《动物行为实验指南》共674页,涵盖了常见的实验动物,如小鼠、大鼠和斑马鱼,详细描述了每一种行为测试的实验设计、测试设备、实验流程、评估指标、预期结果、常见问题及解决方法、数据分析、模型应用与局限性等各个方面。它通过快速引导,帮助研究人员高效地掌握实验的每个阶段,减少了查阅文献和寻找方法的时间,成为各类科研人员的重要参考资料。

《动物行为实验指南》共计收录了16种动物行为类型,包括焦虑抑郁、学习记忆、痛觉、运动、恐惧、社交、癫痫、操作、成瘾、视觉、痒觉、味觉、嗅觉、睡眠、斑马鱼行为以及常见动物模型等内容。每一类动物行为下,都详细介绍了多个经典的实验范式,涵盖了超过100种实验方法。

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免疫疗法已经彻底改变了多种肿瘤类型的治疗模式,但其潜在的长期认知影响尚未被充分理解。

基于此,2025年5月12日,美国斯坦福大学医学院神经病学与神经科学系Michelle Monje研究团队在Cell杂志发表了“Immunotherapy-related cognitive impairment after CAR T cell therapy in mice”揭示了CAR T细胞治疗后小鼠出现的免疫治疗相关认知障碍。

在本研究中,作者在小鼠模型中发现,无论是中枢神经系统(CNS)肿瘤还是非中枢神经系统癌症的嵌合抗原受体(CAR)T细胞治疗都会损害认知功能并引发持续性的中枢神经系统免疫反应,表现为白质中小胶质细胞的反应性增强、小胶质细胞趋化因子表达升高,以及脑脊液(CSF)中细胞因子和趋化因子水平上升。结果导致少突胶质细胞稳态失衡以及海马神经发生受损。还对接受过或未接受过CAR T细胞治疗的脑干肿瘤患者的人类额叶组织进行了单核测序分析,结果证实治疗后的小胶质细胞和少突胶质细胞处于反应性状态。在小鼠实验中,短暂清除小胶质细胞或阻断CCR3趋化因子受体能够改善CAR T细胞治疗后注意力和短期记忆相关行为测试中的少突胶质细胞功能障碍和认知表现。综上所述,这些研究揭示了免疫治疗相关认知障碍背后的可干预的神经-免疫机制。

图一 肿瘤清除型CAR T细胞治疗后出现的认知功能障碍

本研究通过多种小鼠癌症模型,包括CNS来源的DIPG和ALL模型、以及非CNS来源的两种骨肉瘤模型和黑色素瘤模型,探讨CAR T细胞治疗是否引发认知功能障碍。研究人员使用靶向GD2、CD19或B7H3的CAR T细胞进行肿瘤清除治疗并设置对照组以排除非靶效应和CAR表达本身的影响。认知功能评估主要通过新物体识别测试(NORT)和T迷宫测试进行,分别检测注意力、短期与空间记忆。结果显示,接受CAR T治疗的DIPG、ALL和侵袭性骨肉瘤小鼠在两项测试中均表现出显著的认知损伤,而快速清除型骨肉瘤模型则未出现认知障碍。进一步分析发现,后者的免疫反应较弱,脑脊液中的炎症因子如GM-CSF、TNF-α和IL-6水平未明显升高,提示认知损伤可能与CAR T治疗引发的全身性免疫激活有关而非单纯的肿瘤清除过程。此外,接受氟达拉滨+环磷酰胺的小鼠也表现出认知功能下降,表明化疗本身也可能导致神经认知副作用。总体而言,本研究表明,CAR T细胞治疗在某些癌症模型中会引发显著的认知功能障碍,其机制可能涉及神经-免疫相互作用,为未来干预提供了潜在方向。

图二 肿瘤清除型CAR T细胞治疗后脑脊液中细胞因子和趋化因子的持续升高

【Cell】杀敌一千,自损八百!斯坦福团队揭示小胶质细胞与趋化因子介导神经免疫机制

为了评估每种肿瘤模型在接受CAR T细胞治疗后血液和脑脊液中的细胞因子和趋化因子特征,作者在给予治疗性CAR T细胞或对照用的模拟T细胞约一个月后采集了脑脊液并检测其中的细胞因子和趋化因子水平。在DIPG、ALL和侵袭性骨肉瘤模型中,接受肿瘤清除型CAR T细胞治疗一个月后,脑脊液中的细胞因子水平显著高于接受模拟T细胞治疗的荷瘤对照组;但在快速清除型骨肉瘤模型中未观察到这种升高。值得注意的是,在DIPG、ALL和侵袭性骨肉瘤模型中,观察到嗜酸性粒细胞趋化蛋白(Eotaxin/CCL11)、CCL2、CCL7 和 CXCL10等趋化因子在脑脊液中持续升高,而这三个模型也正是之前表现出认知功能障碍的模型。随后,作者还检测了在接受标准清淋化疗以及模拟T细胞或靶向CAR T细胞治疗后的免疫健全小鼠黑色素瘤模型中的细胞因子和趋化因子变化,结果也发现CXCL10、CCL7和CCL11在脑脊液中升高。

图三 趋化因子受体抑制可挽救少突胶质细胞丢失和认知行为功能

为了探究小胶质细胞清除的时间点是否对挽救少突胶质细胞生成和认知功能具有关键作用,作者在不同的CSF1R抑制时间窗口下重复了上述实验并测试了在一段时期的小胶质细胞清除后是否允许其恢复。除了原来在第14天至第28天接受CSF1R抑制剂(CSF1Ri)治疗的小鼠(称为“晚期CSF1Ri组”)外,还增加了两个实验组:“早期CSF1Ri+恢复组”:在CAR T细胞治疗后的第0到第14天给予CSF1Ri(即肿瘤清除阶段),随后在第14到第28天允许小胶质细胞恢复;“晚期CSF1Ri+恢复组”:在第14到第28天给予CSF1Ri,之后在第28到第35天允许小胶质细胞恢复。所有组别的肿瘤清除情况均通过活体生物发光成像确认,并未受到CSF1Ri的影响。使用CSF1Ri后,小胶质细胞减少了70%–80%,在停药后恢复到正常水平。在接受早期或晚期CSF1Ri处理并伴随小胶质细胞恢复的各组中,小胶质细胞的反应性均有所降低。然而,只有晚期CSF1Ri+恢复组的小鼠在小胶质细胞恢复后表现出少突胶质细胞数量增加,并在新物体识别测试中显示出认知功能的改善。进一步分析各实验组脑脊液中的细胞因子和趋化因子谱发现,“早期CSF1Ri+恢复组”脑脊液中趋化因子水平升高,尤其是CCL11;而在那些表现出少突胶质细胞和认知功能改善的“晚期CSF1Ri组”(无论是否恢复小胶质细胞)中,该因子并未升高。这些结果进一步明确了小胶质细胞清除可能有效的时间窗口,并再次提示CCL11趋化因子信号通路可能是干预认知障碍的一个潜在治疗靶点。

全文摘要图


总结


以往的研究表明,循环趋化因子(如CCL11)足以引起海马区域的小胶质细胞反应性和神经发生受损,但更广泛的神经炎症反应机制仍有待阐明。许多疾病状态都表现为注意力、记忆力、信息处理速度和执行功能受损的综合征,它们具有一致的神经炎症特征:白质小胶质细胞反应性增强、多谱系细胞调控失衡,破坏神经稳态与可塑性,最终导致认知障碍。针对某一疾病情境中认知症状开发的治疗策略,很可能也适用于其他多种疾病。未来的研究应进一步探索趋化因子受体抑制在这些其他疾病背景下的治疗潜力。



文章来源

https:///10.1016/j.cell.2025.03.041