综述：体内嵌合抗原受体T细胞疗法的革命性突破与未来展望

这篇综述系统阐述了体内嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法的最新进展，重点探讨了其相较于传统体外制备疗法在治疗时效性、经济可行性和治疗持久性方面的显著优势。文章详细分析了病毒载体（AAV/LV/RV）、非病毒载体（LNP/聚合物纳米载体/外泌体）和植入式生物支架等递送系统的技术特点，并展望了该技术在血液肿瘤、实体瘤、自身免疫疾病及感染性疾病治疗中的应用潜力与挑战，为下一代细胞免疫治疗的发展指明了方向。

　　

引言

作为一种创新的免疫治疗方法，嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法在血液肿瘤治疗中取得了重要成果。然而，传统CAR-T疗法存在体外制备流程复杂、成本高昂、患者T细胞功能低下、难以多次给药以及对实体瘤疗效有限等问题。体内CAR-T细胞疗法应运而生，其核心概念是通过体内递送系统将CAR基因组分直接递送至宿主体内的T细胞，实现原位重编程，避免了体外操作，在治疗时效性、经济可行性和治疗持久性方面具有重要优势。

CAR-T细胞的核心引擎：体内递送系统

CAR结构的演变

CAR-T细胞技术自诞生以来已历经五代结构演变。第一代CAR仅提供基本的T细胞激活信号。第二代CAR通过引入CD28或4-1BB共刺激分子，显著增强了T细胞的活化、增殖和细胞因子分泌能力。第三代CAR进一步串联了两种共刺激分子。第四代CAR整合了细胞因子分泌模块或安全开关。第五代CAR则整合了细胞因子受体信号域，通过激活JAK-STAT信号通路增强T细胞功能。

载体系统

目前用于CAR递送的系统主要有病毒载体、非病毒载体和植入式生物支架三大类。

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  病毒载体：包括腺相关病毒（AAV）载体、慢病毒（LV）载体和逆转录病毒（RV）载体。AAV载体具有低免疫原性和长期表达的优点，但载体容量有限。LV载体能感染分裂期和静止期细胞，具有较大的容量和天然的T细胞靶向性，但存在基因组整合风险。RV载体仅能感染活跃分裂的细胞，随机整合特性带来安全性挑战。新兴病毒平台通过衣壳蛋白工程、启动子优化和免疫逃逸修饰等进行改造。
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  非病毒载体：脂质纳米粒（LNP）能高效递送各种治疗分子，可通过表面修饰实现精准细胞递送，但载药量相对较低。聚合物纳米载体（PNP）可编程控制药物释放，但存在释放不稳定和材料毒性问题。外泌体具有天然生物相容性和穿越血脑屏障的能力，但面临生产效率低和载药效率差的挑战。
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  植入式生物支架：通过局部原位产生CAR-T细胞，避免全身毒性，在小鼠模型中显示出优越的持久性，但存在手术植入风险和材料排斥等问题。

疾病应用：机遇与初步验证

血液恶性肿瘤

在B细胞恶性肿瘤（如急性白血病、慢性淋巴细胞增殖性疾病和多发性骨髓瘤）中，体外CAR-T疗法已显示出高缓解率。体内CAR-T技术通过瞬时表达实现重复给药，在临床前研究中证实了其治疗B细胞恶性肿瘤的可行性。针对T细胞恶性肿瘤，体内CAR-T技术避免了体外培养的复杂过程，其瞬时表达特性也显著降低了长期毒性风险。

实体瘤

传统CAR-T疗法在实体瘤中的疗效受限，主要归因于肿瘤微环境（TME）的抑制和CAR-T细胞浸润不足。体内CAR-T技术通过精准的局部递送，显著提高了CAR-T细胞在肿瘤部位的富集程度，并可与先进生物材料结合直接重塑免疫抑制性TME。

自身免疫疾病

在系统性红斑狼疮、视神经脊髓炎等自身免疫疾病领域，体内CAR-T技术展现出巨大潜力。其简化了生产过程，保留了T细胞的天然功能特征，且基于LNP的瞬时表达系统实现了CAR的可调控表达和重复给药的可能性。

其他（感染性疾病）

在艾滋病等传染性疾病的治疗中，CAR-T疗法代表了一条新的治疗路径。体内CAR-T技术能够快速实现免疫重建，这对于控制病毒复制窗口期至关重要。

关键科学挑战与创新解决方案

递送系统升级：高效靶向与载体安全

为实现高效精准的递送，研究人员开发了基于T细胞表面特异性标志物的靶向设计、核酸适配体策略和细胞归巢特性引导策略等多维升级方案。双功能CAR-T技术、智能pH响应CD3靶向脂质体共递送CAR mRNA和IL-6 siRNA、以及植入式生物支架等技术展现了协同增强疗效的潜力。在载体安全方面，自失活技术、优化配方的LNP以及mRNA/LNP平台、睡美人转座子系统等替代载体系统为降低风险提供了方案。

安全机制创新：精准控制与风险缓解

为应对脱靶效应，逻辑门控技术（如LINK CAR平台的"AND"门设计）和Tmod技术（"NOT"门设计）提高了靶向特异性。诱导性 caspase-9（iCasp9）自杀开关等紧急安全控制系统可在需要时快速清除CAR-T细胞。CRISPR/Cas9基因编辑技术则能从源头上消除移植物抗宿主病（GVHD）等风险。

长效性能增强：细胞持久性与功能优化

在CAR分子设计中，共刺激域的选择（如4-1BB域相比CD28域能显著延长细胞存活时间）至关重要。细胞因子工程策略（如GPC3-CAR-T细胞共表达IL-15和IL-21）可增强免疫记忆。代谢重编程技术（如激活NOTCH信号通路诱导FOXM1表达）能赋予细胞干细胞样自我更新能力。制备工艺创新（如"短期低刺激"策略）有助于保留细胞的年轻状态。抗衰老工程（如端粒酶mRNA修饰）则有望从根本上延长细胞寿命。

实体瘤防御解密：微环境调控与协同干预

克服实体瘤TME的多重防御机制是关键。免疫检查点调控方面，PD-1/CD28嵌合开关受体可将肿瘤的抑制信号转化为激活信号。针对复杂的细胞因子网络，多靶点协同干预策略（如抑制IL-1、应用IL-21、中和TGF-β等）能有效增强T细胞功能并改善肿瘤微环境。

未来展望

未来，CAR技术将进入指数增长的新时代。递送方面，AI驱动的可编程LNP将实现纳米级精度的器官特异性递送。细胞方面，通用型CAR-T 2.0将通过基因编辑和植入可控开关成为可编程的"活药物"。治疗领域将迅速扩展至实体瘤、自身免疫疾病和慢性感染。工业化层面，自动化工厂和计算辅助设计平台将大幅降低成本。表观遗传时钟重置和线粒体 rejuvenation 等突破性技术有望使"一次输注，终身治愈"成为现实。这场由合成生物学、纳米技术和AI共同驱动的医学革命，终将把癌症等慢性疾病封存于历史博物馆。