湖北
摘要：嵌合抗原受體 T 細胞（CAR-T）療法已在血液系統惡性腫瘤治療中取得突破性成功，但傳統體外制備模式存在制備流程復雜、成本高昂、可及性差、規模化生產受限等核心瓶頸。體內 CAR-T 細胞工程通過在患者體內直接重編程內源性免疫細胞表達 CAR，無需細胞采集、體外擴增與回輸，為突破現有局限提供了變革性解決方案。本文系統梳理體內 CAR-T 療法的核心優勢、主流遞送系統與工程化設計策略，總結其臨床轉化進展，分析當前領域面臨的關鍵挑戰與優化方向，為該技術的后續研究與臨床開發提供參考。
引言
過去十余年，CAR-T 細胞療法徹底革新了血液腫瘤的治療格局，多款產品獲批用于復發/難治性 B 細胞淋巴瘤、多發性骨髓瘤等疾病，顯著延長了患者生存期。目前所有獲批的 CAR-T 產品均依賴體外自體細胞制備：從患者外周血分離 T 細胞，體外激活、基因修飾使其表達 CAR，經大規模擴增后回輸至患者體內。盡管臨床療效確切，該模式仍存在不可忽視的局限：制備周期長、產品保質期短、對患者 T 細胞質量依賴性高、需清淋巴預處理，且單療程治療費用極高，極大限制了療法的可及性與規模化應用。
體內 CAR-T 細胞工程是指通過靶向遞送系統，將 CAR 編碼基因直接遞送至患者體內的內源性 T 細胞，使其原位重編程為功能性 CAR-T 細胞的技術體系。該技術徹底繞過了體外細胞制備的全流程，從根本上解決了傳統 CAR-T 的核心痛點，近年來在載體工程、靶向設計與臨床轉化方面均取得重大進展，已成為腫瘤免疫治療領域的前沿研究方向。本文基于最新研究成果，對體內 CAR-T 技術的研究現狀與發展前景進行系統綜述。
一、體內 CAR-T 療法相較傳統體外 CAR-T 的核心優勢
體內 CAR-T 不僅簡化了治療流程，更在生物學特性、安全性、可及性等方面展現出多重優勢，核心差異與特點如下：
治療流程極簡，可及性大幅提升：無需細胞采集、體外操作與嚴格的冷鏈運輸，單劑量靜脈/局部給藥即可完成治療，突破了中心化制備的地域限制，且具備規模化生產潛力。行業預估體內 CAR-T 單劑量成本可低至 5000 美元，遠低于傳統 CAR-T 數十萬美元的治療費用。
保留 T 細胞天然特性，降低耗竭風險：體內原位重編程的 CAR-T 細胞從少量轉導 T 細胞漸進式擴增，避免了體外長期擴增導致的細胞分化與耗竭，可維持干細胞樣記憶表型，在更低劑量下即可實現強效抗腫瘤應答，且體內存續能力更優。
降低預處理相關毒性，保留免疫完整性：體內 CAR-T 可利用患者內源性 T 細胞實現重編程，無需清淋巴化療預處理，顯著降低了感染、骨髓抑制等并發癥風險；完整的免疫系統可促進抗原表位擴散，拓寬抗腫瘤應答，減少靶抗原逃逸導致的治療失敗。
治療窗口靈活，安全性可控性更強：非病毒載體介導的瞬時 CAR 表達可通過重復給藥動態調控表達水平，避免永久整合帶來的長期風險；即便出現不良事件，也可快速終止治療，相較體外 CAR-T 更易管控毒性。
二、體內 CAR-T 的核心遞送系統與工程化策略
體內 CAR-T 療法成功的核心前提是高效、靶向、安全的基因遞送，需在復雜的體內環境中精準將 CAR 編碼基因遞送至 T 細胞，同時最小化脫靶效應。目前主流遞送系統分為病毒載體與非病毒載體兩大類，其靶向工程化核心策略見圖 1，各類載體的核心特征對比見表 1。
圖 1 靶向體內 CAR-T 細胞工程的核心策略（慢病毒與非病毒遞送系統）
表 1 體內 CAR-T 療法遞送載體平臺匯總2.1 病毒載體遞送系統
病毒載體是目前體內 CAR-T 研究中最成熟的遞送工具，憑借高效的轉導效率與長期轉基因表達能力，成為率先進入臨床階段的技術路線，核心類型包括慢病毒、γ- 逆轉錄病毒、腺相關病毒（AAV）與病毒樣顆粒（VLP）。
2.1.1 慢病毒（LV）載體
慢病毒是體內 CAR-T 應用最廣泛的病毒載體，可高效轉導分裂與非分裂細胞，能將大片段 CAR 轉基因整合至宿主基因組，實現長期穩定的 CAR 表達。為解決野生型慢病毒廣譜嗜性導致的脫靶轉染問題，研究者主要通過 3 種工程化策略實現 T 細胞特異性靶向：
包膜蛋白假型化改造：傳統 VSV-G 假型化慢病毒通過 LDLR 介導進入細胞，嗜性廣、易被血清補體滅活，不適合體內給藥。目前主流采用可可病毒（Cocal）包膜、尼帕病毒（NiV）包膜、麻疹病毒包膜替代 VSV-G，其中可可包膜保留了高滴度優勢，同時顯著提升人血清抗性；尼帕病毒包膜可在細胞膜直接介導膜融合，無需內體逃逸，且抗血清中和能力強，已被證實可在體內高效靶向轉導 CD8+ T 細胞。
表面靶向分子修飾：通過基因工程在包膜表面展示抗 CD3/CD4/CD7/CD8 scFv、單克隆抗體或靶向配體，實現 T 細胞特異性識別。例如 Umoja 公司的 VivoVec 平臺，在慢病毒表面表達含抗 CD3 scFv、CD58、CD80 的多結構域融合蛋白，同時實現 T 細胞靶向與共刺激激活，在非人靈長類模型中無需清淋巴即可實現高效體內 CAR-T 生成。此外，還可通過點擊化學、橋接抗體等化學偶聯方式，將靶向抗體共價連接至病毒包膜，實現靈活的靶向重定向。
轉錄水平靶向調控：通過插入 T 細胞特異性啟動子、miRNA 靶位點，使 CAR 僅在 T 細胞中表達，進一步沉默非靶細胞中的轉基因表達，降低脫靶風險。
2.1.2 其他病毒載體
γ- 逆轉錄病毒：僅可轉導分裂細胞，對靜息 T 細胞轉導效率低，體內應用受限。目前僅用于植入式支架輔助的局部遞送，如 MASTER 系統，通過藻酸鹽支架共裝載逆轉錄病毒顆粒與 T 細胞激活抗體，皮下植入后原位生成 CAR-T 細胞，但該方案仍需預加載外源性 T 細胞，并非完全體內重編程。
AAV 載體：無包膜、不整合宿主基因組，通過游離體實現中長期基因表達，免疫原性低、安全性高，但包裝容量有限，僅少數研究將其用于體內 CAR-T 遞送，目前仍處臨床前早期階段。
VLP 載體：由病毒結構蛋白組裝而成，無感染性、不整合基因組，可包裹 mRNA 實現瞬時遞送，大幅降低插入突變風險，同時保留了病毒的高效細胞穿透能力。最新研究開發的 T 細胞特異性融合 VLP，可選擇性向體內 T 細胞遞送 CAR mRNA，實現瞬時 CAR 表達與腫瘤控制，無脫靶轉染，是極具潛力的下一代病毒載體。
病毒載體存在插入突變風險、免疫原性與規模化生產限制，非病毒載體憑借低免疫原性、合成簡便、可規模化、無基因組整合風險等優勢，成為體內 CAR-T 領域的核心研發方向，其中脂質納米顆粒（LNP）與聚合物納米顆粒是兩大主流系統。
2.2.1 脂質納米顆粒（LNP）系統
LNP 是目前最成熟的非病毒核酸遞送平臺，已在 mRNA 疫苗中實現大規模臨床應用，也是體內 CAR-T 非病毒遞送的核心工具。標準 LNP 由可電離陽離子脂質、磷脂、膽固醇、PEG 化脂質四部分組成，通過靜電作用包裹核酸載荷，進入細胞后通過內體逃逸釋放核酸至胞質。
為實現 T 細胞特異性靶向，主流策略是通過馬來酰亞胺 - 硫醇化學，將抗 CD3/CD5/CD8 靶向抗體偶聯至 LNP 表面，避免肝臟非特異性攝取。例如 Carl June 團隊開發的 CD8 靶向 LNP，采用新型可電離脂質 L829 包裹抗 CD19 CAR mRNA，在嚙齒類與非人靈長類模型中實現高效體內 CAR-T 生成，完成腫瘤控制與 B 細胞耗竭；Zhou 等開發的 CD3 靶向 LNP，可共遞送 CAR 質粒與 IL-6 shRNA，體內生成 CAR-T 的同時降低 CRS 風險。
2.2.2 聚合物納米顆粒系統
以聚 β- 氨基酯（PBAE）、聚乙烯亞胺（PEI）為代表的陽離子聚合物，可通過靜電作用與核酸自組裝形成納米顆粒，具備載荷容量大、制備簡便、可生物降解等優勢。通過在顆粒表面修飾抗 CD3/CD8 抗體，可實現 T 細胞靶向遞送，在小鼠模型中成功原位生成 CAR-T 細胞并清除腫瘤。目前該系統仍需優化內體逃逸效率與批次穩定性，臨床前研究仍處早期階段。
2.3 遞送核酸載荷的選擇與優化
非病毒載體遞送的核酸載荷直接決定 CAR 的表達時效、效率與安全性，主要分為 3 類：
質粒 DNA：可實現長期轉基因表達，穩定性高、生產成本低，但需進入細胞核完成轉錄，轉染效率低，且存在意外基因組整合風險，體內應用逐漸減少。
mRNA：無需入核，在胞質即可直接翻譯，轉染效率高、無基因組整合風險，是目前 LNP 遞送的首選載荷。通過假尿苷修飾、5' 帽結構與 3'poly (A) 尾優化，可顯著提升 mRNA 穩定性、降低固有免疫原性、延長翻譯時效。
環狀 RNA（circRNA）：共價閉環結構使其具備極強的核酸酶抗性，穩定性遠高于線性 mRNA，可實現更長時間的翻譯表達，且免疫原性極低，無需復雜的端基修飾，生產成本更低。目前已有臨床試驗采用 circRNA 平臺開展體內 CAR-T 遞送，是下一代核酸載荷的核心研發方向。
三、體內 CAR-T 的臨床轉化進展
截至 2026 年，全球已有多款體內 CAR-T 產品進入臨床試驗，分為慢病毒載體介導的永久表達型、mRNA-LNP 介導的瞬時表達型兩大類別，核心臨床管線匯總見表 2。
表2 全球已進入臨床階段的體內 CAR-T 產品匯總3.1 慢病毒載體類臨床管線
INT2104（Interius 公司）：全球首個進入人體臨床試驗的體內 CAR-T 療法，2024 年 7 月獲澳大利亞 TGA 批準開展 1 期臨床。該產品為 CD7 靶向慢病毒載體，編碼抗 CD20 CAR，可同時轉導 T 細胞與 NK 細胞，臨床前數據顯示 16 只食蟹猴中 15 只實現循環 B 細胞降低≥75%，目前用于復發 / 難治性 B 細胞惡性腫瘤的治療。
UB-VV111（Umoja 公司/艾伯維）：基于 VivoVec 平臺開發的 CD3 靶向慢病毒產品，編碼抗 CD19 CAR，2024 年獲美國 FDA IND 批準進入 1 期臨床，可通過淋巴結內或靜脈給藥，用于復發/難治性 B 細胞惡性腫瘤。
ESO-T01（EsoBiotec 公司）：全球首個進入臨床的體內 BCMA-CAR-T 產品，2025 年 1 月在中國啟動 1 期臨床，用于復發/難治性多發性骨髓瘤。2025 年《柳葉刀》發布的早期數據顯示，最低劑量組 4 例患者中 2 例實現嚴格完全緩解（sCR），2 例部分緩解（PR），所有患者 28 天骨髓 MRD 均為陰性，展現出顯著的早期療效。
3.2 mRNA-LNP 類臨床管線
CPTX2309（Capstan 公司）：CD8 靶向 LNP 包裹抗 CD19 CAR mRNA，2025 年 6 月在澳大利亞完成健康志愿者首例 1 期臨床給藥，無需清淋巴預處理，臨床前數據顯示最高 80% 的 CD8+ T 細胞可表達 CAR，用于 B 細胞介導的自身免疫病與 B 細胞惡性腫瘤。
MT-302/MT-303（Myeloid 公司）：MT-302 是全球首個進入臨床的體內 CAR 療法，采用非靶向 LNP 遞送 TROP2 靶向 CAR mRNA，通過髓系細胞特異性啟動子限制 CAR 僅在髓系細胞表達，2023 年進入 1 期臨床用于晚期上皮源性腫瘤；MT-303 靶向 GPC3，用于肝細胞癌，2024 年完成首例患者給藥。
HN2301（魔錄 RNA）：CD8 靶向 LNP 包裹抗 CD19 CAR mRNA，用于難治性系統性紅斑狼瘡。2025 年《新英格蘭醫學雜志》發布的早期臨床數據顯示，輸注后 6 小時即可在 5%-50% 的循環 CD8+ T 細胞中檢測到 CAR 表達，高劑量組患者實現完全 B 細胞耗竭，無 3/4 級 CRS、ICANS 等嚴重不良事件，證實了 LNP 體內 CAR-T 在自身免疫病中的安全性與可行性。
四、體內 CAR 工程向其他免疫細胞的拓展
除 T 細胞外，體內 CAR 工程已逐步拓展至巨噬細胞、NK 細胞等固有免疫細胞，突破了傳統體外工程的技術限制，尤其為實體瘤治療提供了新方案。
體內 CAR - 巨噬細胞（CAR-M）：巨噬細胞可高效浸潤實體瘤微環境，通過重編程 M2 型腫瘤相關巨噬細胞為 M1 型，實現抗腫瘤免疫。多項研究通過靶向 LNP、聚合物納米顆粒，在胰腺癌、肝癌、腦膠質瘤小鼠模型中實現體內原位 CAR-M 生成，顯著抑制腫瘤生長、延長生存期，是目前體內 CAR 工程在實體瘤領域最具潛力的方向。
體內 CAR-NK 細胞：NK 細胞無需 HLA 匹配，抗腫瘤譜廣、毒性低，是現貨型細胞治療的核心方向。目前體內 CAR-NK 仍處早期研究階段，慢病毒載體與 LNP 均可實現體內 NK 細胞的 CAR 轉導，但轉導效率仍低于 T 細胞，需進一步優化靶向與遞送效率。
五、現存核心挑戰與優化策略
盡管體內 CAR-T 技術已取得重大突破，但其臨床轉化仍面臨多重挑戰，病毒與非病毒平臺的核心優劣勢對比見表 3，當前核心挑戰與對應優化策略如下：
表3 病毒與非病毒遞送平臺的核心差異對比
脫靶轉染與特異性不足：全身給藥后，載體易在肝臟、脾臟富集，或轉染非靶細胞，不僅稀釋療效，還可能導致抗原遮蔽、免疫逃逸、非特異性毒性。優化策略包括：優化載體靶向配體，選擇 T 細胞特異性高、內化能力強的靶標；通過轉錄 / 轉錄后調控限制 CAR 僅在靶細胞表達；采用植入式支架、瘤內注射等局部遞送方式，降低全身暴露。
免疫原性與載體穩定性問題：病毒載體易被預存抗體中和、激活補體系統，導致體內活性喪失；LNP 重復給藥易引發抗載體抗體，降低療效并觸發炎癥反應。優化策略包括：篩選抗血清中和的包膜蛋白（如尼帕病毒、可可病毒包膜）；對包裝細胞進行基因編輯去除同種抗原，降低病毒免疫原性；優化 LNP 脂質配方，降低固有免疫原性，提升重復給藥可行性。
安全性風險管控：慢病毒載體存在插入突變導致繼發惡性腫瘤的潛在風險，需長期隨訪患者；體內 CAR-T 激活可能引發 CRS、ICANS 等毒性。優化策略包括：采用非整合型載體、瞬時 mRNA 遞送降低基因毒性；選擇 CD5 等低激活風險的靶向配體，避免 T 細胞過度激活；構建可控開關系統，實現 CAR 表達的動態調控。
實體瘤應用瓶頸：實體瘤微環境存在免疫抑制、基質纖維化、血管異常等問題，體內生成的 CAR-T 難以浸潤腫瘤組織，療效受限。優化策略包括：開發可同時遞送 CAR 與免疫調節因子的載體，重塑腫瘤微環境；采用局部注射、植入式支架遞送，提升腫瘤部位 CAR-T 生成效率；拓展 CAR-M、CAR-NK 等固有免疫細胞的體內工程，突破實體瘤微環境限制。
六、總結與展望
體內 CAR-T 細胞工程徹底顛覆了傳統 CAR-T 的制備模式，從根本上解決了現有療法可及性差、成本高昂、流程復雜的核心痛點，同時在細胞特性、安全性、適應癥拓展方面展現出巨大潛力。目前該領域已實現從臨床前研究到早期臨床轉化的跨越，多款產品在血液腫瘤與自身免疫病中展現出積極的療效與安全性。
未來，體內 CAR-T 技術的發展將聚焦三大方向：一是開發更精準、更高效、更安全的遞送系統，通過載體工程與靶向設計，實現絕對細胞類型特異性的基因遞送；二是突破實體瘤治療瓶頸，拓展 CAR-M、CAR-NK 等新型細胞類型的體內工程，結合免疫調節策略重塑腫瘤微環境；三是建立完善的監管框架與質量標準，推動技術的規范化臨床轉化。隨著技術的不斷優化，體內 CAR-T 有望將細胞免疫治療從個體化定制療法升級為可及性更高的大眾化藥物，惠及更廣泛的患者群體。
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