
在癌症治疗领域,CAR-T 细胞疗法已成为革命性突破,但传统的体外 CAR-T 疗法因制造复杂、成本高昂、耗时漫长等问题难以广泛应用。近年来,体内 CAR-T 细胞疗法通过直接在患者体内对 T 细胞进行基因改造,成为解决上述难题的关键方向。
随着基因编辑技术和靶向递送系统的优化,体内 CAR-T 疗法有望成为未来癌症免疫治疗的核心手段,为患者提供更高效、安全且可及的治疗选择。
一、癌症治疗的困境与 CAR-T 疗法的崛起
癌症作为全球健康的重大威胁,传统治疗手段如手术、放疗、化疗在晚期或难治性癌症中效果有限。
近年来,免疫疗法通过激活人体自身免疫系统对抗肿瘤,展现出显著优势。其中,CAR-T 细胞疗法作为免疫疗法的 “明星”,通过基因工程改造 T 细胞,使其能精准识别并消灭癌细胞,彻底改变了血液肿瘤的治疗格局。
二、传统体外 CAR-T 疗法的局限:为何需要 “体内改造”?
目前获批的 CAR-T 疗法多采用体外改造策略:从患者血液中分离 T 细胞,在体外通过病毒或非病毒载体导入 CAR 基因,扩增后回输患者体内(图 2)。该疗法在白血病、淋巴瘤等血液肿瘤中疗效显著,但存在难以克服的缺陷:
制造复杂且成本高昂:体外培养需严格的 GMP 环境和临床级试剂,生产流程长达数周,单疗程费用可达数十万美元,限制了普及性。
时间窗口紧迫:晚期患者常因等待治疗而病情恶化,部分患者甚至在 CAR-T 细胞制备期间失去治疗机会。
免疫毒性风险:体外扩增的 CAR-T 细胞回输后可能引发细胞因子释放综合征(CRS)和神经毒性,且桥接治疗(如化疗)可能加剧副作用。
肿瘤逃逸与排斥:肿瘤细胞可能通过下调靶抗原逃避识别;异基因 CAR-T 细胞还可能引发宿主免疫排斥或移植物抗宿主病(GVHD)。
三、体内 CAR-T 疗法:无需体外培养的 “即插即用” 革命
为突破体外疗法的局限,体内 CAR-T 疗法应运而生:通过靶向基因递送系统,将 CAR 基因直接导入患者体内的 T 细胞,使其在体内 “就地改造” 为 CAR-T 细胞。这一策略的核心优势包括:
省去体外培养步骤:无需分离和扩增 T 细胞,大幅缩短治疗周期(从数周缩减至数天),降低成本。
减少 T 细胞耗竭:体外操作可能导致 T 细胞功能受损,而体内改造的 T 细胞更贴近生理状态,持久性更强。
精准调控功能:通过载体设计实现 T 细胞特异性靶向,减少对正常细胞的影响,降低毒性。
例如,在急性淋巴细胞白血病小鼠模型中,通过静脉注射携带 CAR 基因的腺相关病毒(AAV),成功在体内生成 CAR-T 细胞,高效清除白血病细胞且无明显全身毒性,为临床转化奠定了基础。
四、临床突破:体内 CAR-T 从实验室走向患者
近年来,体内 CAR-T 疗法的临床转化取得显著进展,在血液肿瘤和实体瘤中均展现出潜力:
(一)血液肿瘤:疗效与安全性双优
UB-VV100(Umoja):在非人灵长类动物中,静脉注射编码抗 CD20 CAR 的 VivoVec 颗粒,实现 B 细胞长期耗竭,无严重毒性。
ESO-T01:针对复发/难治性多发性骨髓瘤的Ⅰ期试验中,4 例患者中 2 例达到严格完全缓解,2 例部分缓解,CAR-T 细胞在多组织中检出,证实体内生成与扩增能力。
CD19 靶向疗法:1 例复发 B 细胞急性淋巴细胞白血病患者接受体内 CAR-T 治疗后,1 个月内实现微小残留病阴性完全缓解,无严重不良反应。
(二)实体瘤:突破微环境壁垒
实体瘤因免疫抑制微环境(如 Tregs、MDSCs 浸润)和纤维化屏障,对 CAR-T 疗法抗性强。体内 CAR-T 通过局部递送策略取得突破:
淋巴节点样支架:将 CAR-T 细胞与支架结合植入肿瘤附近,促进其扩增并增强肿瘤浸润,在小鼠模型中显著抑制实体瘤生长。
MASTER 平台:可植入的藻酸盐支架负载 T 细胞和 CAR 基因载体,1 天内完成体内 CAR-T 生成,有效控制淋巴瘤生长。
五、挑战与应对:体内 CAR-T 的 “拦路虎” 如何解决?
尽管前景广阔,体内 CAR-T 仍面临多重挑战,研究者已提出针对性解决方案:
(一)基因递送的安全性
插入突变风险:慢病毒整合可能导致致癌基因激活,通过优化启动子和增强子可降低风险。
免疫反应:病毒载体的衣壳蛋白可能引发抗体反应,非病毒载体(如 LNP)可减少免疫原性,但需提升转导效率。
(二)T 细胞耗竭与持久性
优化 CAR 结构:引入 4-1BB 共刺激域增强 T 细胞存活;第五代 CAR 通过细胞因子受体域提升活化效率。
联合疗法:与免疫检查点抑制剂(如 PD-1 抗体)联用,阻断抑制信号;通过 CRISPR/Cas9 敲除耗竭相关基因(如 PD-1)。
(三)实体瘤微环境的阻碍
重塑微环境:使用血管破坏剂(如 CA4P)改善肿瘤血流,增强 CAR-T 浸润;靶向 TGF-β、IL-10 等抑制性细胞因子。
多靶点设计:双特异性 CAR 同时识别多个肿瘤抗原,减少抗原逃逸;第四代 CAR 分泌 IL-12 等细胞因子,逆转免疫抑制。
六、未来展望:从 “个体化” 到 “大众化” 的跨越
体内 CAR-T 疗法正朝着更高效、安全、普惠的方向发展:
技术融合:结合多组学分析筛选肿瘤特异性抗原,利用AI 设计优化载体(如预测 LNP 最佳结构),加速疗法迭代。
通用型 CAR-T:通过基因编辑敲除 T 细胞表面 MHC 分子,开发 “现成” CAR-T 产品,降低成本并缩短治疗时间。
适应症拓展:除癌症外,体内 CAR-T 已在心脏纤维化等疾病中显效,未来可能应用于自身免疫病等领域。
