综述：体内CAR-T细胞工程：概念、研究进展、潜在挑战与增强策略

《Experimental Hematology & Oncology》：In vivo CAR-T cell engineering: concept, research progress, potential challenges and enhancement strategies

本综述系统探讨了体内CAR-T疗法这一革命性技术，通过病毒载体或纳米颗粒（LNP）在体内直接编程T细胞表达嵌合抗原受体（CAR），突破传统过继疗法（adoptive therapy）体外制备的瓶颈，显著降低生产成本并提升治疗可及性。文章深入分析其技术路径（病毒/纳米/植入平台）、优势（简化流程、成本控制）与挑战（免疫原性、脱靶效应、持久性），并基于基因编辑（CRISPR-Cas9）、代谢重编程（如REGASE-1敲除）和信号通路优化（如Cullin-5调控）提出增强策略，为肿瘤、自身免疫病等领域的临床应用提供前瞻性视角。

　　

体内CAR-T疗法的技术路径与核心优势

传统CAR-T疗法依赖体外改造患者T细胞，过程复杂、成本高昂且耗时长。体内CAR-T疗法通过病毒载体（如慢病毒、AAV）或靶向脂质纳米颗粒（LNP）直接将CAR基因递送至体内T细胞，实现原位编程。病毒载体利用表面修饰（如抗CD3 scFv）增强T细胞靶向性，而LNP-mRNA平台避免基因组整合风险，支持重复给药。植入式支架（如藻酸盐支架）通过局部招募T细胞并释放载体，实现可控的CAR-T生成与释放。这些技术大幅简化生产流程，降低治疗成本，并避免淋巴细胞耗竭化疗的相关风险。

临床转化中的关键挑战

1. 1.
   脱靶效应与安全性：CAR基因可能误入非目标细胞（如肿瘤细胞），导致抗原屏蔽或恶性转化。病毒载体的随机整合风险（如TP53基因破坏）和LNP的肝部非特异性分布需通过靶头优化（如CD8抗体修饰）和组织特异性启动子解决。
2. 2.
   免疫原性调控：CAR蛋白的非人源序列、载体组分和mRNA可能引发免疫反应。策略包括人源化CAR设计、核苷酸化学修饰（如假尿苷替代）和LNP脂质组成优化。
3. 3.
   持久性与功能衰竭：体内CAR-T易因持续抗原刺激或免疫抑制微环境（TME）而耗竭。调控代谢通路（如腺苷-ADA1轴增强干细胞特性）、敲除负调控因子（如REGNASE-1提升线粒体代谢）或共表达细胞因子（如IL-18/IL-7）可延长存活时间。
4. 4.
   严重不良反应：细胞因子释放综合征（CRS）和神经毒性（ICANS）需通过“安全开关”（如诱导型 caspase 9）或逻辑门控系统（如抑制性CAR）动态控制。

增强策略：借鉴过继疗法的创新方案

• •
  基因编辑协同CAR递送：CRISPR-Cas9系统可同步敲入增效基因（如IL-7受体）或敲除抑制基因（如ITK减少耗竭），但需关注脱靶编辑风险。
• •
  代谢重编程：Foxp3过表达促使CAR-T转向脂质代谢，增强持久性；inosine（肌苷）替代能源提升抗肿瘤活性。
• •
  信号通路优化：Cullin-5缺失通过JAK/STAT通路增强增殖；RUNX2过表达维持记忆表型。
• •
  细胞因子工程：局部分泌IL-18或条件激活型IL-12可改善TME并减少系统毒性，正交细胞因子系统实现精准调控。

临床进展与未来方向

多项临床试验（如ESO-T01治疗多发性骨髓瘤、JY231治疗淋巴瘤）已证实体内CAR-T的可行性：患者实现完全缓解（CR）且不良反应可控。在自身免疫病领域（如系统性红斑狼疮），CD8靶向LNP递送抗CD19 CAR mRNA可快速清除B细胞并改善症状。未来需解决规模化生产、载体特异性递送和长期安全性监测问题，并通过联合免疫检查点抑制剂（如PD-1阻断剂）或肿瘤疫苗进一步提升疗效。体内CAR-T有望成为“通用型”细胞疗法，突破当前治疗可及性限制。