作者：连奕铭，王裕，北京协和医院神经外科

神经胶质瘤是起源于神经胶质细胞的原发性CNS肿瘤，是成人最常见的颅内恶性肿瘤类型之一。根据WHO的分类，神经胶质瘤根据组织学特征和恶性程度分为4 级，其中1 级和2 级为低级别胶质瘤（low-grade glioma， LGG），3 级和4 级为高级别胶质瘤（high-grade glioma， HGG）。神经胶质瘤约占所有原发性脑肿瘤的30%，占恶性脑肿瘤的80%，通常认为起源于携带肿瘤起始基因突变的神经干细胞或祖细胞，发病率为6.6/100 000 人次。其恶性程度高，患者预后不理想，如WHO 4 级的胶质母细胞瘤（glioblastoma， GBM）患者中位总生存期（median overall survival， mOS）仅有约15 个月。

神经胶质瘤的发病机制复杂，涉及遗传及表观遗传变化，主要表现为PI3K/AKT/mTOR 和MAPK 等信号通路的异常激活，以及TP53 和RB1 等肿瘤抑制基因的失活。此外，神经胶质瘤具有特征性的免疫抑制性微环境，表现为肿瘤相关巨噬细胞/ 小胶质细胞（tumor-associated macrophages and microglia， TAM）和调节性T细胞（regulatory T cells， Tregs）的富集，程序性死亡配体1（programmed death-ligand 1， PD-L1）的过表达以及抗原呈递能力的下降。

目前临床上主要采用的治疗手段包括手术切除、放疗、化疗及靶向治疗。对于携带特定突变靶点的患者，化疗及靶向治疗表现出一定的有效性，如烷化剂替莫唑胺（Temozolomide， TMZ）对于O6-甲基鸟嘌呤-DNA 甲基转移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）启动子甲基化突变的患者具有疗效；单克隆抗体，如贝伐珠单抗，可以延长患者中位无进展生存期（median progression-free survival，mPFS），但效果相对有限，患者的预后仍不理想，mOS未发生显著变化。这种挑战推动了新型疗法的探索，尤其是在其他癌症中取得良好疗效的免疫治疗。故现对神经胶质瘤的免疫治疗方案进行原理和临床试验方面的总结，并提出未来研究的可能方向，以为临床治疗提供借鉴。

1.胶质瘤环境的复杂性

胶质瘤的肿瘤微环境较其他部位的原发癌更加复杂，由多种细胞群参与构成，包括TAM、神经元前体细胞、血管细胞、成纤维细胞和免疫细胞等。在这一环境中，癌细胞除了展现自身的高度异质性，还通过分泌趋化因子、信号肽等物质，将信号传递至肿瘤微环境，诱导周围细胞为其提供营养支持、抑炎保护和血管生成等功能，从而促进胶质瘤的发展，并进一步引发对抗癌治疗的耐药性。

在肿瘤微环境中，TAM 是最丰富的免疫细胞群，约占整个GBM 肿瘤块中活细胞总数的50%。TAM 中包含多种异质性亚群，这些细胞在不同条件下会发生极化，从而形成具有不同免疫功能的状态，包括抗原呈递、吞噬作用、支持肿瘤发展以及抑制炎症等功能。既往研究认为，通过特定的细胞表面标志物可区分巨噬细胞与小胶质细胞。例如，在小鼠模型中，曾利用分化簇（cluster of differentiation，CD）45 表达水平的细微差异区分CD11b 阳性-CD45高表达的巨噬细胞与CD11b阳性-CD45 低表达的小胶质细胞。

进一步研究发现，在病理环境下，小胶质细胞的CD45 表达水平会发生上调，这表明肿瘤微环境对TAM 具有极强的塑造能力。因为肿瘤微环境对TAM 的这种塑造作用，传统的促炎（M1）-抑炎（M2）巨噬细胞分类方法已不适用于TAM。体外定义的巨噬细胞表型标志物与GBM患者肿瘤中鉴定的巨噬细胞簇特征基因之间缺乏可识别的相关性。通过单细胞分析技术，在GBM患者及小鼠肿瘤模型已鉴定出多种基因特征迥异的TAM 亚群，例如处于过渡状态的巨噬细胞、小胶质细胞样巨噬细胞、缺氧巨噬细胞及吞噬细胞/ 脂质巨噬细胞。

同一种巨噬细胞群也可能同时表达M1 和M2 特征，表现一种动态的复杂性。因此，研究焦点正逐步从单纯关注M2 型抑炎巨噬细胞，转向更为精细化的细胞因子或特征标志物研究。肿瘤细胞和肿瘤微环境对TAM 的双重影响，使胶质瘤在免疫学意义上通常表现为“冷”肿瘤状态，即促炎性免疫细胞浸润较少，而抑炎性免疫细胞浸润较多的特点。在GBM 中，TAM 通常呈现出促进肿瘤进展并形成免疫抑制微环境的表型，进一步助长了其高恶性程度、强侵袭性以及快速进展的特性。

传统血脑屏障学说认为大脑具有免疫豁免效应。但目前研究表明，除TAM 外，T细胞和树突状细胞可能通过脑脊液通道和血管周围空间转移，以识别肿瘤细胞。T细胞在胶质瘤中浸润程度低（比例＜ 5%），且在胶质瘤肿瘤微环境中通常处于免疫抑制状态，使得传统依赖细胞毒性T细胞（cytotoxic T lymphocytes， CTL）进行抗癌治疗的效果十分有限。TAM 的高度异质性与肿瘤微环境的免疫抑制状态不仅是肿瘤细胞本身的问题，还为胶质瘤的治疗增加了额外的挑战。针对这些环境相关问题开发新的治疗策略，已成为提高治疗效果的重要方向。目前部分研究正致力于阻断TAM 的免疫抑制效应，以更好地配合其他治疗方案，从而克服胶质瘤治疗中的难点。

2.胶质瘤的免疫疗法

免疫疗法通过激活或增强人体免疫系统的功能来控制和消除癌症。与传统的放疗、化疗及靶向治疗不同，免疫疗法具有更广谱的抗癌效果，已覆盖超过20 种血液及实体肿瘤，并在多种实体瘤中显示出显著的临床效果。由于免疫疗法通过调动免疫系统精准攻击癌细胞，尽量避免对正常细胞的损伤，其整体不良反应显著低于化疗药物。此外，免疫系统的动态适应能力能够在肿瘤逃避免疫监视时重新评估并发起攻击，而“记忆”功能则可以在癌症复发时快速识别并消除癌细胞。如果治疗成功，晚期患者甚至可能实现长期生存甚至临床治愈，这一成果已在黑色素瘤、前列腺癌、非小细胞肺癌和肾细胞癌等实体瘤的治疗中得到体现。

治疗神经胶质瘤的免疫疗法主要有4 种类型：免疫检查点抑制剂（immune checkpoint inhibitors， ICI）、嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor T-cell，CAR-T）疗法、肿瘤疫苗和溶瘤病毒疗法（oncolytic virotherapy， OV）。其中ICI 已经应用于其他部位的肿瘤中，但在胶质瘤中的应用还需要进一步的开发和验证。CAR-T疗法、OV 和肿瘤疫苗多处于实验室开发和早期临床试验阶段。针对其他癌症，判断治疗方案是否有效的2 个主要指标是mOS和mPFS。由于胶质瘤恶性程度高、病情进展迅速，通常将特定时间生存率（如12 个月有效生存率）同时纳入疗效判断指标中。

1） ICI：ICI 是一类单克隆抗体药物，专门设计用于阻断肿瘤细胞利用免疫检查点途径来抑制T细胞功能的机制。免疫检查点包括程序性细胞死亡1（programmed death-1， PD-1）/PD-L1 和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（ cytotoxic T-lymphocyte-associated antigen 4， CTLA-4），是肿瘤逃逸的重要免疫抑制靶点。PD-1/PD-L1 轴在激活时，会关闭CTL针对癌细胞的细胞毒性作用，从而促进神经胶质瘤的生长和侵袭，CLTA-4 通路也起到类似的作用。

ICI 能够阻断这些通路，恢复CTL的毒性作用，使T细胞得以恢复或增强其抗肿瘤活性，从而对肿瘤细胞进行识别和清除。已经被美国食品药品监督管理局批准应用于黑色素瘤、非小细胞肺癌等其他癌症的PD-1/PD-L1单抗药物在GBM 治疗中单独使用的疗效有限。常用的PD-1 单抗包括阿替利珠单抗、度伐利尤单抗；PD-L1单抗包括纳武利尤单抗、帕博利珠单抗；针对CTLA-4 的单抗有伊匹木单抗和卡杜尼利单抗。

使用抗PD-1/PD-L1单抗治疗胶质瘤的疗法已经展开了相当多的临床试验，但没有表现出明确的治疗效果。比如，复发GBM患者使用阿替利珠单抗单药治疗后的mPFS为1.2 个月，mOS为4.2 个月，12 个月生存率为21%；度伐利尤单抗联合放疗的Ⅱ期临床试验结果显示，mPFS和mOS分别为2.3个月和16.7个月；帕博利珠单抗和贝伐珠单抗Ⅱ期对照试验中，贝伐珠单抗组mPFS和mOS分别为4.1个月和8.8 个月，6 个月PFS 为26%，而帕博利珠单抗mPFS和mOS分别为1.43个月和10.3个月，6个月PFS为6.7%。

纳武利尤单抗和安慰剂之间的Ⅲ期临床试验对比也显示出了不明确的疗效：在TMZ联合放疗治疗方案中，新诊断的GBM患者纳武利尤单抗组和安慰剂组的mOS分别为28.9和32.1个月，mPFS期分别为10.6 和10.3 个月，没有表现出明显差异。抗PD-1/PD-L1 单抗对GBM 以外的神经胶质瘤也显示不明确的疗效。多项针对WHO标准下的HGG治疗研究表明，与对照组比较，帕博利珠单抗作为唯一疗法的有效性有限；Ⅰb/Ⅱ期临床研究CheckMate 908（NCT03130959）观察纳武利尤单抗±伊匹木单抗在高级别CNS恶性肿瘤的儿科患者中的作用，未显示出相对于历史数据的临床获益。

总体而言，目前利用ICI 治疗胶质瘤，无论是单药治疗，还是联合TMZ化疗或放疗，HGG 患者的mPFS 和mOS 均未得到显著延长，表明其应用存在一定局限性。相较其他实体瘤，治疗结果的差异进一步凸显了胶质瘤自身异质性的关键作用，同时也对胶质瘤治疗提出了更高的个性化和精准化要求。

2） CAR-T 治疗：CAR-T疗法可以通过编辑对应的受体基因进入T细胞，使得工程化T细胞特异性识别肿瘤细胞表面抗原。这一技术独立于主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）激活通路，能够产生更特异、更强效的抗肿瘤免疫反应。

目前CAR-T主要针对的抗原包括双唾液酸神经节苷脂（GD2）、表皮生长因子受体变体Ⅲ突变体（epidermal growth factor receptor variant Ⅲ，EGFR-v Ⅲ）、人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2， HER2）和白细胞介素13 受体α2（interleukin-13 receptor subunit α2， IL-13Rα2）等。在胶质瘤治疗中，GD2 和EGFR-v Ⅲ抗原是主要靶点，并已开展Ⅰ、Ⅱ期临床试验，其原理和临床试验研究具体如下：

（1）GD2 靶点。正常组织中GD2的表达水平较低，但在神经母细胞瘤、小细胞肺癌、黑色素瘤、胶质瘤和肉瘤等各种类型的癌症中，这种弱免疫原性抗原的表达可达到每细胞107个分子。GD2 能够通过诱导酪氨酸磷酸化，激活多种激酶途径，从而增强癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。GD2 在H3K27M突变的神经胶质瘤细胞上高度表达。

在一项使用GD2 作为靶点，针对携带H3K27M突变的弥漫性脑桥神经胶质瘤和弥漫性中线神经胶质瘤这2 种致命性CNS 儿科肿瘤的小型人体Ⅰ期临床试验中，4 例患者除1 例由于病情进展推出试验队列外，3 例DIPG 患者都得到了改善的效果，出现了运动功能恢复、肿瘤体积减小、生存期延长等良性改善。

另一项第四代CAR-T 试验同样针对GD2 靶点，纳入了8 例异柠檬酸脱氢酶1/2野生型且MGMT启动子非甲基化的GBM 患者接受第四代CAR-T疗法。4 例患者的MRI 结果显示肿瘤体积减小的良好进展，并在全部患者外周血中检测到TNF-α 和IL-6 2 种促炎性趋化因子水平升高，还在1 例患者的肿瘤标本中检测到CD163 阳性的M2 型巨噬细胞比例降低；5例患者获得部分缓解和疾病稳定等临床获益，3例获益患者在随访超过12个月后存活，显示CAR-T疗法在重塑肿瘤微环境方面具有潜力。

（2）EGFR-vⅢ靶点。EGFR-vⅢ突变体是一个在正常大脑中不表达，但在20%～30%的GBM 中表达的重要胶质瘤特异性靶标。多项Ⅰ期临床试验（如NCT01454596、NCT05063682、NCT03726515）已针对该靶点展开，并取得了一定疗效。但随着治疗的进行，复发患者的绝大多数肿瘤已经失去了EGFR-v Ⅲ靶点，即出现免疫逃逸现象，表现出肿瘤细胞的高度异质性。

为解决免疫逃逸效应，在提高针对单一特异性抗原CAR-T疗法有效性的同时，研究也转向多功能CAR-T和多靶点CAR-T 疗法。CARv3-TEAM-E 通过第二代CAR-T 靶向EGFR-v Ⅲ，还分泌针对野生型EGFR的T细胞结合抗体分子。在包含4 例患者的小型Ⅰ期试验中，除1 例患者由于病情进展退出队列外，3 例患者的外周血样本均显示EGFR-v Ⅲ肿瘤细胞拷贝数下降，影像学也表明肿瘤体积消退；同时针对EGFR-v Ⅲ和CNS 组织特异性抗原髓鞘少突胶质细胞糖蛋白双重靶点的CAR-T细胞疗法较仅针对EGFR-v Ⅲ的CAR-T也表现出了优越性。这些创新试验为未来药物研发提供了新思路。

（3）HER2和IL-13Rα2 靶点。针对HER2 和IL-13Rα2 的CAR-T疗法主要处于实验室研究阶段和Ⅰ期临床试验，相对其他CAR-T疗法的开发相对落后。Ⅰ期临床试验NCT01109095 中，共有17 例患者接受了1 次及以上携带HER2 受体修饰的自体CAR-T 输注。在16 例可评估的患者中，1 例为部分缓解，7 例为病情稳定。整个研究队列，首次T 细胞输注后mOS为11.1 个月。通过定量实时聚合酶链反应在输注后长达12 个月的外周血中检测到HER2-CART。

Ⅰ期临床试验NCT02208362 针对65 例复发HGG展开CAR-T 注射治疗。在58 例至少注射了3 次CAR-T 且可评估疾病反应的患者中，29 例达到疾病稳定或更好，其中生存周期最长的1 例患者达到1 316 d 以上。

综上，针对不同靶点的CAR-T疫苗在胶质瘤治疗临床试验中虽然获得了不错的疗效，但由于血脑屏障的存在，循环CTL细胞进入肿瘤的效应和对肿瘤细胞的毒性作用还有待商榷。联合能够增强血脑屏障通透性的物理治疗或生物制剂，有望进一步提升CAR-T疗法的疗效，并延长患者的PFS。

3） 肿瘤疫苗：当前使用较多的肿瘤疫苗为核酸疫苗。DNA 疫苗通过注射含抗原基因的DNA 质粒，利用宿主细胞表达抗原蛋白来激发细胞免疫和体液免疫反应，具有长久保护、大幅延长患者PFS 的优越性。Ⅱ期临床研究NCT03491683 应用三联免疫组合疗法，使用编码3 种肿瘤相关抗原（hTERT、WT1、PSMA）的INO-5401、编码IL-12 的ION-9012 以及PD-1 抗体西米普利单抗，在与TMZ联合使用后在保证安全性的情况下提高了mOS。其中MGMT启动子甲基化队列的mOS 为17.9 个月；在生存期超过18 个月患者中，观察到INO-5401 抗原特异性的T细胞出现频率明显上升；与生存期小于18 个月的患者比较，其与抗凋亡、促增殖和免疫应答抑制相关的基因的表达显著降低，说明了疫苗的有效性。

RNA 疫苗通常包裹在脂质体中并被抗原呈递细胞摄取，通过激活T细胞产生特异性肿瘤免疫效应。目前针对晚期黑色素瘤等的RNA 疫苗已经在临床中进行安全性试验，并且中期分析显示其对于T细胞有着良好的诱导效果。但在神经胶质瘤患者队列中进行的临床试验较少，安全性和有效性也还需要进一步临床评估。

4） 溶瘤病毒：溶瘤病毒并不是特定的某种病毒，而是指一类针对性地感染肿瘤细胞，感染后能够在癌细胞中大量繁殖，最终特异性杀死肿瘤细胞的病毒。作为一种新兴癌症疗法，溶瘤病毒的研究相较于其他类型的免疫治疗仍显不足，但早期临床试验中已初步展现了良好疗效。多中心的Ⅰa、Ⅰb和Ⅱ期临床试验NCT02798406已经验证了在复发型GBM 患者中，溶瘤病毒DNX-2401 与帕博利珠单抗联合用药的有效性。接受治疗后，49 例入选患者队列12 个月时的总生存率为52.7%，存在客观反映的5 例患者存活期达到3 年以上；与之类似的是，逆转录病毒复制载体Toca511 在一项涉及 23 例GBM 患者的Ⅲ期随访研究中，OS 达到14.4 个月，1 年和2 年生存率分别为65.2%和 34.8%。

值得关注的是，5 例患者治疗后达到完全缓解并存活了很长时间。携带C-X-C基序趋化因子配体（CXC motif chemokineligand， CXCL）11 基因的腺病毒疫苗也在GL261 胶质瘤细胞系中表现出重塑肿瘤微环境的效果，其作用机制包括将肿瘤微环境从免疫抑制状态重编程为免疫支持状态，增强了CAR-T 对GBM 的肿瘤浸润和长期疗效，为免疫抑制环境的改造提供了新的思路。由于疗法的新兴性，溶瘤病毒疫苗的开发相对较慢，但在临床试验和生物实验中都体现出了相对理想的疗效，且一旦起效能够大幅度延长患者生存周期和改善生活状态，有望成为未来肿瘤治疗的重要方向。

尽管免疫疗法在设计原理上有效避免了对正常细胞的损伤，并在其他浸润性癌症治疗中取得了显著成效，其在胶质瘤治疗中的效果却不理想。需要攻克的主要有3 个问题：一是由于肿瘤微环境复杂性和肿瘤内各种细胞的异质性问题和肿瘤微环境和TAM 的免疫抑制状态，使得应用于其他肿瘤上的免疫疗法在胶质瘤治疗中效果不佳；二是血脑屏障的存在也对于药物递送提出了更高的要求，需要通过小分子生物制剂、改善药物亲脂性等方面加以改变；三是目前研究的表面抗原和分子靶标无法覆盖所有肿瘤细胞，抗体及靶点的识别范围往往局限于肿瘤的某些区域。

因此，未来胶质瘤免疫治疗的关键在于深入理解肿瘤微环境的复杂性，探索突破性的疗法以克服肿瘤微环境的免疫抑制效果。针对TAM的治疗、增强T细胞浸润以及开发能够跨越血脑屏障的药物递送系统，将是未来的研究重点。同时，结合基因组学和表观基因组学技术，设计更加个性化的治疗方案，可能为胶质瘤患者带来突破性的治疗进展。

3.针对TAM 的新型免疫疗法

由于胶质瘤TAM 的特殊性，阻断能够招募巨噬细胞的趋化因子及促使巨噬细胞转化为抑炎型的细胞因子，可能成为理想的治疗方案之一。

肿瘤细胞通过释放招募性趋化因子（如集落刺激因子1、C-C 基序趋化因子配体2）将巨噬细胞招募至肿瘤部位，同时释放抑炎性细胞因子（如IL-10），促进TAM 向抑炎表型转化，降低其免疫活性，从而抑制免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。此外，抑炎型TAM 进一步通过分泌细胞因子、代谢物，或通过细胞间直接相互作用，加剧神经胶质瘤的免疫抑制微环境。胶质瘤细胞与TAM 之间形成的相互支持、相互诱导的恶性正反馈机制，使胶质瘤具有极高的恶性程度，因此，阻断其中的某个关键环节可能对治疗有所帮助。

放疗后，辐射诱导的局部缺氧增加促使肿瘤细胞中的趋化因子CXCL12 分泌增加，随后CXCL12 通过与其对应的CXC 趋化因子受体（CXC chemokine receptor，CXCR）4和CXCR7结合，将骨髓衍生的单核细胞募集到肿瘤部位，导致新生肿瘤血管生成并促使肿瘤复发。小鼠和大鼠颅内神经胶质瘤的研究表明，抑制CXCL12-CXCR4/CXCR7通路能够有效阻止巨噬细胞的肿瘤浸润，从而减缓胶质瘤复发。

临床试验正在验证CXCL12 通路抑制剂对胶质瘤患者可能的有效性。多中心Ⅰ / Ⅱ期临床试验NCT04121455评估了放疗联合CXCL12 中和剂聚乙二醇化L 型RNA适配体（NOX-A12）对于新诊断GBM的治疗作用。整个队列的mPFS为174 d，6个月PFS为40.0%，mOS为389 d，取得了相对理想的进展。

综上，目前针对TAM 的研究大多停留在机制层面和动物模型阶段，如何选择合适的治疗载体并将其转化为临床可行的疗法，仍需进一步深入研究和探索。

4.总结与展望

胶质瘤治疗的最大挑战在于肿瘤组织的异质性和肿瘤微环境的显著免疫抑制特性。肿瘤细胞的异质性使其能够通过抗原丢失和信号通路改变来逃避免疫监控，而肿瘤微环境中的免疫抑制效应，如Treg 和TAM 的活跃进一步削弱了免疫疗法的效果。目前，尽管CAR-T疗法、核酸疫苗和溶瘤病毒疗法等免疫疗法在临床Ⅰ/Ⅱ期研究中展现出一定疗效，但离广泛应用仍有较长的路要走。患者数量的稀缺、临床试验规模的限制，以及患者对新疗法接受度的顾虑，都影响了研究的进展和规模化应用的可能性。

针对胶质瘤异质性和免疫逃逸问题，多靶点联合疗法是未来开发的关键。通过同时靶向多种抗原（如GD2、EGFR-v Ⅲ等）或信号通路，可以最大程度避免单一靶点的免疫逃逸。此外，深入研究并干预肿瘤微环境的免疫抑制机制，特别是通过TAM 重编程、趋化因子介导的T细胞招募，或联合PD-1 抗体等ICI，能够显著提升免疫疗法的抗肿瘤效应。

结合基因组学和表观基因组学技术开发个性化精准免疫治疗方案，不仅可针对患者特异性突变，还可能更好地预测疗效，优化治疗策略。与此同时，免疫疗法与传统疗法（如手术、放疗、化疗）协同应用将可能带来综合治疗的优势。例如，溶瘤病毒结合CAR-T疗法或与提高血脑屏障通透性的物理方法结合，可进一步增强疗效。通过以上多方位努力，胶质瘤的免疫治疗有望突破当前瓶颈，延长患者的mOS 和mPFS，最终为患者带来更大的生存获益和生活质量改善。

来源：连奕铭,王裕.神经胶质瘤的免疫治疗回顾[J].神经疾病与精神卫生,2025,25(11):803-809.