摘要:传统 CAR-T 细胞疗法虽在血液肿瘤治疗中成效显著,但存在制备复杂、成本高昂、依赖体外培养等局限。近年来,体内 CAR-T 细胞疗法成为研究热点,通过基因治疗工具直接在体内重编程免疫细胞,具有更快、更优、更经济的特点。本文从该疗法的核心优势出发,解析慢病毒载体与脂质纳米颗粒(LNP)载体的技术路径,梳理其在癌症和自身免疫病领域的临床进展,探讨面临的安全性与有效性挑战,并展望其拓展至实体瘤等领域的潜力,展现这一技术如何推动免疫治疗进入新时代。一、突破传统:体内 CAR-T 的颠覆性优势
CAR-T 细胞疗法(嵌合抗原受体 T 细胞疗法)通过基因工程改造免疫细胞,使其精准攻击癌细胞,已成为血液肿瘤治疗的里程碑。但传统的体外 CAR-T 疗法需经历 “采集细胞 - 体外培养 - 基因编辑 - 回输患者” 的复杂流程,存在三大瓶颈:一是制备周期长(数周),可能延误病情;二是成本极高(数十万美元/剂),患者难以负担;三是需提前进行淋巴清除(大剂量化疗),破坏患者免疫系统,增加感染风险。
为解决这些问题,科研人员开发出体内 CAR-T 疗法—— 直接通过基因载体在患者体内完成免疫细胞的重编程。Interius BioTherapeutics 公司 CEO 菲尔・约翰逊形象地将其优势概括为 “更快、更好、更便宜”:现成的重编程组件可缩短制备时间数周,成本或低至每剂 5000 美元,且无需淋巴清除,患者免疫系统保持完整。更重要的是,体内改造的免疫细胞更不易 “疲惫”,理论上抗癌活性更强,为治疗效果带来新希望。
二、载体技术:体内 CAR-T 的 “运输核心”
体内 CAR-T 的成功关键在于基因载体—— 将 CAR 编码基因精准递送至目标免疫细胞的 “运输工具”。目前主流技术分为两类:慢病毒载体(实现基因永久整合)和脂质纳米颗粒(LNP)载体(实现基因瞬时表达)。
(一)慢病毒载体:永久改造免疫细胞
慢病毒载体通过将 CAR 基因整合到细胞基因组中,实现长期表达。这一技术的探索可追溯至 20 年前:2005 年,研究发现表面修饰抗体片段的麻疹病毒可靶向癌细胞,启发科学家改造慢病毒 —— 通过表达抗体靶向片段和病毒糖蛋白,实现对特定免疫细胞的精准递送。
2008 年,保罗・埃利希研究所的克里斯蒂安・布赫霍尔茨团队证实,靶向 CD20 的慢病毒载体可被 B 细胞优先摄取;2012 年,他们在小鼠中验证了靶向 CD8 的载体能进入 T 细胞;2018 年,该团队进一步证明,携带 CD19-CAR 的慢病毒可在小鼠体内改造 T 细胞并清除 B 细胞。
如今,多家企业在此基础上优化技术:
Interius 公司:采用抗 CD7 抗体片段靶向 CD7 + 细胞,同时改造 T 细胞和 NK 细胞,形成多样化的 “抗癌军团”。
Umoja 公司:通过融合 CD3 抗体片段与 CD80/CD58 共刺激结构域,将重编程效率从 10%-15% 提升至 50%,模拟抗原呈递细胞与 T 细胞的自然相互作用。
Kelonia 公司:权衡载体的特异性、效力和可制造性,选择高效糖蛋白以降低给药剂量,提升安全性。
在 CAR 结构设计上,企业多采用经临床验证的 “经典款”:如 Interius 的 CAR 包含 CD8 铰链域、4-1BB 共刺激域等,确保活性稳定;Umoja 则额外引入RACR 蛋白(雷帕霉素激活细胞因子受体),通过雷帕霉素调控 IL-15 释放,延长改造细胞寿命并增强活性。
临床前数据显示,这些设计效果显著:Interius 的单剂药物可清除小鼠和猕猴的 B 细胞,Umoja 的改造细胞在非人灵长类中同样展现出 B 细胞清除能力。研究人员指出,慢病毒载体无需极高转导效率,因改造后的 T 细胞会在抗原刺激下自然扩增。
(二)LNP 载体:瞬时表达降低长期风险
2017 年,研究团队首次证实基于纳米颗粒的载体可实现体内 CAR-T 效果;新冠疫苗推动的mRNA-LNP 技术成熟后,LNP 载体成为另一重要选择。其核心优势在于瞬时性:mRNA 进入细胞后短暂表达 CAR,可通过剂量调整和重复给药平衡疗效与安全性,且制造难度低于慢病毒。
Capstan 公司是该领域的代表:
采用 “雪花型” LNP 设计,避免被免疫系统识别,同时通过抗 CD8 抗体靶向 CD8+T 细胞,避开可能引发炎症的 CD4+T 细胞。
优化 CAR 结构,舍弃长期存续设计,专注于快速起效,以适应瞬时表达特性。
LNP 载体在安全性上更具潜力:因不整合到基因组,致癌风险较低,尤其适合自身免疫病等需长期管理的疾病。但需解决持久性问题 —— 体外 CAR-T 可在体内存活数年,而瞬时表达的 LNP-CAR-T 能否维持长期疗效,仍需临床验证。
三、临床进展:从动物实验到人体试验
经过多年优化,多款体内 CAR-T 候选药物已进入或即将进入临床(见表 1)。Capstan 公司 CSO 阿德里安・博特预测:“到 2026 年,至少 6 项试验结果将公布,有望重塑 CAR-T 的分类 —— 从细胞疗法转向基因疗法”。
表 1 已进入或即将进入临床的体内 CAR 免疫细胞
(一)癌症领域:瞄准血液肿瘤与实体瘤
血液肿瘤是首批适应症:
Interius 公司:其 INT2104 靶向 CD20(B 细胞标志物),避开 CD19(传统 CAR-T 靶点),解决复发患者再治疗难题,2024 年启动 I 期试验。
Umoja 公司:推进 CD19 和 CD22 靶向药物,结合 RACR 技术,可为部分缓解患者提供 “二次 boost”(再次给药或雷帕霉素激活),2024 年启动多项试验。
安全性是临床关注焦点:
脱靶风险:载体若误改正常细胞可能致命(如诺华早期试验中,CAR 意外进入白血病细胞导致患者死亡)。
致癌风险:CAR 基因整合可能引发二次癌症,虽体外 CAR-T 数据缓解了担忧,但体内疗法需独立评估。
免疫副作用:需监测细胞因子释放综合征(CRS)和神经毒性(ICANS),但现有临床方案可有效管理。
(二)自身免疫病领域:从癌症到跨界治疗
体内 CAR-T 在自身免疫病中潜力更大:体外 CAR-T 清除 B 细胞可缓解狼疮,但高成本和副作用限制应用。体内疗法无需淋巴清除,更适合长期管理:
Interius 计划 2025 年启动 CD19 靶向药物的自身免疫病试验。
Umoja 与信达生物合作,2024 年在中国测试 CD22 靶向药物。
“B 细胞清除的深度和持久性将是关键疗效指标,”Umoja 的丰塔纳强调。
四、未来方向:突破细胞类型与肿瘤类型限制(一)拓展至更多免疫细胞
研究人员正突破 T 细胞限制:
髓系细胞(单核细胞、巨噬细胞等):LNP 可自然被其摄取,Myeloid 公司的 MT-302(靶向 TROP2)和 MT-303(靶向 GPC3)已进入临床,用于上皮肿瘤和肝癌。
泛 CAR 策略:Orna 公司的 LNP 无需靶向修饰,可同时改造 T 细胞、NK 细胞和巨噬细胞,覆盖多种癌症和自身免疫病。
(二)攻克实体瘤难题
实体瘤占癌症总数 90%,但 T 细胞难以穿透肿瘤微环境。CAR 髓系细胞被寄予厚望:它们可被肿瘤趋化因子吸引,在瘤内存活并激活免疫应答。Carisma 与 Moderna 合作开发的 GPC3 靶向药物,正是针对肝癌的尝试。
“实体瘤是未被满足的巨大需求,尽管风险高,但回报值得期待,”Carisma 的 CSO 迈克尔・克利钦斯基表示。
五、结语
体内 CAR-T 正推动免疫治疗从 “定制化” 走向 “大众化”。慢病毒与 LNP 载体的竞争、临床数据的积累、适应症的拓展,将在未来 3-5 年重塑治疗格局。正如布赫霍尔茨所言:“试验结果值得期待,挑战虽在,但这一技术有望改写医学规则。” 对于患者,这意味着更快获得治疗、更低经济负担,以及更多治愈希望。
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