近年来,体内嵌合抗原受体(CAR)细胞治疗的进展标志着采用细胞转移治疗领域的一次变革性里程碑。该技术利用病毒或非病毒载体直接在人体内重新编程免疫细胞,使体内CAR工程成为个性化免疫治疗的一种简化、可扩展且潜在更易获取的方式。虽然体内CAR技术仍在发展中,各平台的成本差异显著,但其治疗费用已大幅降低,从数十万美元降至数万美元。在过去的十年中,载体工程取得了显著进展,包括改造的慢病毒(LV)和腺相关病毒(AAV)系统、新一代合成和生物启发的纳米颗粒(NP)以及宏观封装设备的开发。这些努力为体内CAR-T的发展奠定了基础,提升了特异性、安全性和有效性。
近期,华中科技大学同济医学院附属协和医院梅恒团队在《Journal of Hematology & Oncology》上发表了题为“In vivo CAR cell therapy: current clinical-stage landscape”的综述文章[1]。文章总结了体内CAR细胞治疗的最新研究进展,涵盖了基础机制、递送载体、临床试验进展等多个方面,为推动其临床转化提供了重要见解。
背景
嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法在复发难治性血液系统恶性肿瘤治疗中展现出显著疗效,但传统自体CAR-T疗法存在高昂成本、复杂制造流程和长生产周期等局限性,严重限制了患者可及性。同种异体CAR-T虽可部分解决这些问题,但仍面临宿主抗移植物排斥和移植物抗宿主病等挑战。体内CAR-T疗法通过基因递送载体直接将CAR编码基因导入内源性T细胞,在体内原位重编程,避免了白细胞分离、体外扩增和淋巴清除化疗等步骤,将治疗周期从数周缩短至数日,大幅降低了治疗成本。这一创新策略有望推动CAR-T从个体化细胞产品向”即用型”治疗模式的转变。
基因递送载体
病毒载体
慢病毒载体(LVs)
作为当前最成熟的基因递送平台,LVs通过假型化改造实现T细胞特异性靶向。研究团队通过突变水泡性口炎病毒糖蛋白(VSV-G)关键残基(如K47、R354)消除其天然嗜性,同时保留膜融合功能。尼帕病毒(NiV)和麻疹病毒(MV)的糖蛋白系统因具有分离的附着(G/H蛋白)与融合(F蛋白)功能,更易于工程化改造。靶向CD3/CD8的NiV-LVs在小鼠模型中实现>90%的特异性转导,而CD4靶向MV-LVs表现出更强的抗肿瘤活性。
腺相关病毒载体(AAVs)
AAV-DJ通过衣壳蛋白GH2/GH3环插入CD8靶向DARPin,在小鼠模型中实现近绝对特异性的CD8+T细胞转导。Ark313突变体无需靶向分子即可高效转导T细胞,与CRISPR-Cas9联用可实现TRAC位点特异性整合,CAR表达效率达40%。临床优势在于其非整合特性和已建立的安全生产体系,但包装容量有限(<4.7kb)制约了复杂CAR结构的设计。
非病毒载体
脂质纳米颗粒(LNPs)
靶向LNPs(tLNPs)通过表面修饰CD3/CD5/CD8抗体或VHH片段,实现T细胞特异性mRNA递送。Capstan公司的CD8-L829-tLNP在非人灵长类中可清除90%的CD20+记忆B细胞。SORT-LNPs通过添加18:1 PA等阴离子脂质改变生物分布,使脾脏T细胞转导效率提升5倍。环状RNA载体可将CAR表达时间延长至14天,显著优于传统mRNA(3-5天)。
生物启发式递送系统
红细胞膜包被的mRNA-LNP-Ery利用脾脏归巢特性,使髓系细胞转导效率>90%;血小板仿生纳米颗粒通过CD3ε靶向在肿瘤微环境内原位生成CAR-T;去核间充质干细胞(eMSCs)可作为”特洛伊木马”,被肿瘤相关巨噬细胞吞噬后释放CAR基因。
临床转化进展
病毒载体平台

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ESO-T01
(靶向BCMA):首个人体研究显示,4例多发性骨髓瘤患者接受2×10^8 TU剂量后,客观缓解率达100%(2例CR,2例PR),CAR-T峰值与商品化产品相当,且能有效浸润髓外病灶。 -
UB-VV111
:整合CD80/CD58共刺激分子的Cocal-LV在犬模型中显示 exclusive 的淋巴组织分布,目前进入B细胞淋巴瘤临床试验(NCT06528301)。 -
KLN-1010
:iGPS平台开发的BCMA CAR-T在NHP中实现持久性B细胞清除,计划用于复发/难治骨髓瘤(NCT07075185)。
非病毒载体平台
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MT-302
:TROP2靶向CAR-MΦ疗法在实体瘤患者中诱导显著的干扰素信号通路激活,首个人体数据显示良好的安全性(NCT05969041)。 -
CPTX2309
:CD8靶向LNP在自身免疫疾病模型中实现B细胞区室重建,目前开展健康人剂量探索(NCT06917742)。 -
HN2301
:5例难治性系统性红斑狼疮患者接受CD19 CAR mRNA-LNP治疗后,3个月内疾病活动度均下降,未出现≥3级CRS。
挑战与展望
当前主要瓶颈在于转导效率与安全性的平衡——病毒载体的免疫原性和插入突变风险,非病毒载体的短暂表达和肝靶向倾向。解决方案包括:
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开发新型衣壳/脂质材料(如CAMP磷脂类似物)增强靶向性 -
整合基因编辑工具实现位点特异性整合 -
采用诱导型启动子或安全开关控制CAR表达 -
联合PD-1抑制剂等免疫调节剂克服肿瘤微环境抑制
未来方向将拓展至纤维化疾病(如肺/肝纤维化)、感染性疾病(如MRSA)及非传统免疫细胞(如γδT、MAIT细胞)的重编程。跨学科融合(合成生物学+纳米技术+临床医学)将加速这一领域的突破,但需建立专门的质量控制标准和长期随访体系。
参考文献
[1] Xu, J., Chen, Z., Su, L., Ren, A., & Mei, H. (2025). In vivo CAR cell therapy: current clinical-stage landscape. *Journal of Hematology & Oncology, 18*(105). https:///10.1186/s13045-025-01759-2