正文
为解决体外 CAR-T 细胞疗法的局限性,
体内 CAR-T 细胞工程技术
应运而生。该技术借助病毒载体工程和非病毒核酸递送平台(如脂质纳米颗粒 LNP 或聚合物纳米颗粒),将 CAR 遗传信息直接递送至患者体内,在体内生成 CAR-T 细胞,制成 “现成” 产品(如图 1B) 。这种方法具有多方面优势:
物流优势
:生产具有特定理化性质的单一载体或纳米颗粒药物产品,可简化制造和释放测试流程,缩短供应链,降低成本,让病情危急的患者更快接受治疗,推动疗法的广泛应用。
生物学和安全优势
:体内 CAR-T 细胞疗法依赖患者体内已有的 T 细胞,无需进行淋巴耗竭化疗,减少了相关并发症;完整的免疫系统有助于产生更广泛的抗肿瘤免疫反应,防止肿瘤细胞因抗原逃逸而导致治疗失败 。此外,该疗法还能简化多抗原靶向治疗,基于 mRNA 的体内 CAR-T 细胞短期表达特性,便于实时调整剂量,减少细胞因子释放综合征(CRS)和免疫效应细胞相关神经毒性综合征(ICANS)等毒性反应,同时避免 T 细胞耗竭 。
LNP 和基于聚合物的纳米颗粒都能将 CAR 编码的核酸递送至 T 细胞。LNP 由四种脂质成分混合而成,可通过表面修饰靶向抗体(如抗 CD4 或 CD5),增强与 T 细胞的结合和内吞作用;PBAE 聚合物纳米颗粒则通过与带负电的核酸静电相互作用自组装,并利用聚谷氨酸偶联抗体(如抗 CD8 或 CD3)实现 T 细胞靶向 。
将体外转录的 mRNA 封装在纳米载体中,可实现 T 细胞功能的瞬时重定向。mRNA 具有设计简便、可大规模生产等优点,通过密码子优化和修饰核苷,能减少免疫反应,提高翻译效率 。此外,还可通过优化 LNP 脂质组成、调整制剂参数或使用其他 RNA 种类(如自我扩增 RNA 或环状 RNA),延长 CAR 表达时间 (如图 2 左)。
慢病毒和腺相关病毒(AAV)是体内 CAR-T 细胞疗法研究常用的病毒载体,其中慢病毒应用最为广泛。为提高 T 细胞转导效率,需对慢病毒进行假型改造,使用修饰后的包膜蛋白(如麻疹病毒、尼帕病毒等的包膜蛋白),并表达靶向配体(如 scFv、纳米抗体或 DARPin) 。AAV 则可通过修饰衣壳展示 scFv 或 DARPin 实现靶向 。
病毒载体的优势在于临床级制造方案成熟,慢病毒可使 CAR 转基因稳定整合表达,AAV 虽不整合,但附加体表达可持续数周、数月甚至数年 。然而,慢病毒基因转移的永久性要求严格控制转导细胞类型,避免转基因整合到生殖细胞或体细胞中导致潜在风险 (如图 2 右)。