Research分享：體內(nèi)CAR-T療法的核心技術(shù)、多疾病應用潛力及挑戰(zhàn)

本文來源于微信公眾：Research科學研究 作者： Research科學研究 Research科學研究

近期，浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院葉青教授、毛建華教授團隊針對體內(nèi)嵌合抗原受體 T 細胞（CAR-T）療法的突破性進展及未來前景進行了系統(tǒng)綜述。相關(guān)研究成果以 “Revolution in Cell Therapy: In Vivo Chimeric-Antigen-Receptor-T-Cell Therapy Breakthroughs and Promises for the Future” 為題，發(fā)表于Research。該綜述全面解析了體內(nèi) CAR-T 療法的核心技術(shù)、多疾病應用潛力、關(guān)鍵挑戰(zhàn)與創(chuàng)新解決方案，為推動細胞治療從實驗室走向臨床規(guī)�；瘧�用提供了重要理論支撐與實踐參考。

Citation: Lai M, Shao W, Mao J, Ye Q. Revolution in Cell Therapy: In Vivo Chimeric-Antigen-Receptor T-Cell Therapy Breakthroughs and Promises for the Future. Research 2025; Oct 9: 8: 0917. Doi: 10.34133/research.0917.01研究背景嵌合抗原受體T細胞（CAR-T）療法在血液腫瘤治療中取得里程碑式成就，但傳統(tǒng)體外CAR-T療法存在諸多局限：體外制備流程復雜、成本高昂，患者T細胞功能受損可能影響療效，多次給藥難度大，且在實體瘤治療中效果有限。這些瓶頸促使體內(nèi)CAR-T療法應運而生，其核心是通過遞送系統(tǒng)將CAR基因直接導入宿主T細胞，實現(xiàn)原位重編程，無需體外操作，在治療時效性、經(jīng)濟性和持久性上具備顯著優(yōu)勢，為攻克傳統(tǒng)療法難題提供了全新方向（圖1）。

圖1 自體、同種異體和體內(nèi)嵌合抗原受體（CAR）細胞的制備流程02體內(nèi)CAR-T療法的核心技術(shù)與革新突破

（1）CAR結(jié)構(gòu)的五代進化歷程
CAR技術(shù)已歷經(jīng)五代迭代升級：第一代僅含基礎激活信號域，療效有限；第二代引入CD28或4-1BB共刺激域，大幅提升T細胞增殖與存活能力，在血液腫瘤中療效最佳；第三代串聯(lián)雙共刺激分子，但臨床優(yōu)勢尚不明確；第四代整合細胞因子分泌模塊或安全開關(guān)，為實體瘤治療帶來突破；第五代新增細胞因子受體信號域，通過激活JAK-STAT通路增強T細胞活性，同時降低細胞因子釋放綜合征（CRS）風險，目前處于臨床研究階段（圖2）。

圖2 CAR結(jié)構(gòu)的五代進化歷程

（2）多元化遞送系統(tǒng)：體內(nèi)CAR-T的核心引擎
病毒載體：腺相關(guān)病毒（AAV）免疫原性低、組織穿透性強，但載體容量有限且存在潛在整合風險；慢病毒（LV）可負載復雜CAR結(jié)構(gòu)，天然靶向T細胞，需通過自失活設計降低致癌風險；逆轉(zhuǎn)錄病毒（RV）因隨機整合導致白血病的安全缺陷，已基本退出體內(nèi)遞送應用。

非病毒載體：脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）可實現(xiàn)精準靶向，能共遞送多種分子，是目前最具潛力的非病毒載體，但存在載藥量低、儲存條件嚴苛等問題；聚合物納米載體可精準調(diào)控藥物釋放，卻面臨穩(wěn)定性與毒性挑戰(zhàn)；外泌體生物相容性好，能穿透血腦屏障，但生產(chǎn)效率與載藥效率有待提升。

可植入生物支架：可局部生成并釋放CAR-T細胞，降低全身毒性，但其植入需手術(shù)干預，存在感染與免疫排斥風險（表1）。

表1 CAR-T細胞的遞送系統(tǒng)

03體內(nèi)CAR-T療法的多領(lǐng)域應用進展
（1）血液系統(tǒng)惡性腫瘤：從復發(fā)難治到一線探索
B細胞惡性腫瘤：臨床前研究證實，體內(nèi)生成的CAR-T細胞可有效清除CD19+腫瘤細胞，部分平臺能同時工程化多種免疫細胞，拓寬治療范圍。首個臨床數(shù)據(jù)顯示，針對復發(fā)難治多發(fā)性骨髓瘤的體內(nèi)BCMA-CAR-T療法，客觀緩解率達100%，安全性良好。

T細胞惡性腫瘤：克服了自體T細胞來源有限、易受污染的瓶頸，CD8靶向載體系統(tǒng)成功規(guī)避“自相殘殺”效應，為傳統(tǒng)療法失敗的患者提供了新選擇。

（2）實體瘤：突破微環(huán)境屏障的全新嘗試
體內(nèi)CAR-T通過精準局部遞送，提升腫瘤部位CAR-T細胞富集度，減少全身毒性。聯(lián)合生物材料或納米載體可重塑腫瘤免疫微環(huán)境，清除免疫抑制屏障。在胃癌、黑色素瘤、腎癌等多種實體瘤中已開展探索，心臟纖維化小鼠模型研究證實，體內(nèi)CAR-T能有效改善組織纖維化，為實體瘤治療提供了新思路。

（3）自身免疫性疾�。壕珳拭庖哒{(diào)控的新路徑
相較于傳統(tǒng)體外CAR-T，體內(nèi)CAR-T簡化生產(chǎn)流程，保留T細胞天然功能，LNP介導的瞬時表達系統(tǒng)可實現(xiàn)可控表達與重復給藥，適配自身免疫病的精細調(diào)控需求。在類風濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾病模型中已顯示抗炎效果，首個臨床試驗（NCT06917742）啟動，標志著該技術(shù)進入臨床轉(zhuǎn)化階段。

（4）感染性疾�。汗δ苄灾斡�的潛在新策略
針對艾滋病等傳統(tǒng)療法難以根治的病毒感染，體內(nèi)CAR-T可精準識別并清除感染細胞，有望實現(xiàn)病毒庫徹底清除。目前基于LNPs和mRNA的遞送平臺正在優(yōu)化，致力于解決病毒潛伏抗原表達低、突變率高等難題（表2，圖3）。

表2 正在進行的體內(nèi) CAR-T 臨床試驗

圖3 CAR-T療法在疾病及相關(guān)靶點中的應用04體內(nèi) CAR-T 療法的關(guān)鍵挑戰(zhàn)與優(yōu)化策略（1）遞送系統(tǒng)升級：精準靶向與安全可控

靶向優(yōu)化：通過抗 CD3 抗體修飾載體、核酸適配體替代抗體等方式，讓 CAR 基因精準結(jié)合 T 細胞；利用趨化因子響應設計，引導 CAR-T 細胞向病灶主動遷移；

安全提升：病毒載體通過 “自失活設計” 降低致癌風險；非病毒載體優(yōu)化配方減少毒性與藥物泄漏；mRNA/LNP 等技術(shù)避免基因整合，或精準插入基因組 “安全港位點”。

（2）安全性機制創(chuàng)新：全流程風險管控
預防誤攻擊：邏輯門控技術(shù)（如 “與門” 設計）讓 CAR-T 僅在目標細胞表達雙抗原時激活；Tmod 技術(shù)改造 CAR 鉸鏈區(qū)，接觸健康細胞時自動 “鎖定”，保護重要器官；

應急控風險：誘導型自殺開關(guān)可快速清除異常激活的 CAR-T 細胞，控制 CRS；UCAR-T 用 CRISPR 雙敲除技術(shù)避免移植物抗宿主�。℅VHD）；

實時監(jiān)測：用熒光素酶標記 CAR 基因，通過生物發(fā)光成像追蹤細胞分布；檢測 IL-6、TNF-α 等細胞因子，建立風險評分模型，提前預警不良反應。

（3）長效性能增強：延長細胞存活與療效
分子設計：選擇 4-1BB 共刺激域延長細胞存活時間，或在 CAR 中整合 IL-15/IL-21，提升中樞記憶 T 細胞比例；
代謝改造：激活 NOTCH-FOXM1 通路增強細胞自我更新能力，用核苷修飾技術(shù)延長端粒，延緩細胞衰老；
工藝優(yōu)化：“短期低刺激” 培養(yǎng)策略保留 T 細胞增殖潛能與遷移能力，提升體內(nèi)抗腫瘤效率。

（4）實體瘤微環(huán)境突破：破解多重屏障
信號轉(zhuǎn)換：設計 PD-1/CD28 嵌合受體，將腫瘤抑制信號轉(zhuǎn)化為激活信號；加入 TGF-β 中和受體，減少 CAR-T 細胞耗竭；
調(diào)控微環(huán)境：阻斷 IL-1 降低免疫抑制因子分泌，利用 IL-4/IL-21 促進腫瘤凋亡、抑制調(diào)節(jié)性 T 細胞；
遞送優(yōu)化：可植入生物支架或納米載體局部遞送，突破物理屏障，提升 CAR-T 細胞在腫瘤部位的濃度（圖4）。

圖4 CAR-T 細胞療法中的關(guān)鍵科學挑戰(zhàn)與創(chuàng)新解決方案05總結(jié)與展望體內(nèi)CAR-T療法通過革新遞送系統(tǒng)與CAR設計，克服了傳統(tǒng)體外CAR-T的核心瓶頸，在血液腫瘤、實體瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大應用潛力。未來，隨著第四代可編程LNPs、通用CAR-T 2.0等技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合AI輔助設計與自動化生產(chǎn)，體內(nèi)CAR-T有望實現(xiàn)靶向效率翻倍、成本大幅降低。從“一次性治愈”到“可編程精準治療”，體內(nèi)CAR-T正推動細胞治療進入全新時代，構(gòu)建以精準免疫干預為核心的全新醫(yī)療范式。