成人和儿童血液系统恶性肿瘤治疗中取得的成功，让人们看到了一丝曙光，大家开始把目光投向免疫疗法在中枢神经系统（CNS）肿瘤治疗中的应用。

然而，开发针对这些小儿脑肿瘤的靶向免疫疗法困难重重。其中一个关键问题是，缺乏能够模拟肿瘤真实情况且表达可靶向人类抗原的免疫健全动物模型。就好比盖房子没有合适的图纸和材料，研究人员很难深入研究免疫疗法在这些肿瘤中的作用机制，也难以评估新疗法的效果。

为了攻克这些难题，来自美国西北大学费恩伯格医学院等机构的研究人员展开了一项重要研究。他们成功开发出一种全新的、完全免疫健全的基因工程小鼠模型（GEMM），这个模型整合了胶质瘤相关抗原白细胞介素 13 受体 α2（IL13RA2） 。研究发现，该模型能有效模拟小儿弥漫性中线胶质瘤和小儿高级别胶质瘤的特征，并且对 CAR-T 细胞治疗有显著反应，接受治疗的小鼠生存期明显延长，部分小鼠甚至实现了长期存活。这一成果意义重大，它为评估 IL13RA2 靶向免疫疗法提供了有效的模型，有助于推动相关疗法从实验室走向临床，为那些被这些恶性肿瘤折磨的孩子们带来新的希望。该研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上。

研究人员在开展这项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，通过分析 TCGA 患者数据集，评估了小儿脑肿瘤中 IL13RA2 基因的表达水平。接着，利用组织样本进行组织学和免疫组化分析，以验证相关蛋白的表达情况。此外，借助 RCAS-Tva 系统在小鼠体内诱导肿瘤发生，并使用流式细胞术、Western blot 等技术对细胞和肿瘤进行表征分析。

下面来看具体的研究结果：

• IL13RA2 在患者组织中的表达分析：研究人员利用 GlioVis 可视化工具，分析了公开的 Gump 数据库中 IL13RA2 基因在小儿中枢神经系统肿瘤中的表达情况。结果发现，与非肿瘤脑组织和其他小儿脑肿瘤相比，小儿高级别胶质瘤（pHGG）中 IL13RA2 的 mRNA 表达水平更高。同时，通过对 20 例小儿弥漫性内生性脑桥胶质瘤（DIPG）样本进行免疫组化分析，进一步验证了 IL13RA2 在这些肿瘤组织中的表达，约 45% 的样本呈阳性。
• 表达 IL13RA2 的小儿高级别弥漫性胶质瘤 RCAS-Tva 模型的构建与表征：研究人员将人 IL13RA2 克隆到 PDGFB 构建体中，转染 DF-1 细胞。通过流式细胞术和 Western blot 验证了 PDGFB 和 IL13RA2 的表达。在体内实验中，用转染后的细胞感染 Nestin-tva p53^fl/fl小鼠，构建 pDMG 和 pHGG 模型。结果显示，添加 IL13RA2 不影响肿瘤发生的中位生存期，且新生成的肿瘤具有与患者样本相似的组织学和分子特征。
• 新生成肿瘤对 CAR-T 细胞疗法的反应：研究人员制备了靶向 IL13RA2 的小鼠 CAR-T 细胞，并进行体外实验，结果显示其对表达 IL13RA2 的胶质瘤细胞有显著反应。在体内实验中，用 CAR-T 细胞治疗荷瘤小鼠，结果表明，CAR-T 细胞治疗显著延长了小鼠的生存期，部分小鼠长期存活，且肿瘤组织中浸润的 CD8⁺ T 细胞和单核细胞来源的髓系抑制细胞（M-MDSC）频率增加。

研究结论和讨论部分指出，IL13RA2 在小儿高级别胶质瘤和小儿弥漫性中线胶质瘤中具有作为免疫治疗靶点的潜力。研究人员成功构建的表达 IL13RA2 的基因工程小鼠模型，克服了以往模型的局限性，能够有效模拟人类肿瘤的特征。该模型可用于评估靶向免疫疗法的效果，并且为多靶点治疗策略的开发提供了平台，有助于推动小儿脑肿瘤免疫治疗的临床转化，为改善患者的预后带来了新的希望。