神经系统不良反应在接受CD19特异性T细胞治疗的患者中已有报道，包括精神错乱、谵妄、表达性失语、迟钝、肌阵挛、癫痫发作等，在应用双特异性T细胞结合蛋白治疗患者中也有类似事件。目前机理未知。
细胞因子水平升高与神经系统症状有关似乎是合理的解释，也有研究认为是CART细胞毒性对中枢神经系统的直接作用，但这些尚未被证实。在出现神经系统不良反应的患者中，目前的临床信息还不能说明脑脊液中基因工程T细胞的数量与中枢神经系统白血病症状是否具有相关性。同样除临床症状外，脑电图记录并没有可靠的证据证明癫痫发作。到目前为止，神经系统不良反应在大多数病例中是可逆的，目前尚不清楚这种不良反应是局限于CD19特异性T还是其他肿瘤相关抗原也会存在。
对于CAR-T治疗引起的神经毒性，一般来说，轻微的临床体征是受自我限制的，能够在几天内自行缓解。严重一些的症状则可能需要单独或与地塞米松的支持治疗，可在4周内完全缓解。然而，这种意外毒性也有严重到引起死亡的记录。
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