本文来源于微信公众：Research科学研究 作者： Research科学研究 Research科学研究

近期，浙江大学医学院附属儿童医院叶青教授、毛建华教授团队针对体内嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法的突破性进展及未来前景进行了系统综述。相关研究成果以 “Revolution in Cell Therapy: In Vivo Chimeric-Antigen-Receptor-T-Cell Therapy Breakthroughs and Promises for the Future” 为题，发表于Research。该综述全面解析了体内 CAR-T 疗法的核心技术、多疾病应用潜力、关键挑战与创新解决方案，为推动细胞治疗从实验室走向临床规模化应用提供了重要理论支撑与实践参考。

Citation: Lai M, Shao W, Mao J, Ye Q. Revolution in Cell Therapy: In Vivo Chimeric-Antigen-Receptor T-Cell Therapy Breakthroughs and Promises for the Future. Research 2025; Oct 9: 8: 0917. Doi: 10.34133/research.0917.01研究背景嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在血液肿瘤治疗中取得里程碑式成就，但传统体外CAR-T疗法存在诸多局限：体外制备流程复杂、成本高昂，患者T细胞功能受损可能影响疗效，多次给药难度大，且在实体瘤治疗中效果有限。这些瓶颈促使体内CAR-T疗法应运而生，其核心是通过递送系统将CAR基因直接导入宿主T细胞，实现原位重编程，无需体外操作，在治疗时效性、经济性和持久性上具备显著优势，为攻克传统疗法难题提供了全新方向（图1）。

图1 自体、同种异体和体内嵌合抗原受体（CAR）细胞的制备流程02体内CAR-T疗法的核心技术与革新突破

（1）CAR结构的五代进化历程
CAR技术已历经五代迭代升级：第一代仅含基础激活信号域，疗效有限；第二代引入CD28或4-1BB共刺激域，大幅提升T细胞增殖与存活能力，在血液肿瘤中疗效最佳；第三代串联双共刺激分子，但临床优势尚不明确；第四代整合细胞因子分泌模块或安全开关，为实体瘤治疗带来突破；第五代新增细胞因子受体信号域，通过激活JAK-STAT通路增强T细胞活性，同时降低细胞因子释放综合征（CRS）风险，目前处于临床研究阶段（图2）。

图2 CAR结构的五代进化历程

（2）多元化递送系统：体内CAR-T的核心引擎
病毒载体：腺相关病毒（AAV）免疫原性低、组织穿透性强，但载体容量有限且存在潜在整合风险；慢病毒（LV）可负载复杂CAR结构，天然靶向T细胞，需通过自失活设计降低致癌风险；逆转录病毒（RV）因随机整合导致白血病的安全缺陷，已基本退出体内递送应用。

非病毒载体：脂质纳米颗粒（LNPs）可实现精准靶向，能共递送多种分子，是目前最具潜力的非病毒载体，但存在载药量低、储存条件严苛等问题；聚合物纳米载体可精准调控药物释放，却面临稳定性与毒性挑战；外泌体生物相容性好，能穿透血脑屏障，但生产效率与载药效率有待提升。

可植入生物支架：可局部生成并释放CAR-T细胞，降低全身毒性，但其植入需手术干预，存在感染与免疫排斥风险（表1）。

表1 CAR-T细胞的递送系统

03体内CAR-T疗法的多领域应用进展
（1）血液系统恶性肿瘤：从复发难治到一线探索
B细胞恶性肿瘤：临床前研究证实，体内生成的CAR-T细胞可有效清除CD19+肿瘤细胞，部分平台能同时工程化多种免疫细胞，拓宽治疗范围。首个临床数据显示，针对复发难治多发性骨髓瘤的体内BCMA-CAR-T疗法，客观缓解率达100%，安全性良好。

T细胞恶性肿瘤：克服了自体T细胞来源有限、易受污染的瓶颈，CD8靶向载体系统成功规避“自相残杀”效应，为传统疗法失败的患者提供了新选择。

（2）实体瘤：突破微环境屏障的全新尝试
体内CAR-T通过精准局部递送，提升肿瘤部位CAR-T细胞富集度，减少全身毒性。联合生物材料或纳米载体可重塑肿瘤免疫微环境，清除免疫抑制屏障。在胃癌、黑色素瘤、肾癌等多种实体瘤中已开展探索，心脏纤维化小鼠模型研究证实，体内CAR-T能有效改善组织纤维化，为实体瘤治疗提供了新思路。

（3）自身免疫性疾病：精准免疫调控的新路径
相较于传统体外CAR-T，体内CAR-T简化生产流程，保留T细胞天然功能，LNP介导的瞬时表达系统可实现可控表达与重复给药，适配自身免疫病的精细调控需求。在类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等疾病模型中已显示抗炎效果，首个临床试验（NCT06917742）启动，标志着该技术进入临床转化阶段。

（4）感染性疾病：功能性治愈的潜在新策略
针对艾滋病等传统疗法难以根治的病毒感染，体内CAR-T可精准识别并清除感染细胞，有望实现病毒库彻底清除。目前基于LNPs和mRNA的递送平台正在优化，致力于解决病毒潜伏抗原表达低、突变率高等难题（表2，图3）。

表2 正在进行的体内 CAR-T 临床试验

图3 CAR-T疗法在疾病及相关靶点中的应用04体内 CAR-T 疗法的关键挑战与优化策略（1）递送系统升级：精准靶向与安全可控

靶向优化：通过抗 CD3 抗体修饰载体、核酸适配体替代抗体等方式，让 CAR 基因精准结合 T 细胞；利用趋化因子响应设计，引导 CAR-T 细胞向病灶主动迁移；

安全提升：病毒载体通过 “自失活设计” 降低致癌风险；非病毒载体优化配方减少毒性与药物泄漏；mRNA/LNP 等技术避免基因整合，或精准插入基因组 “安全港位点”。

（2）安全性机制创新：全流程风险管控
预防误攻击：逻辑门控技术（如 “与门” 设计）让 CAR-T 仅在目标细胞表达双抗原时激活；Tmod 技术改造 CAR 铰链区，接触健康细胞时自动 “锁定”，保护重要器官；

应急控风险：诱导型自杀开关可快速清除异常激活的 CAR-T 细胞，控制 CRS；UCAR-T 用 CRISPR 双敲除技术避免移植物抗宿主病（GVHD）；

实时监测：用荧光素酶标记 CAR 基因，通过生物发光成像追踪细胞分布；检测 IL-6、TNF-α 等细胞因子，建立风险评分模型，提前预警不良反应。

（3）长效性能增强：延长细胞存活与疗效
分子设计：选择 4-1BB 共刺激域延长细胞存活时间，或在 CAR 中整合 IL-15/IL-21，提升中枢记忆 T 细胞比例；
代谢改造：激活 NOTCH-FOXM1 通路增强细胞自我更新能力，用核苷修饰技术延长端粒，延缓细胞衰老；
工艺优化：“短期低刺激” 培养策略保留 T 细胞增殖潜能与迁移能力，提升体内抗肿瘤效率。

（4）实体瘤微环境突破：破解多重屏障
信号转换：设计 PD-1/CD28 嵌合受体，将肿瘤抑制信号转化为激活信号；加入 TGF-β 中和受体，减少 CAR-T 细胞耗竭；
调控微环境：阻断 IL-1 降低免疫抑制因子分泌，利用 IL-4/IL-21 促进肿瘤凋亡、抑制调节性 T 细胞；
递送优化：可植入生物支架或纳米载体局部递送，突破物理屏障，提升 CAR-T 细胞在肿瘤部位的浓度（图4）。

图4 CAR-T 细胞疗法中的关键科学挑战与创新解决方案05总结与展望体内CAR-T疗法通过革新递送系统与CAR设计，克服了传统体外CAR-T的核心瓶颈，在血液肿瘤、实体瘤、自身免疫性疾病和感染性疾病等多个领域展现出巨大应用潜力。未来，随着第四代可编程LNPs、通用CAR-T 2.0等技术的发展，结合AI辅助设计与自动化生产，体内CAR-T有望实现靶向效率翻倍、成本大幅降低。从“一次性治愈”到“可编程精准治疗”，体内CAR-T正推动细胞治疗进入全新时代，构建以精准免疫干预为核心的全新医疗范式。