神经*性仍然是癌症免疫治疗中常见但尚未完全了解的不良事件。嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗血液恶性肿瘤具有极高的神经*性风险，影响30%至60%的患者。免疫效应细胞相关神经*性综合征（ICANS）最常见的表现是谵妄样脑病状态，通常伴有语言功能障碍。这可能会发展到警觉性水平的改变，在严重的情况下还会导致癫痫发作和昏迷。很少有患者出现快速进行性的全身性脑水肿，这可能是致命的。
ICANS的生物标志物开发有以下一个或多个目的：（1）预测个体患者的*性风险，实现有针对性的咨询和可能的预防性治疗；（2）测量急性脑损伤；以及（3）测量长期脑损伤。此外，本研究对可能会对神经*性的机制有更多的了解。理想情况下，ICANS的生物标志物应对神经系统具有高度特异性，并应反映ICANS中假设的损伤机制。本研究选择了使用高灵敏度的MesoScaleDiscovery（MSD）电化学发光免疫分析技术定量检测，胶质纤维酸性蛋白（GFAP）和神经丝轻链（NfL）作为完全符合这些标准的候选标志物。
doi.org/10./bloodadvances.
GFAP是胶质纤维酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein）的英文简称，是星形胶质细胞活化的标志物。神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP)是一种Ⅲ型中间丝状蛋白，以单体形式存在，其在血液或脑脊液（CSF）中的升高是星形胶质细胞活化和/或损伤的特异性标记物，在创伤性脑损伤和其他神经系统疾病期间发生。
星形胶质细胞对维持神经血管单位至关重要。因为血脑屏障损伤被假设在ICANS发病机制中起重要作用，GFAP可能是ICANS易感性和ICANS严重程度的良好标志。之前发现，在接受CD19定向CART细胞治疗的儿童患者中，CSFGFAP（cGFAP）水平在ICANS期间增加。本研究前瞻性地验证了GFAP作为CD19-CART淋巴细胞和CD19/CD22-CART细胞核治疗儿童患者的ICANS的生物标志物。
NfL已成为许多神经疾病中神经元损伤的优秀生物标志物，包括多发性硬化症、痴呆症、中风和肌萎缩侧索硬化症。在接受CD19定向CART细胞治疗的成年患者中，血清NfL（sNfL）水平在基线和峰值神经*性时，出现2级以上ICANS的患者高于1级或无ICANS的人。神经丝水平的升高是否是ICANS特异性的，以及这种情况是否也发生在儿科患者中，仍有待解决。
本研究的主要目的是确定（1）在CART细胞输注前NfL和GFAP水平是否能预测ICANS的发生率和严重程度，以及（2）在ICANS期间NfL或GFAP水平升高。其他探索性目标是确定哪些临床因素导致了异常的基线NfL和GFAP水平。
GFAP和NfL定量
所有测量都是在MesoScaleDiscovery（MSD）平台上进行的。
本研究的第一个预先指定的目的是确定随后出现神经*性的患者是否具有较高的cGFAP、cNfL和/或sNfL基线水平。名患者中有人同时获得了CSF和血清基线样本。对于3名患者，无法获得淋巴耗尽前的CSF样本，1名患者缺乏第1天的血清样本。所有患者的淋巴前消耗cGFAP水平中位数为pg/mL（四分位间距[IQR]，-pg/mL），淋巴前消耗cNfL水平中位数为pg/mL，IQR为-pg/mL；第1天sNfL浓度中位数为pg/mL。无论是否具有神经*性，每种分析物的值在患者中的范围都很广（图1A）。
在单变量分析（表2）中，基线生物标志物水平与随后的ICANS之间没有关联，在个体或联合队列中，有ICANS和没有ICANS的患者之间也没有分组比较（表3）。
基线cGFAP、cNfL或sNfL在区分后续分级≥1ICANS患者和无ICANS患者方面的技能较差，受试者操作特征曲线下面积分别为0.、0.和0.。本研究还测试了ICANS0-2与ICANS≥3或ICANS0-1与ICANS≤2患者之间的组间比较，再次发现基线生物标志物与ICANS严重程度之间没有统计学意义的相关性。在单变量和多变量回归分析中，唯一与后续ICANS风险相关的变量是CRS等级
研究发现，在患有血液系统恶性肿瘤的儿童患者的CART细胞治疗过程中，NfL和GFAP有可能成为神经*性的有用生物标志物。在接受CD19定向CART细胞治疗的ICANS患者中，CSF中的NfL和GFAP水平增加，而在神经*性更严重的患者中，这些增加更高。这表明神经元和星形胶质细胞在ICANS过程中受到损伤，尽管其潜在机制尚不完全清楚。鉴于血脑屏障的破坏在维持神经血管单位方面的内在作用，假设在这一过程中可能是ICANS6和星形胶质细胞损伤的重要因素。在致命的CD19-CART细胞相关神经*性病例中，脑组织病理学显示脑微血管破坏。动物模型也支持通过神经血管单位的损伤机制。ICANS恢复后大脑皮层出现胶质瘤，但目前尚不确定这是一个反应性过程，还是与ICANS的发病机制直接相关。也有证据支持我们的发现，即神经元本身在ICANS过程中受损。精神状态改变和意识低落是ICANS的特征，并伴有异常脑电图模式，最常见的是减慢模式。与兴奋性*性有关的喹啉酸和谷氨酸在急性神经*性患者的CSF中高于CART细胞治疗前的患者。
然而，在接受CD19/CD22-CART细胞治疗的患者中，未检测到cGFAP和cNfL水平的升高。对于这种差异有几种可能的解释。可能CD19/CD22产物*性较小，即使CD19构建体与单独接受CD19-CART细胞的队列中的构建体相同。CD19-CARICANS可能通过不同于CD22-CARICANS的机制发生，然而，这似乎不太可能，因为在接受混合产品的患者中观察到两种CART细胞群的扩增。此外，具有配对CSF样本的第1和第2组患者比第3组患者具有更严重的神经*性。来自队列3的急性CSF样本也在ICANS过程的后期采集，中位数为ICANS峰值后4天，而队列1为1天，队列2为ICANS高峰后2天。然而，NfL和GFAP水平不太可能在几天内恢复到基线水平。在一项关于奥沙利铂神经*性的研究中，sNfL在治疗结束后4至6个月内恢复正常。在创伤性脑损伤患者中，NfL水平在损伤后5年下降，GFAP水平在前6个月下降，但随后再次上升。
令人惊讶的是，cNfL水平的增加并没有伴随着sNfL的增加，我们甚至在队列1中发现3名ICANS患者的sNfL水平随着时间的推移而下降。血清减少的可能解释包括血液稀释，因为CRS和ICANS患者更有可能接受液体复苏。皮质类固醇等疗法可能具有神经保护作用或减少了血-脑脊液屏障的渗漏。与我们对不同CSF和血清NfL变化的研究结果相反，最近的一项荟萃分析发现，在各种情况下，sNfL和cNfL之间存在中等强度的相关性。一种解释是，其他研究检查了单一的神经系统状况或风险因素，而我们的患者在治疗复发/难治性白血病和淋巴瘤的整个过程中暴露于中枢和外周神经系统损伤的各种机制。因此，在患有系统性恶性肿瘤的儿科患者中，可能需要对cNfL和sNfL进行测量，以准确反映中枢和外周神经系统损伤的影响，并且sNfL可能并不总是cNfL的良好指标。
引人注目的是，研究发现，cGFAP、cNfL和sNfL的基线水平高度升高，这远远高于大多数患者给定年龄的预期值。cGFAP的参考值不适用于健康儿童，但在没有神经系统疾病的儿童对照队列中，cGFAP水平的中位数为pg/mL，最高值为pg/mL。只有31%的患者cGFAP低于pg/mL。对于cNfL，健康儿童也无法获得参考水平。在18至30岁的健康成年人中，cNfL的正常临界值被定义为pg/mL。只有37%的患者cNfLpg/mL。sNfL参考值已经在几个健康儿童队列中建立。这些范围在4pg/mL和5pg/mL之间，第99百分位约为25pg/mL。
在研究中，只有15%的患者的sNfL基线水平≤25pg/mL。这与接受CAR-T细胞治疗的96名患者的成年队列相矛盾，这些患者的sNfL基线水平与年龄匹配的健康受试者相似。有中枢神经系统受累史的患者被排除在成人研究之外，但研究之间没有其他明显差异解释为什么儿科队列的sNf4基线水平异常得多。可能的原因包括儿童患者更积极的治疗方案，其中包括更多的鞘内化疗，以及发育中的神经系统对与癌症治疗相关的损伤的更高敏感性，尤其是放射治疗。事实上，发现cGFAP水平升高与HSCT病史之间存在关联。HSCT已被确定为儿童神经认知功能下降的危险因素。较高的cNfL水平与中枢神经系统增强的放射病史密切相关。儿童中枢神经系统放射治疗的长期不良反应已得到充分证实，现在表明，cNfL有可能成为中枢神经系统辐射损伤的一个易于量化的生物标志物。周围神经病变病史与sNfL增加有关。这与某些化疗药物的*性作用一致，这些药物主要影响外周神经系统。例如，在接受奥沙利铂或紫杉醇治疗的成年人中，观察到周围神经病变与sNfL水平的短暂升高之间的关联。
研究没有发现基线cGFAP、cNfL和sNfL水平与随后的神经*性风险之间的关联。这一发现与已报道的成年队列不同，在成年队列中，较高的基线血清NfL水平与随后ICANS的较高风险相关。队列中高水平的生物标志物异质性可能掩盖了与ICANS风险的微弱关联。再次确认CRS是ICANS的1个稳健预测风险因素，这一发现与之前的大多数报告一致。经过前瞻性验证的ICANS风险预测算法也在很大程度上依赖于CRS相关的风险因素、生物标志物和临床指征。尽管这并不能证明CRS是发展ICANS所必需的，两者之间可能存在着机械联系。
总之，cNfL和cGFAP是在ICANS期间测量急性中枢神经系统损伤的有前途的生物标志物。进一步研究应测量累积癌症治疗*性对NfL和GFAP水平的纵向影响，并将其与儿童血液恶性肿瘤患者的神经认知结果相关联。
