在实体瘤治疗领域,面对传统疗法耐药和复发,如何打破肿瘤微环境的免疫抑制屏障是决定患者生存期的关键。尽管CAR-T细胞疗法在血液瘤中取得了巨大成功,但其在实体瘤中难以穿透致密的组织屏障。近年来,嵌合抗原受体巨噬细胞(CAR-M)凭借强大的组织穿透力和肿瘤吞噬能力成为研究热点。然而,传统CAR-M必须在体外繁琐制备,且回输体内后极易被“黑化”为促进肿瘤生长的M2型细胞。如何直接在患者体内生成持久抗癌的M1型CAR-M?最新国际顶尖学术期刊《ACS Nano》发布了一项突破性前沿研究,为实体瘤患者带来了全新的临床希望。
实体瘤免疫治疗瓶颈:CAR-M细胞疗法难在哪?
肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)是实体瘤微环境中数量最庞大的细胞群之一。虽然巨噬细胞天然具备吞噬异物的功能,但在肿瘤分泌的免疫抑制因子作用下,大部分TAMs会演化为促癌的M2型表型,反而帮肿瘤逃避免疫监视。为了重塑巨噬细胞的抗癌能力,科学家研发了CAR-M疗法。
然而,传统CAR-M疗法在迈向临床应用时面临两大“绊脚石”:
- 体外制备难度高、成本昂贵:巨噬细胞在体外增殖能力极低,通过基因工程(如病毒转导或电穿孔)转染效率差,制备周期长且费用高昂。
- 体内抑癌活性难以持久:即使在体外成功制备CAR-M,细胞回输体内后,受肿瘤微环境(TME)的强效诱导,很容易重新蜕变为支持肿瘤生长的M2型,导致治疗效果大幅打折。
突破性纳米递送系统:体内工程化生成M1型CAR-M
针对上述痛点,研究团队开发了一种基于脂质-聚合物杂化纳米颗粒(iCLANs)的全新递送平台。该平台能够同时包裹表达特异性CAR的mRNA与干预信号分子干扰素-γ(IFN-γ)mRNA,通过静脉注射的方式直接在体内将TAMs“改造”为具备高效吞噬能力且持久保持M1强效抗癌表型的CAR-M细胞。

纳米颗粒共递送mRNA体内工程化巨噬细胞机制图

iCLANs平台重塑肿瘤微环境示意图
协同双效应:精准识别与持久杀伤
该疗法的核心创新在于“精准靶向与表型锁定”的双重机制:
- CAR mRNA的赋能:转染后的巨噬细胞表达抗原特异性CAR,赋予其精准靶向癌细胞表面标记物的特异性吞噬和杀伤能力。
- mIFN-γ的表型锁定:共递送的IFN-γ持续激活STAT1-IRF1信号轴,将巨噬细胞牢牢锁定在抗癌的M1极化状态,使其产生抗耐药能力,抵抗肿瘤微环境的恶性重编程。

iCLANs纳米颗粒理化性质表征与细胞摄取实验

体外实验证实iCLANs显著增强巨噬细胞吞噬活性
抗癌疗效数据公布:乳腺癌与淋巴瘤模型均获显著抑瘤效果
研究团队在表皮生长因子受体突变体(EGFRvIII⁺)乳腺癌和CD19⁺B细胞淋巴瘤小鼠模型中,全面验证了该体内CAR-M工程化疗法的临床疗效与免疫微环境重塑能力。
| 肿瘤模型 | 治疗方案 | 肿瘤抑制效果 | 免疫微环境变化(TME) |
|---|---|---|---|
| EGFRvIII⁺ 乳腺癌模型 | iCLAN_mECAR+mIFN-γ 静脉给药 | 肿瘤重量骤降至对照组(PBS)的21.6%,抑瘤效果极为显著 | CAR-M细胞中M1型标记(CD86⁺)达64.5%;瘤内CD8⁺T细胞与NK细胞浸润增加,抑制性MDSCs与Tregs降低 |
| CD19⁺ B细胞淋巴瘤模型 | iCLAN_m19CAR+mIFN-γ 静脉给药 | 肿瘤生长抑制率高达83.1%,显著优于单药组(单CAR组仅54.7%) | 转录组显示M1相关基因(Stat1, Irf1, Nos2)显著上调,全面激活促炎与抗原提呈通路 |

iCLANs在EGFRvIII乳腺癌模型中的显著抑瘤数据

体内生成M1型CAR-M并重塑免疫微环境流式分析
高安全性与精准分子机制验证
高剂量细胞因子或细胞治疗最受关注的是全身毒性。该研究通过高通量RNA测序(RNA-seq)和动物安全性评估证实:
- 分子机制明确:IFN-γ通过特异性激活JAK-STAT与TNF等经典通路,精准调控巨噬细胞转录组,促使其向抑癌的M1表型重编程。当使用抗体阻断IFN-γ后,该重编程被部分逆转,证明了IFN-γ在维持细胞表型中的决定性作用。
- 良好安全性:在整个给药治疗周期内,实验动物体重保持稳定,主要器官未见病理损伤,血清生化指标完全正常,且未引起全身性高致炎细胞因子风暴。

体外工程化M1型CD19 CAR-M吞噬活性分析

RNA-seq揭示IFN-γ依赖性转录重编程机制

iCLANs在CD19淋巴瘤模型中的抗肿瘤疗效数据
患者指南:前沿mRNA与CAR细胞疗法的未来展望
过去,许多晚期实体瘤患者面临后线无药可用的窘境。mRNA技术与CAR-M疗法的结合,彻底摆脱了传统细胞治疗依赖体外扩增、成本高且易基因整合突变的缺陷。这一通用化、无需个性化体外培养的现货型体内工程化方案,极大地提高了抗癌疗法的可及性与实用性。
虽然目前该研究处于临床前试验阶段,但随着纳米递送技术与mRNA工程的飞速发展,此类体内工程化免疫疗法有望在不久的将来迈入临床试验,为乳腺癌、淋巴瘤及更多难治性实体瘤患者带来全新突破。
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【参考文献】
Engineering Interferon-γ-Enhanced Chimeric Antigen Receptor Macrophages via Lipid-Assisted Polymeric Nanoparticles for Cancer Immunotherapy. ACS Nano, 2026.
