撰文| Qi

嵌合抗原受體T細(xì)胞（Chimeric Antigen Receptor T-Cell, CAR-T）療法，是一種革命性的免疫細(xì)胞治療方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，科學(xué)家通過(guò)基因工程技術(shù)，將T細(xì)胞改造成一個(gè)攜帶“GPS導(dǎo)航”和“殺傷武器”的超級(jí)戰(zhàn)士，能夠精準(zhǔn)識(shí)別并消滅表達(dá)特定抗原的癌細(xì)胞。自2017年首個(gè)CAR-T產(chǎn)品（Kymriah）獲批以來(lái)，它在治療某些B細(xì)胞惡性腫瘤（如急性淋巴細(xì)胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤）中展現(xiàn)了驚人的療效，甚至讓一些瀕臨絕境的患者獲得了長(zhǎng)期緩解乃至臨床治愈的可能。迄今為止，全球已有超過(guò)35,000名癌癥患者接受了商業(yè)化的CAR-T治療，其治愈潛力已得到證實(shí)。

更令人振奮的是，CAR-T療法的應(yīng)用范圍正在向非腫瘤領(lǐng)域擴(kuò)展。近年來(lái)，在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、肌炎、系統(tǒng)性硬化癥等自身免疫性疾病的早期臨床研究中，靶向B細(xì)胞（如CD19）的CAR-T療法顯示出能夠?qū)崿F(xiàn)“免疫重置”（Immune Reset）——即清除掉體內(nèi)錯(cuò)誤的、攻擊自身的免疫細(xì)胞（如自身反應(yīng)性B細(xì)胞），讓免疫系統(tǒng)“恢復(fù)出廠設(shè)置”，從而實(shí)現(xiàn)持久、無(wú)需藥物的緩解。

如果說(shuō)傳統(tǒng)的CAR-T細(xì)胞療法是從患者體內(nèi)取出細(xì)胞、體外改造、再回輸，那么體內(nèi)CAR-T細(xì)胞療法則是將整個(gè)“制藥工廠”直接搬進(jìn)了患者體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)“一步到位”的精準(zhǔn)治療。

近日，來(lái)自Capstan Therapeutics公司的Adrian Bot等在NatureReviewsDrug Discovery雜志上發(fā)表了一篇題為In vivo chimeric antigen receptor (CAR)-T cell therapy的綜述文章，他們?cè)诖嗽敿?xì)闡述了科學(xué)家如何利用病毒載體和脂質(zhì)納米顆粒，將編碼CAR的遺傳物質(zhì)（DNA或mRNA）直接遞送到患者體內(nèi)的T細(xì)胞或其他免疫細(xì)胞中，原位制造出能夠精準(zhǔn)殺傷腫瘤或糾正自身免疫的攻擊大軍，以及該過(guò)程可能面對(duì)的特定挑戰(zhàn)。

為了能在避免被體內(nèi)其他細(xì)胞攝取的同時(shí)成功重編程為所需的免疫細(xì)胞（T 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等），必須嚴(yán)格設(shè)計(jì)載體和遞送策略，目前進(jìn)入臨床開(kāi)發(fā)階段的兩種載體主要依賴(lài)于病毒載體和RNA-LNP（脂質(zhì)納米顆粒）。

一、病毒載體工具：打造“永久駐軍”

經(jīng)精密改造的病毒（主要是慢病毒）載體，其“感染”能力被重新設(shè)計(jì)，能特異性識(shí)別并結(jié)合T細(xì)胞表面的標(biāo)志物，然后將攜帶CAR基因的病毒基因組整合到T細(xì)胞的染色體中。這意味著，一旦改造成功，這些CAR-T細(xì)胞及其后代將永久性地?cái)y帶CAR，能夠長(zhǎng)期在體內(nèi)巡邏、擴(kuò)增和執(zhí)行任務(wù)。

如何讓病毒只感染T細(xì)胞，而不去“誤傷”其他細(xì)胞？科學(xué)家們通過(guò)改造病毒的外殼蛋白（包膜糖蛋白），移除了其天然結(jié)合能力，并給它裝上能特異性結(jié)合T細(xì)胞表面蛋白（如CD8、CD3）的“導(dǎo)航頭”（如DARPin、scFv），實(shí)現(xiàn)了極高的細(xì)胞選擇性。除了解決“精準(zhǔn)靶向”的問(wèn)題外，還需要避免“攔截”，因?yàn)轶w內(nèi)的巨噬細(xì)胞會(huì)吞噬這些外來(lái)病毒顆粒，降低效率，因此，通過(guò)在病毒表面展示“別吃我”信號(hào)（如CD47），可以大大減少這種非特異性清除。

截至目前，已有多個(gè)處于臨床開(kāi)發(fā)階段的工程化病毒載體平臺(tái)。例如，Interius BioTherapeutics，其CD7靶向的慢病毒載體（INT2104）可將抗CD20 CAR遞送給T細(xì)胞和NK細(xì)胞，已在2024年10月為首位B細(xì)胞惡性腫瘤患者給藥【1, 2】。Umoja Biopharma/AbbVie的VivoVec平臺(tái)不僅靶向T細(xì)胞（通過(guò)抗CD3 scFv），還在病毒顆粒上整合了共刺激分子（CD80, CD58），能同時(shí)激活T細(xì)胞，模擬抗原呈遞細(xì)胞的功能，其靶向CD19和CD22的CAR項(xiàng)目已進(jìn)入臨床【3, 4】。EsoBiotec/AstraZeneca靶向TCRαβ的慢病毒載體攜帶抗BCMA CAR，用于治療多發(fā)性骨髓瘤，已在早期患者中觀察到客觀響應(yīng)，促使阿斯利康近期完成了收購(gòu)【5, 6】。Kelonia Therapeutics的iGPS平臺(tái)使用靶向CD3的改造VSV-G蛋白，在非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中顯示出極低的劑量即可實(shí)現(xiàn)持久的B細(xì)胞清除，且毒性輕微【7, 8】。

總之，該工具的優(yōu)勢(shì)在于一次輸注可能實(shí)現(xiàn)終身受益，CAR-T細(xì)胞能根據(jù)抗原負(fù)荷自我調(diào)節(jié)，具有強(qiáng)大的持續(xù)戰(zhàn)斗力，隨之而來(lái)的挑戰(zhàn)在于基因組整合有潛在的基因毒性風(fēng)險(xiǎn)（如插入突變），雖然風(fēng)險(xiǎn)極低但需長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

二、LNP-RNA平臺(tái)：派遣“瞬時(shí)特工”

這項(xiàng)技術(shù)與新冠mRNA疫苗一脈相承，其核心是將編碼CAR的mRNA包裹在脂質(zhì)納米顆粒中。LNP像是一個(gè)“脂肪小球”，保護(hù)mRNA并將其送入細(xì)胞質(zhì)。mRNA進(jìn)入細(xì)胞后，不整合進(jìn)基因組，而是直接利用細(xì)胞的機(jī)器臨時(shí)生產(chǎn)CAR蛋白，使T細(xì)胞在幾天到幾周內(nèi)具備殺傷能力。之后，mRNA和CAR蛋白會(huì)自然降解，作用瞬時(shí)可控。

該項(xiàng)技術(shù)首要也是解決細(xì)胞靶向性的問(wèn)題，目前采取在LNP表面連接靶向T細(xì)胞（如CD8）的抗體或抗體片段的策略，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投遞，并通過(guò)高通量篩選，找到對(duì)免疫細(xì)胞（如T細(xì)胞、髓系細(xì)胞）有天然親和力的特殊脂質(zhì)，無(wú)需額外修飾即可實(shí)現(xiàn)靶向。其次，科研人員還通過(guò)使用修飾過(guò)的核苷酸（如N1-甲基假尿苷）和可生物降解的離子化脂質(zhì)，減少LNP和mRNA本身引起的免疫反應(yīng)，使得重復(fù)給藥成為可能。

下面將列舉幾例采用此遞送策略的臨床“領(lǐng)跑者”。Myeloid Therapeutics另辟蹊徑，利用LNP對(duì)髓系細(xì)胞的天然趨向性，將CAR-mRNA遞送給巨噬細(xì)胞/單核細(xì)胞，生成CAR-M，用于治療實(shí)體瘤（如靶向TROP2的MT-302和靶向GPC3的MT-303）。其I期臨床已觀察到初步抗腫瘤活性【9】。Capstan Therapeutics使用靶向CD8的抗體-LNP遞送抗CD19 CAR mRNA，旨在治療自身免疫病。在臨床前模型中，僅需兩次輸注即可實(shí)現(xiàn)深度B細(xì)胞清除和“免疫重置”【10】。Shenzen MagicRNA，其CD8靶向LNP（HM2301）已在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者中開(kāi)展臨床試驗(yàn)，并報(bào)道了體內(nèi)成功生成抗CD19 CAR-T細(xì)胞、伴隨B細(xì)胞清除和自身抗體下降的證據(jù)【11】。

該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：1）安全性更高，無(wú)基因組整合風(fēng)險(xiǎn)；2）可調(diào)控，通過(guò)重復(fù)給藥或調(diào)整劑量來(lái)校準(zhǔn)CAR暴露水平，非常適合安全性要求高的自身免疫病等領(lǐng)域。然而，也伴隨著“CAR表達(dá)時(shí)間短，可能需要重復(fù)給藥才能達(dá)到足夠療效”、“LNP因其有天然肝趨向性本身可能引起輸液反應(yīng)或肝毒性”等問(wèn)題。

圖1. 體內(nèi)CAR-T細(xì)胞療法——工程化病毒載體與LNP-RNA工具

三、臨床前沿與未來(lái)方向

目前，全球有超過(guò)30家公司活躍在這一領(lǐng)域，首批臨床數(shù)據(jù)（盡管多為早期個(gè)案）令人鼓舞。例如在血液腫瘤方面，中國(guó)的團(tuán)隊(duì)使用靶向CD3的慢病毒載體，在復(fù)發(fā)/難治性彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤患者中實(shí)現(xiàn)了完全緩解。EsoBiotec的抗BCMA CAR在多發(fā)性骨髓瘤患者中，甚至在給藥后28天就觀察到了嚴(yán)格意義上的完全緩解。自身免疫病方面，Shenzen MagicRNA等在紅斑狼瘡患者中已觀察到初步的生物標(biāo)志物改善和療效信號(hào)。在實(shí)體瘤相關(guān)研究中，Myeloid Therapeutics的CAR-M療法在TROP2陽(yáng)性上皮腫瘤和GPC3陽(yáng)性肝癌中展現(xiàn)了初步潛力，為攻克實(shí)體瘤帶來(lái)了新希望。

基于現(xiàn)有進(jìn)展與挑戰(zhàn)，未來(lái)的優(yōu)化方向包括：1）提升安全性：引入“自殺開(kāi)關(guān)”、使用組織特異性啟動(dòng)子、結(jié)合微RNA調(diào)控元件以避免在非靶組織表達(dá)。2）增強(qiáng)效力：開(kāi)發(fā)雙靶點(diǎn)CAR、聯(lián)合表達(dá)細(xì)胞因子（裝甲CAR）、共遞送免疫檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)劑。3）拓展平臺(tái)：利用可植入設(shè)備在局部招募和改造T細(xì)胞，開(kāi)發(fā)全RNA基因?qū)懭胂到y(tǒng)（如Tessera Therapeutics）實(shí)現(xiàn)非病毒介導(dǎo)的永久性基因整合；探索AAV載體等其他遞送工具。

四、結(jié)論與展望

回顧過(guò)去，從第一個(gè)CAR概念的提出，到體外CAR-T產(chǎn)品的獲批，再到今天體內(nèi)CAR技術(shù)的臨床突破，科學(xué)家們用了三十多年的時(shí)間。體內(nèi)CAR-T細(xì)胞療法，正站在細(xì)胞治療史上一個(gè)激動(dòng)人心的拐點(diǎn)。它不僅僅是技術(shù)路徑的簡(jiǎn)化，更是治療范式的根本性轉(zhuǎn)變。它將有望使CAR這種“高端定制”療法，轉(zhuǎn)變?yōu)橄駟慰顾幬镆粯涌纱笠?guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用的普惠型療法，真正惠及全球患者。特別是非整合型的RNA平臺(tái)，為在自身免疫病、再生醫(yī)學(xué)等對(duì)長(zhǎng)期安全性要求極高的領(lǐng)域應(yīng)用CAR技術(shù)打開(kāi)了大門(mén)。它可能引領(lǐng)我們進(jìn)入一個(gè)全新的醫(yī)療時(shí)代——在這個(gè)時(shí)代里，治療最復(fù)雜的疾病，可能只需要一次或幾次簡(jiǎn)單的輸注，就能在人體內(nèi)啟動(dòng)一個(gè)精準(zhǔn)、高效且可控的“生物制藥工廠”。

https://doi.org/10.1038/s41573-025-01291-5

制版人：十一

參考文獻(xiàn)

1. Mullen, K. F. et al. In vivo generation of both CAR T cells and CAR NK cells using a CD7 targeted lentiviral vector. In: 27th American Society of Gene & Cell Therapy (ASGCT) Annual Meeting https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2024.04.020 (2024).

2. Grinstein, J. D. First patient dosed with in vivo gene therapy for CAR T. Inside Precision Medicine https://www.insideprecisionmedicine.com/topics/precision-medicine/first-patient-dosed-with-in-vivo-gene-therapy-for-car-t/ (2024).

3. AbbVie and Umoja Biopharma announce strategic collaboration to develop novel in-situ CAR-T cell therapies. Umoja Biopharma https://www.umoja-biopharma.com/news/ abbvie-and-umoja-biopharma-announce-strategic-collaboration-to-develop-novel in-situ-car-t-cell-therapies/ (2024).

4. Beitz, L. et al. In vivo generation of B cell depleting CAR T cell therapies for treatment of autoimmune diseases. In: ACR Convergence Annual Meeting https://acrabstracts.org/ abstract/in-vivo-generation-of-b-cell-depleting-car-t-cell-therapies-for-treatment of-autoimmune-diseases/ (2024).

5. Chen, X.-F. et al. In-vivo CAR-T cells produced by specific virus in refractory B cell lymphoma. In: SITC Annual Meeting https://doi.org/10.1136/jitc-2024-SITC2024.1482 (2024).

6. Weerens, L. et al. Development of novel T cell-specific synthetic promoters for safer and more effective in vivo CAR-T cell therapies. In: ASGCT Annual Meeting Abstract 868 https://www.sciencedirect.com/journal/molecular-therapy/vol/33/issue/4/suppl/S1 (2025).

7. Contrastano, S. G. et al. Potent in vivo transduction by iGPS particles generates CAR T cells with durable anti-tumor activity. Kelonia https://keloniatx.com/wp-content/uploads/2023/05/2023-ASGCT-Kelonia-Presentation.vFINAL.pdf (2023).

8. Beura, E. T. et al. T cell-specific in vivo transduction with preclinical candidate KLN-1010 generates BCMA directed CAR T cells with potent anti-multiple myeloma activity.Cancer Res. https://doi.org/10.1158/1538-7445.AM2024-48 (2024).

9. Myeloid therapeutics to present at 43rd Annual JP Morgan Healthcare Conference [press release]. Myeloid https://myeloidtx.com/myeloid-therapeutics-to-present-at- 43rd-annual-jp-morgan-healthcare-conference/ (2025).

10. Hunter, T. et al. In vivo CAR T cell generation for cancer and autoimmune disease. Science 388, 1311–1317 (2025). This work is the first preclinical report in NHPs demonstrating proof of concept with respect to in vivo CAR-T cell generation utilizing a non-viral platform.

11. Wang, Q. et al. In vivo CD19 CAR T-cell therapy for refractory systemic lupus erythematosus.N. Engl. J. Med.https://doi.org/10.1056/NEJMc2509522 (2025).

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