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# 生物学# 神経科学

CAR T細胞療法後の認知障害

研究によると、CAR T療法はがんサバイバーに認知の問題を引き起こすかもしれないんだって。

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CAR T治療の認知的影響CAR T治療の認知的影響T療法と生存者の認知機能低下を関連付けた研究がCAR
目次

多くのがんサバイバーは、がん治療関連の認知障害(CRCI)っていう問題を抱えてる。この状態だと、物事を思い出すのが難しかったり、注意を集中させたり、情報を速く処理したり、多くのことを同時にやったり、高度な思考スキルを使ったりするのが難しくなる。通常のがん治療、例えば化学療法の後によく見られる問題なんだけど、最近の研究では免疫療法みたいな新しい治療法でもこういった認知問題が起こる可能性があるってわかったんだ。

いくつかのがん治療、特に頭部への放射線治療やメトトレキサートみたいな薬は、脳の免疫細胞に変化をもたらすことがあるんだ。特にマイクログリアっていうタイプの免疫細胞が反応的になると、脳機能にとって重要なミエリンのバランスが崩れちゃう。これが新しい神経細胞を作る能力にダメージを与えるかもしれなくて、特に記憶に関わる海馬っていう部分でそうなることが多い。他にも、呼吸器感染症みたいな状態もマイクログリアの活動に影響を与えて、似たような認知問題を引き起こすことがある。

免疫療法ががんに対抗するために炎症を使うことが多いから、研究者たちはこれが脳の炎症や認知問題を引き起こすかどうかを調べたいと思ってるんだ。

CAR T細胞療法

血液がんの治療での大きな進展として、CAR T細胞療法がある。この治療法は、治療が難しいがん、特にいくつかの白血病の患者にとって画期的なものになってるんだ。最近、研究者たちはGD2っていうタンパク質をターゲットにしたCAR T細胞が、一部の攻撃的な小児脳腫瘍の治療に役立ちそうだってわかった。CAR T療法は腫瘍を効果的に取り除くことができるけど、免疫エフェクター細胞関連神経毒性(ICANS)っていう即時の神経学的問題を引き起こすこともある。ただ、CAR T療法が脳機能に与える長期的な影響はまだよくわかってないんだ。

CAR T細胞療法の腫瘍への即時的な影響を越えた効果を調べるために、研究者たちはマウスモデルを使って脳の健康や認知機能に対する長期的な影響をテストしたんだ。

CAR T細胞療法後のマウスにおける認知障害

研究者たちは、CAR T細胞療法を受けたマウスが記憶や意識に問題を示すかどうかを調べた。特定のマウスモデルを使って、脳腫瘍(DIPG)、白血病、そして二つの骨腫瘍(オステオサルコーマ)を持つマウスがどうなるかを観察した。こういう異なるモデルを使うことで、腫瘍の場所や使用されたCAR T細胞のタイプなど、様々な要因をコントロールできたんだ。

治療の後、効果的なCAR T細胞を与えられたマウスは、注意や短期記憶を測るテストで認知障害の兆候を示した。一方、模擬T細胞やオフターゲットのCAR T細胞を受けたマウスはこれらの認知テストで概ね良好な結果を示していて、問題が腫瘍の存在そのものではなく、腫瘍を取り除く治療に関連していることを示唆している。興味深いことに、がんがすぐにクリアされたモデルでは、マウスは認知問題を示さず、治療の効果が認知結果に影響を与えるかもしれないことを示している。

脳化学の持続的変化

CAR T細胞療法後の脳の根本的な変化を調べるため、研究者たちは治療から1ヶ月後に脳脊髄液(CSF)のサンプルを集めた。いくつかのマウスモデルでは、腫瘍を取り除くCAR T細胞で治療されたマウスのCSFに特定の炎症性化学物質であるサイトカインのレベルが高いことがわかった。これらの上昇したサイトカインは、これらのモデルで観察された認知障害と関連しているようだった。ただし、急速に腫瘍がクリアされたオステオサルコーマモデルでは、これらの上昇したマーカーは見られず、がんの治療が脳の健康にどのように影響を与えるかの重要な関連が示されている。

CAR T細胞療法後のマイクログリアの変化

マイクログリアは、様々な disturbance に反応して活性化される脳の免疫細胞なんだ。この研究では、CAR T細胞療法後のマイクログリアの活動を調べた。研究者たちは、脳のいくつかの領域でマイクログリアの数と反応性のレベルを評価した。治療後、特に皮質下白質や海馬に関連した認知パフォーマンスに関係する脳の特定の領域に反応的なマイクログリアの数が増加していた。

しかし、急速に腫瘍がクリアされたオステオサルコーマモデルでは、マイクログリアの数や活動の増加は見られず、がん治療によって引き起こされた免疫反応が脳の健康に大きな影響を与えたことを示唆している。

オリゴデンドロサイトとミエリンの崩れ

この研究は、神経繊維の保護覆いであるミエリンを作るのを助けるオリゴデンドロサイトにも注目した。研究者たちは、CAR T細胞治療後に特定の脳の領域でオリゴデンドロサイト前駆細胞と成熟オリゴデンドロサイトの両方が顕著に減少していることを発見した。この健康なオリゴデンドロサイトの減少は、ミエリンの完全性に問題を引き起こす可能性がある。

急速に腫瘍がクリアされたオステオサルコーマモデルでは、オリゴデンドロサイトの集団に変化が見られなかった。これもまた、CAR T療法によって成功裏に腫瘍が取り除かれることが脳の健康に影響を与えない可能性があることを示している。

海馬での神経新生の障害

神経新生は新しい神経細胞を形成するプロセスで、記憶や学習にとって非常に重要なんだ。研究では、CAR T治療後、特定のマウスモデルで海馬における新しい神経細胞の生産が著しく低下していることがわかった。この神経新生の減少は、炎症マーカーの上昇とマイクログリアの反応性に関連していた。

ただし、急速にクリアされたモデルでは、神経新生のレベルは安定していて、成功した腫瘍のクリアが認知の低下から保護するかもしれないことを示唆している。

抗サイトカイン治療の効果

一部の患者がCAR T細胞療法後に神経学的な問題を経験することがあるため、研究者たちは特定の炎症信号をブロックする薬、アナキンラをテストした。この治療がCAR T療法後のマウスモデルで観察された認知障害を減少させることを期待していた。しかし、結果はアナキンラがCAR T治療後の認知や細胞の問題に対して効果がないことを示していて、一つの炎症信号をブロックするだけでは広範囲な問題を解決するには不十分かもしれないとわかった。

マイクログリアの枯渇と認知の回復

マイクログリアが認知障害にどのように関与しているかをよりよく理解するために、科学者たちはCSF1R阻害剤という薬を使ってこれらの細胞を枯渇させるアプローチをテストした。この治療法は、特定の脳の領域でマイクログリアの数を大幅に減少させ、オリゴデンドロサイトの集団や記憶テストにおける認知パフォーマンスの改善をもたらした。

結果は、反応的なマイクログリアがCAR T細胞療法後にマウスが直面した認知問題の中心にあったことを示唆している。これらの免疫細胞を減少させることで、脳の健康と認知機能が改善され、CAR T細胞治療を受ける患者の脳の健康をサポートするための標的治療の可能性が示された。

結論

この研究は、がんサバイバー、特にCAR T細胞療法を受けた人の認知健康に関する重要な懸念を浮き彫りにしてる。この研究は、脳の炎症と認知障害の間にはっきりとした関連があることを示している。CAR T療法はがん治療を変革したけど、その長期的な影響を脳の機能や生存者の生活の質に考慮することが重要なんだ。

これらの関連を探求し続ける中で、免疫反応や脳内の異なる細胞タイプ間の相互作用が、がん治療後の認知結果において重要な役割を果たすことがますます明らかになってきた。これらのメカニズムを理解することは、がんサバイバーの認知低下を緩和するためのサポート治療の開発に不可欠だよ。最終的には、彼らの生活の質を向上させる助けになるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Immunotherapy-related cognitive impairment after CAR T cell therapy in mice

概要: Persistent central nervous system (CNS) immune dysregulation and consequent dysfunction of multiple neural cell types is central to the neurobiological underpinnings of a cognitive impairment syndrome that can occur following traditional cancer therapies or certain infections. Immunotherapies have revolutionized cancer care for many tumor types, but the potential long-term cognitive sequelae are incompletely understood. Here, we demonstrate in mouse models that chimeric antigen receptor (CAR) T cell therapy for both CNS and non-CNS cancers can impair cognitive function and induce a persistent CNS immune response characterized by white matter microglial reactivity and elevated cerebrospinal fluid (CSF) cytokines and chemokines. Consequently, oligodendroglial homeostasis and hippocampal neurogenesis are disrupted. Microglial depletion rescues oligodendroglial deficits and cognitive performance in a behavioral test of attention and short-term memory function. Taken together, these findings illustrate similar mechanisms underlying immunotherapy-related cognitive impairment (IRCI) and cognitive impairment following traditional cancer therapies and other immune challenges.

著者: Michelle Monje, A. C. Geraghty, L. Acosta-Alvarez, M. C. Rotiroti, S. Dutton, M. O'Dea, P. Woo, H. Xu, K. Shamardani, R. Mancusi, L. Ni, S. B. Mulinyawe, W. J. Kim, S. Liddelow, R. G. Majzner

最終更新: 2024-05-14 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594163

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.14.594163.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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