自2017年首次获得临床批准以来,CART细胞疗法已成为重定向免疫反应抗击癌症的最强大手段之一。在数十年T细胞生物学和合成免疫工程学基础发现的积淀之上,CART细胞疗法彻底改变了B细胞恶性肿瘤的治疗格局,使B细胞白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤患者获得了持久缓解。如今,下一代CAR设计正将该疗法的应用范围拓展至自身免疫性疾病和实体瘤。基因编辑、异体制造和体内递送等方面的创新正在改善CAR T细胞疗法的可扩展性、安全性和可及性,尽管在克服抗原异质性、肿瘤微环境屏障以及促进CAR T细胞长期持久性方面仍存在挑战。 一起看2026年7月发表在Nature Reviews Immunology的一篇综述,总结了奠定CART细胞疗法基础的关键发现,并广泛概述了当前CAR设计的原则、临床开发进展,以及旨在提高疗效、拓宽适应症并实现跨疾病类型持久免疫控制的新兴策略。 把T细胞想象成身体里的“特种兵”,图里上半部分是讲如何发现这支队伍: 60年代先确认了有“特种兵”这支部队; 70年代发现这些兵不是见谁打谁,必须认准对方身上的“标记”(MHC限制性)才会动手; 80年代搞清楚了特种兵手里的“望远镜”(TCR受体)长什么样,也知道了光靠望远镜锁定目标还不够,必须有个“上级下令”(共刺激信号CD28)它才真正开火; 90年代连望远镜怎么识别标记的立体结构都看清楚了。 有了这些底层知识,下半部分的工程改造: 第一代CAR(1993年):直接给T细胞装了一个人工“雷达”(scFv),让它不用靠原来的望远镜也能直接锁定癌细胞,但因为没有“上级下令”,这兵冲上去后劲不足; 第二代CAR(1998-2009年):把“上级下令”(CD28或4-1BB共刺激域)也装进同一个雷达里,相当于给特种兵配了“涡轮增压”,战斗力大增,目前上市CART都是这代技术; 第三代CAR(2009年):装了两个“上级下令”系统,想让它更猛,但后来发现效果没想象中好,反而容易过劳; 第四代和下一代(2010年至今):继续加装各种“外挂”——让T细胞自己分泌营养液(细胞因子武装)、设置“双锁机制”(逻辑门控,必须两个靶点同时存在才开火)、甚至用基因编辑技术(CRISPR)批量筛选哪些基因改动能让它更持久。 底层T细胞基础科学研究(红色)每揭开T细胞一个秘密,上层工程技术(蓝色)就跟着升级一代CAR设计。 第一代:仅包含CD3ζ信号域,能引导T细胞识别抗原,但激活不足,抗肿瘤效果有限。 第二代:加入一个共刺激域(如CD28或4-1BB),显著增强T细胞的增殖、存活和杀伤功能。目前FDA批准的产品(如Kymriah、Yescarta)均属此类。 第三代:包含两个共刺激域(如CD28+4-1BB),旨在进一步增强效力,但临床优势尚不明确,且可能增加毒性和衰竭风险。 第四代(“武装型”CAR或TRUCKs):通过基因改造使CAR T细胞分泌特定细胞因子(如IL-12、IL-15、IL-18),以改善肿瘤微环境、增强持久性和功能。 下一代(第五代):整合合成生物学工具,如逻辑门控(synNotch)、开关控制系统、双靶向或可调控CAR,以提高精准性和安全性。 FDA已获批了7款CART,5款为CD19靶向,2款BCMA靶向。 血液肿瘤:自2017年第一个产品(tisagenlecleucel)获批以来,已有7款靶向CD19或BCMA的自体CAR T产品获FDA批准,用于B细胞白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤。长期随访数据显示部分患者可实现持续缓解甚至治愈。 自身免疫病:CD19靶向CAR T在难治性系统性红斑狼疮、系统性硬化症、肌炎等疾病中显示出快速、持久的疗效,且安全性良好。异体CART和体内工程化CART也在自身免疫病中展示出潜力。 实体瘤:面临诸多挑战,但近期在神经母细胞瘤、胶质瘤、胃癌等中取得初步积极结果,如CLDN18.2靶向CAR T在随机试验中显著改善无进展生存期。 HIV:早期CAR T研究即针对HIV感染,证明其安全性和长期持久性。 靶点选择与毒性:缺乏完全肿瘤特异性的抗原,导致“靶向-非肿瘤”毒性,如CRS和神经毒性。 抗原逃逸与异质性:肿瘤细胞可下调或丢失靶抗原,导致耐药。 肿瘤微环境抑制:实体瘤中缺氧、代谢竞争、免疫抑制细胞和因子严重削弱CAR T功能。 T细胞衰竭:长期抗原刺激导致CAR T功能丧失。 制造与可及性:自体产品制备周期长、成本高,限制了广泛应用。 增强效力与持久性: 过表达转录因子(如FOXO1、JUN)或敲除衰竭相关基因(如NR4A、RASA2)。 优化体外培养条件,保留初始/记忆表型。 细胞因子武装(如IL-15、IL-18)增强体内扩增和功能。 改善肿瘤浸润: 工程化表达趋化因子受体(如CXCR2)或ECM降解酶。 克服抗原异质性: 开发双靶向、三靶向或串联CAR;使用通用型适配子CAR平台。 提升安全性: 可调控CAR(如开关控制、逻辑门控)、亲和力调节、可诱导自杀开关(如iCasp9)。 精准基因编辑(如CRISPR)减少脱靶风险。 扩大可及性: 异体CAR T:从健康供体制造“现货型”产品,通过敲除TCR、HLA分子等减少GVHD和免疫排斥。 体内工程化:使用脂质纳米颗粒或病毒载体直接递送CAR mRNA/基因至体内T细胞,省去体外制备步骤,目前已在自身免疫病中开展早期临床研究。主要内容
1、T细胞生物学基础发现的时间线及CAR-T细胞工程的重要里程碑

2、CAR T细胞在各代际中的发展历程概述,以及经FDA批准的工程化过继性T细胞疗法的结构。

3、自体T细胞治疗临床应用里程碑时间线

4、主要挑战
5、优化CAR T细胞疗法以提高疗效的策略

提升疗效、安全性与可及性

