传统CAR-T细胞疗法需要将患者自身的免疫细胞提取到体外进行基因改造和扩增，不仅制备周期长达数周、费用极其昂贵，还可能因为等待治疗而耽误最佳救治时机。面对这一临床痛点，直接在患者体内重编程免疫细胞的“体内CAR工程”技术正成为下一代肿瘤免疫治疗的破局者。这项突破性技术如何运作？它能否打破实体瘤治疗瓶颈并大幅降低治疗成本？本文将为您全面拆解其核心机制与前沿进展。
从体外到体内：传统CAR-T疗法的痛点与体内CAR工程的革命性突破
嵌合抗原受体（CAR）工程化免疫细胞疗法是现代抗癌领域的里程碑。目前，全球已有七款获批上市的体外CAR-T细胞产品，在复发或难治性急性淋巴细胞白血病、B细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤中展现了显著疗效。然而，这些产品全系基于体外工程化的自体T细胞，存在三大无法回避的挑战：
- 定制生产周期繁琐：每位患者的T细胞都需要独立提取、运输、基因转导与体外扩增，周转时间通常长达16至33天，许多病情进展迅速的患者难以等待。
- 高昂的治疗成本：中心化生产与复杂的物流链使得治疗费用居高不下，难以惠及广大家庭。
- 清淋化疗风险：传统CAR-T在输注前必须进行淋巴细胞清除预处理，容易引发严重的长期血细胞减少、中性粒细胞减少及频繁的严重感染。
相比之下，体内CAR工程是一种全新的“现成型”（Off-the-shelf）策略。它通过直接向患者体内注射含有遗传物质或改造介质的载体，原位重编程内源性免疫细胞，使其自动表达CAR结构并精准攻击肿瘤细胞。
图：体外细胞重编程与体内直接工程化CAR细胞技术路径对比
体内CAR工程的7大核心递送技术平台拆解
为了将CAR基因或蛋白安全、精准地送达体内特定免疫细胞（如CD3+、CD4+或CD8+ T细胞），科研人员开发了多种前沿递送平台。每种载体在靶向性、持久性与安全性上均各具特点：
图：针对不同免疫细胞靶向递送的体内CAR工程策略
1. 脂质纳米颗粒（LNP）递送系统：成熟可重复给药的mRNA/DNA平台
借助于COVID-19疫苗验证的技术体系，LNP能够高效包裹mRNA或质粒DNA。通过在LNP表面偶联靶向抗体（如CD3、CD4、CD5或CD8），可使其特异性被T细胞摄取。由于mRNA不会整合到宿主基因组中，表达具有瞬时性，这显著降低了细胞因子释放综合征（CRS）等严重毒性，并且无需清淋预处理即可多次按需给药。
2. 可降解聚合物纳米颗粒（PBAE）：高效安全的干粉存储载体
阳离子可生物降解聚合物（PBAE）可通过静电作用结合核酸，具备出色的内体逃逸能力。通过偶联抗体与核定位信号肽，PBAE可将CAR基因高效递送至T细胞核内。其最大优势在于能够进行冻干处理并以干燥粉末形式长期稳定储存，大幅降低了物流与制造成本。
3. 慢病毒载体：实现CAR基因的稳定长期表达
慢病毒具备将外源基因整合至宿主基因组的能力。通过对病毒包膜进行假型化改造（如利用麻疹病毒或辛德毕斯病毒糖蛋白）并融合靶向配体，可提高其对静止期T细胞的转导效率。研究表明，表面带有CD3/CD80/CD58修饰的慢病毒载体可在体内实现高达65%的CAR转导率，并实现长达数月的持续肿瘤清除。
4. 腺相关病毒（AAV）载体：无基因整合突变风险的稳定游离体
AAV以稳定的游离体（Episome）形式存在于细胞质内，不整合至宿主基因组，从而完全避开了插入突变的致癌风险。通过改造AAV衣壳蛋白，可以实现对CD4+或CD8+ T细胞的精准靶向，在肿瘤与感染性疾病模型中表现出极佳的安全性与持久力。
5. 生物指导性可植入支架：局部微环境诱导的高效重编程
利用海藻酸盐或胶原蛋白制成的可植入支架，将慢病毒载体、T细胞激活抗体与细胞因子（如IL-2）局域化包埋。植入后，支架能吸引并重编程周围的T细胞或肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），在肿瘤局部高浓度释放CAR细胞，极其适合可手术切除的实体瘤或局部病灶。
6. Cas9包装包膜递送载体（Cas9-EDV）：精确多重基因编辑
基于类病毒颗粒（VLP）包裹Cas9蛋白与gRNA，能够在体内一次性完成CAR基因的高效递送以及内源性TCRα基因的靶向敲除。这种方法避免了脱靶效应，并可直接生成异体通用型CAR细胞，显著降低移植物抗宿主病（GvHD）风险。
7. 病毒模拟融合纳米囊泡（FuNVs）：直接膜融合插入CAR蛋白
直接将预先制备好的CAR蛋白通过纳米囊泡与T细胞膜发生融合，完成CAR受体的膜表面组装。该方法完全不涉及基因转录与翻译，CAR蛋白随细胞分裂逐渐稀释，从源头上杜绝了永久性免疫激活引发的毒性副作用。
超越T细胞：CAR-巨噬细胞与NK细胞在实体瘤中的突破
实体瘤复杂的免疫抑制微环境（TME）常常导致传统CAR-T细胞难以渗透。因此，研究人员将体内CAR工程拓展到了其他免疫细胞领域：
- CAR-巨噬细胞（CAR-M）：巨噬细胞具备天然的肿瘤浸润能力和强大的吞噬功能。通过可注射纳米水凝胶或表面修饰甘露糖的脂质体，可将CAR基因高效导入肿瘤相关巨噬细胞（TAM），不仅能直接吞噬癌细胞，还能将抑癌的M2型巨噬细胞重编程为促炎杀癌的M1型。
- CAR-NK与CAR-NKT细胞：利用表达CD8α链等特征靶点的工程化载体，体内重编程可激活天然杀伤细胞的非特异性毒性，对异质性高的实体瘤展现出更强烈的杀伤效能。
体外与体内CAR工程全面对比：物流、疗效与安全性
为了让患者与家属直观了解两种模式的差异，下表总结了体外CAR-T与新型体内CAR工程的核心指标对比：
| 对比维度 | 传统体外自体CAR-T疗法 | 新型体内CAR工程疗法 |
|---|---|---|
| 生产周期与物流 | 需体外分离培养，耗时16-33天，物流极复杂 | 现成“即用型”产品，免去体外培养，快速给药 |
| 清淋化疗预处理 | 必须进行清淋化疗，感染与血细胞减少风险高 | 无需清淋预处理，完整保留患者自身免疫系统 |
| T细胞耗竭问题 | 体外长时间扩增易导致过度激活与耗竭 | 非整合载体可实现瞬时表达与间歇给药，降低耗竭 |
| 基因安全与突变 | 多为基因组永久整合，存在潜在插入突变风险 | 可采用mRNA/AAV等非整合载体，无基因组破坏 |
| 实体瘤治疗潜能 | 归巢能力受限，肿瘤微环境（TME）抑制明显 | 可在肿瘤微环境中持续重编程免疫细胞，浸润更优 |
除了癌症，体内CAR技术还能治疗哪些疾病？
体内CAR工程的应用范畴已远超肿瘤学领域。在自身免疫性疾病（如系统性红斑狼疮、多发性硬化症、重症肌无力）中，针对CD19或BCMA的体内CAR-T可选择性清除致病性自身反应性B细胞；在心脏纤维化模型中，靶向成纤维细胞激活蛋白（FAP）的LNP-mRNA疗法已成功恢复小鼠心脏功能；此外，在慢性乙肝、丙肝、HIV感染及阿尔茨海默病的研究中，体内CAR技术也展现出巨大的应用潜力。
总结与展望：打破抗癌壁垒，MedFind助力获取全球前沿方案
体内CAR工程作为下一代细胞免疫疗法，正以其免除清淋、即用型供给、低成本与高安全性的优势，逐步推开实体瘤与难治性癌症治疗的新大门。虽然从临床前模型走向大规模临床应用仍需克服靶向特异性与剂量调控等挑战，但其展现出的临床前景令人鼓舞。
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【参考文献】
1. In vivo CAR engineering for immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2025 Oct;25(10):725-744
