嵌合抗原受体 T 细胞(CAR-T)疗法作为癌症治疗领域的突破性免疫疗法,通过诱导 T 细胞表达 CAR 以精准识别并消灭癌细胞,已在血液癌症治疗中取得显著成效,且在实体肿瘤治疗中具备潜在应用价值。然而,传统体外 CAR-T 疗法在生产流程、成本控制等方面面临诸多挑战,限制了其普及程度。近年来,体内 CAR-T 疗法(in vivo CAR-T)应运而生,凭借无需体外操作的核心优势,成为引领技术变革的重要方向。
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一、CAR-T 疗法核心基础(一)CAR 的结构与技术迭代
CAR(嵌合抗原受体)由细胞外域、铰链区、跨膜域和细胞内域构成。细胞外域通过单链可变片段(scFv)等特异性识别癌细胞抗原;铰链区提供灵活性与稳定性;跨膜域固定 CAR 构建体;细胞内域包含 CD3ζ、CD28 等信号组件,负责触发 T 细胞激活与增殖。
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图1:CAR的结构
CAR 技术已历经五代发展:第一代仅含 CD3ζ 结构域,抗肿瘤效果有限;第二代新增 CD28 等共刺激结构域,增强 T 细胞增殖;第三代、第四代通过引入 4-1BB、IL-12 等信号域,提升细胞毒性与特异性,第四代还具备双重靶向设计;第五代新增截短的 IL-2 受体 β 链域,可通过药物调控功能,但仍需解决脱靶效应等问题。
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图2:CAR技术的迭代发展(二)基因编辑工具对比
目前用于 CAR 稳定表达的基因编辑系统包括转座子、锌指核酸酶(ZFNs)、转录激活因子样效应核酸酶(TALENs)及 CRISPR/Cas9 系统。转座子成本低、毒性小,但存在稳定性与脱靶风险;ZFNs 和 TALENs 在临床中已用于部分血液癌症治疗,却面临优化难度大、编辑空间有限等问题;CRISPR/Cas9 编辑精准度高,能提升 T 细胞抗肿瘤效力,目前处于临床研究早期阶段。各类技术在适用性、效率、安全性等方面各有优劣,如 CRISPR/Cas9 在 CAR-T 细胞中编辑效率良好,但脱靶风险与基因毒性随靶向数量增加而上升。
表1:不同基因编辑技术的对比
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二、体外 CAR-T 疗法:现状与升级方向(一)体外 CAR-T 疗法流程与局限
体外 CAR-T 疗法分为自体与异体两种策略:自体疗法采用患者自身 T 细胞,识别 CD19、BCMA 等肿瘤特异性抗原;异体疗法使用健康供体 T 细胞,需通过基因编辑避免移植物抗宿主病。其核心流程包括外周血单核细胞采集、T 细胞分离激活、体外基因修饰、扩增、质量监控与回输。
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图3:体外CAR-T疗法流程
该疗法存在显著局限:治疗副作用(如细胞因子释放综合征)、肿瘤细胞逃逸导致复发、实体瘤疗效有限;生产流程耗时数周,物流与技术要求高,成本昂贵,限制了可及性;异基因疗法还面临移植物排斥风险。
(二)升级方向:通用型 CAR-T(UCAR-T)
通用型 CAR-T 作为自体疗法的补充与升级,核心是推动 CAR-T 从 “个性化定制” 转向 “标准化、可及性”,具备四大优势:一是健康供体来源的细胞可批量预制,实现 “按需解冻、即时输注”,缩短治疗等待时间;二是规模化生产摊薄成本,降低患者负担;三是供体筛选严格,标准化工艺保障产品一致性;四是突破患者自身 T 细胞质量限制,拓展适用人群。
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图4:自体CAR-T与通用型CAR-T对比
但 UCAR-T 仍面临多重挑战:多基因编辑可能导致染色体重排,碱基编辑存在脱靶风险;血液瘤复发率高,实体瘤疗效有限(ORR 多低于 10%);监管要求严格(如 NMPA 要求 15 年长期随访),规模化制造成本高。
(三)研发与竞争格局
截至 2024 年 10 月,全球 UCAR-T 临床试验达 169 项,中国(75 项)与美国(54 项)主导研发,且以 I 期试验为主(占 78%),聚焦 CD19、CD7 等血液瘤经典靶点。国内科济药业、北恒生物等数十家企业布局相关管线,科济药业的 CT0596(靶向 BCMA)、CT1190B(靶向 CD19/CD20)等产品在临床试验中展现出优异疗效,CR 率等指标媲美自体 CAR-T,且安全性良好。
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图5:全球通用型CAR-T临床试验汇总三、体内 CAR-T 疗法:技术突破与发展态势(一)核心原理与优势
体内 CAR-T 疗法通过病毒载体或纳米载体,在患者体内直接将 T 细胞改造为 CAR-T 细胞,无需体外分离、修饰与扩增流程。其核心优势在于简化治疗环节、缩短周期、降低成本(行业预测单次治疗成本较体外疗法低一个数量级),同时规避细胞采集与回输相关风险,拓展治疗可及性。
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图6:体内CAR-T疗法流程
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图7. 体内CAR-T和体外CAR-T对比
(二)关键技术:递送系统
体内 CAR 递送需满足 T 细胞靶向性、高编辑效率与低毒性要求,主流递送系统包括:
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图8. 体内CAR-T使用的递送系统
病毒载体:慢病毒可实现 CAR 基因长期表达,但存在插入突变与免疫反应风险;腺相关病毒(AAV)免疫原性低、无整合风险,适合体内操作,但载体容量有限。
非病毒载体:脂质纳米颗粒(LNP)依托 mRNA 技术,安全性高、可控性强,但表达时间短需多次给药;聚合物纳米颗粒可降解、结构可调,然转染效率与稳定性有待提升。
其他递送系统:包括生物引导型可植入支架、Cas9 包装包膜式载体、病毒模拟型融合性纳米囊泡等,各具技术特色与应用场景。
表2. 不同递送系统的对比
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(三)研发进展与挑战
自 2021 年起,体内 CAR-T 研发管线快速增长,2024 年新增管线超 35 项,累计超 70 项,适应症覆盖癌症、自身免疫性疾病等,其中血液瘤仍是研究重点,实体瘤探索持续推进。国内传奇生物的 LVIVO-TaVec100 等项目已进入临床试验阶段。
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图9. 体内CAR-T研发管线数量
当前核心挑战包括:递送系统的靶向性与转染效率需提升,避免脱靶效应;需优化 CAR 设计与 T 细胞功能调控,增强体内持续性与稳定性;实体瘤的免疫抑制微环境与抗原异质性制约疗效;临床前动物模型(如 PDX、人源化小鼠模型)的临床相关性有待优化。
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图10. 体内CAR-T研发管线主要适应症
(四)监管与审批要求
监管机构对体内 CAR-T 的递送系统(如病毒载体纯度、纳米载体毒性)与基因编辑工具(如 CRISPR/Cas9 脱靶风险)制定严格标准。临床审批需明确患者入选标准,提供充分的安全性与有效性数据,且需长期随访监测延迟不良事件与疗效持久性。
四、CAR-T 市场现状与企业布局(一)体外 CAR-T 商业化现状
截至 2025 年 6 月,全球已有 14 款体外 CAR-T 产品获批上市,中国获批 7 款。全球市场中,吉利德 Yescarta 连续 8 年蝉联销冠,2024 年销售额突破 15 亿美元;强生 / 传奇 Carvykti 跃居第二,销售额近 10 亿美元。国内市场面临支付难题,产品定价多在百万元级别,患者自付比例高,虽已有 5 款产品纳入 2025 年商业健康保险创新药品目录,但普及仍受成本限制。
表3 全球已上市产品(体外CAR-T细胞疗法)
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图11. 体外CAR-T产品销售现状
(二)体内 CAR-T 市场布局
体内 CAR-T 因成本优势与技术潜力,吸引众多跨国企业布局。2024-2025 年,艾伯维、阿斯利康、吉利德、BMS 等通过并购(如艾伯维 21 亿美元收购 Capstan)与合作(如诺华与 Vyriad 合作)加码该领域。全球竞争格局中,Umoja Biopharma、EsoBiotec、Capstan 等企业凭借核心递送技术平台领跑,国内济因生物、虹信生物、星锐医药等企业的相关管线已进入临床阶段。
表4. 全球CAR-T竞争格局
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五、结语
体外 CAR-T 技术成熟但受限于复杂性与高成本,体内 CAR-T 作为替代方案,在提升可及性、降低成本等方面具备革命性潜力。当前,CAR-T 疗法已形成自体、通用、体内三条技术路线同台竞争的格局。尽管体内 CAR-T 仍面临递送效率、疗效持久性等挑战,但随着技术迭代、企业布局与监管体系完善,其在癌症治疗领域的应用前景广阔,有望为更多患者带来治愈希望。
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