综述：克服实体瘤微环境障碍的嵌合抗原受体T细胞装甲策略现状

本综述系统探讨了CAR（Chimeric Antigen Receptor）T细胞治疗实体瘤面临的免疫抑制微环境（TME）挑战及新型“装甲”策略。通过工程化改造使CAR T细胞共表达细胞因子（如IL-12、IL-15）、免疫检查点阻断剂（如抗PD-1 scFv）、代谢调节因子（如GLUT3）或趋化因子受体（如CXCR2），可增强T细胞浸润、持久性及抗肿瘤功能，并重塑TME。文中还强调了可诱导表达系统（如NFAT启动子、synNotch受体）对控制毒性至关重要，为下一代实体瘤CAR-T疗法开发提供重要见解。

　　

引言

嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法在血液肿瘤治疗中取得突破性进展，但其在实体瘤中的应用仍面临免疫抑制性肿瘤微环境（TME）的多重阻碍。TME通过物理屏障（如细胞外基质）、可溶性因子（如TGF-β、腺苷）、抑制性免疫细胞（Treg、MDSC、TAM）及免疫检查点分子（如PD-L1）限制T细胞浸润并导致功能耗竭。为突破这些限制，研究者开发了“装甲型”CAR T细胞，通过共表达生物活性载荷增强其抗肿瘤能力。

利用细胞因子信号增强CAR T细胞效能并重塑TME

细胞因子装甲是增强CAR T细胞功能的核心策略。γ链家族细胞因子IL-15可促进T细胞增殖与记忆表型形成，但需通过诱导型半胱天冬酶9（iC9）自杀基因控制毒性。IL-12能诱导IFN-γ分泌并激活固有免疫，但组成性表达易引发全身毒性，因此开发了膜锚定型IL-12、胶原结合域融合等肿瘤靶向策略。新型细胞因子IL-18通过颗粒酶B切割位点改造实现激活依赖性表达，显著提升抗肿瘤效果且安全性更优。此外，工程化细胞因子受体（如组成性激活的C7R受体）和正交细胞因子-受体对（如o9R/正交IL-2）可避免脱靶效应，精准调控T细胞功能。

对抗TME中的免疫抑制信号

TME中免疫抑制信号是导致CAR T细胞失效的关键因素。针对TGF-β的装甲策略包括表达显性阴性TGF-βRII（dnTGF-βRII）或将其胞内域替换为IL-15Rα构建双功能受体（TB15），有效阻断抑制信号并增强T细胞活性。PD-1/PD-L1轴阻断通过分泌抗PD-1单链抗体（scFv）实现，不仅恢复CAR T细胞功能，还可激活内源性T细胞响应。CD47-SIRPα“别吃我”信号可通过分泌SIRPα-Fc融合蛋白阻断，促进巨噬细胞吞噬作用。腺苷代谢调控通过表达腺苷脱氨酶（ADA）降解免疫抑制性腺苷，改善T细胞功能。针对肿瘤基质，靶向癌症相关成纤维细胞（CAF）的FAP特异性CAR或分泌基质降解酶（如 heparanase、MMP）的策略可增强肿瘤浸润。

通过代谢通路调控优化CAR T细胞适应性

实体瘤TME中的代谢竞争导致CAR T细胞功能受损。葡萄糖代谢调控通过过表达葡萄糖转运蛋白GLUT1或GLUT3实现，增强糖酵解能力和体内持久性。脂代谢调节中，过表达肌动蛋白结合蛋白TAGLN2可维持脂肪酸氧化（FAO）通路功能，抵抗内质网应激。氨基酸代谢靶点PRODH2过表达促进线粒体氧化磷酸化，抑制细胞凋亡。IL-10装甲可通过促进线粒体生物发生和记忆表型形成增强代谢适应性。过表达PGC-1α变体可逆转耗竭T细胞的线粒体功能障碍，提升效应功能。

克服抗原异质性与抗原逃逸

肿瘤抗原异质性和抗原丢失是治疗失败的重要原因。双特异性T细胞Engager（BiTE）分泌型CAR T细胞可同时靶向第二抗原（如EGFR/EGFRvIII），招募旁观者T细胞杀伤抗原阴性肿瘤。通过PRR激动剂（如鞭毛蛋白/TLR5、NAP/TLR2）激活固有免疫，诱导DC成熟和NK细胞招募，实现抗原非依赖性杀伤。调控胞葬作用（trogocytosis）通过过表达胆固醇25-羟化酶（CH25H）减少抗原转移，防止CAR T细胞自相残杀和抗原逃逸。

改善CAR T细胞向肿瘤的归巢

趋化因子受体工程化是增强肿瘤浸润的有效手段。CXCR1/CXCR2装甲利用肿瘤来源的CXCL8引导T细胞迁移；CXCR6装甲响应CXCL16信号并增强整合素VLA-4介导的血管外渗；CCR2b装甲靶向CCL2高表达肿瘤（如间皮瘤、NSCLC），可穿透血脑屏障控制脑转移。双细胞因子装甲（如IL-7+CCL19）通过招募CCR7+ T细胞和DC促进三级淋巴结构（TLS）形成，重塑免疫微环境。TNFSF14（LIGHT）装甲可诱导CXCL13/CCL21等趋化因子分泌，增强T细胞招募并直接通过LTβR信号诱导肿瘤凋亡。

讨论与未来展望

装甲CAR T细胞策略在临床前研究中展现出显著潜力，但临床转化仍面临挑战。免疫缺陷小鼠模型难以预测人体免疫相关毒性，需开发人源化模型或器官芯片等替代平台。可调控表达系统（如NFAT启动子、synNotch回路、缺氧诱导启动子）对控制载荷毒性至关重要，但仍存在泄漏表达风险。未来方向包括开发多靶点装甲策略（如TGF-βRII敲除+PD-1阻断+诱导型IL-12）、整合自杀开关（iC9）或药理调控系统（dasatinib可逆抑制），以及基于肿瘤分子特征个性化设计装甲组合。通过合成生物学与代谢工程等多学科融合，下一代装甲CAR T细胞有望突破实体瘤治疗瓶颈。