来源：自然杂志网站：抗癌免疫细胞很快就会在我们的体内被设计出来 (nature.com)
据世界著名学术网站自然杂志报道，当布鲁斯·莱文 （Bruce Levine） 和他的同事在 1990 年代开始尝试设计免疫细胞来对抗癌症时，很少有人认为他们会成功。“更广泛的社区非常怀疑，”费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的免疫学家莱文说。当他们在会议上展示他们的研究时，“我们在最后一天的最后一次会议上，在一个没有人能找到的房间里”。
如今，这些被称为 CAR T 细胞的工程免疫细胞是肿瘤学家治疗多种类型血癌的最强大疗法之一。研究表明，它们可能对脑癌和其他实体瘤以及自身免疫性疾病和其他疾病有希望。一家研究公司估计，CAR-T 疗法市场的价值预计将在今年达到 110 亿美元，到 2034 年将增长到近 1900 亿美元。
但 CAR-T 疗法有一个严重的缺点——它们制造起来很费力，而且难以管理。从人的血液中去除免疫细胞（称为 T 细胞）后，医生会将它们运送到制造商那里，在那里技术人员对细胞进行基因工程改造，使其表面携带一种称为嵌合抗原受体的特殊蛋白质（因此称为“CAR T”）。这些细胞被生长和扩增成数亿个细胞，冷冻并返回医院重新输注。由于复杂性，美国只有大约 200 个中心提供这种疗法。
为抗癌 T 细胞提供动力的竞赛
“这整个过程效率低下，”佩雷尔曼医学院的血液学家和肿瘤学家 Saar Gill 说。“如果我有癌症患者，我可以开化疗，他们明天就会得到。”然而，使用商业 CAR T，人们必须等待数周才能接受治疗。这种延迟，加上高昂的治疗成本，加上人们在接受 CAR T 细胞之前需要化疗，这意味着许多可以从 CAR T 中受益的人从未接受过它。“我们都希望达到 CAR T 细胞更像药物的情况，”吉尔说。
一些生物技术公司有一个答案：改变体内的 T 细胞。将 CAR 蛋白基因递送到血液细胞的治疗方法可以大规模生产并按需提供——理论上，价格比目前的 CAR-T 疗法低得多。单剂量的商业 CAR-T 疗法的成本约为 500,000 美元。一小瓶体内治疗的成本可能会低一个数量级。
这个想法有一些备受瞩目的支持者。Capstan Therapeutics 是一家位于加利福尼亚州圣地亚哥的公司，专门专注于体内细胞疗法，其创始人包括 CAR-T 先驱 Levine 和 Carl June，以及因信使 RNA 疫苗工作而获得诺贝尔奖的 Drew Weissman。CRISPR-Cas9 先驱和诺贝尔奖获得者 Jennifer Doudna 在加利福尼亚州伯克利共同创立了一家独立的公司 Azalea Therapeutics，该公司正在开发体内 CAR T。大型制药公司正在注意到这一点。今年 3 月，生物制药公司阿斯利康同意向总部位于比利时的体内 CAR-T 公司 EsoBiotec 支付高达 10 亿美元的资金，该公司于 1 月启动了体内 CAR-T 疗法的首次人体试验。
尽管人体试验才刚刚开始，但许多研究人员对 CAR T 更简单迭代的潜力感到兴奋。“如果它有效且安全，它真的可以挑战当前的范式，”在堪萨斯城堪萨斯大学医学中心研究细胞疗法的血液学家和肿瘤学家 Joseph McGuirk 说。“我们需要挑战当前的范式”。
将外部引入
许多正在开发的体内 CAR-T 疗法都借鉴了离体剧本。与已批准的疗法类似，体内方法旨在破坏称为 B 细胞的白细胞，从而治疗在这些细胞中形成的癌症。（CAR-T 疗法也会破坏健康的 B 细胞，但人们可以没有这些细胞生活。
与体外一样，许多体内疗法依赖于工程版本的慢病毒来抓住 T 细胞并将 CAR 蛋白的基因递送到细胞的基因组中（参见“体内制造”）。但是在体内工程化细胞是一项棘手的工作。通过体外检测，T 细胞已经从体内清除，因此研究人员不必担心将基因引入其他细胞类型。但在体内，许多细胞共享共同的受体，因此研究人员必须找到专门针对 T 细胞或其他可能加入战斗的免疫细胞的方法。
“绊脚石是，你如何把它送到正确的细胞、正确的地点、正确的时间？” Michel Sadelain 说，他是纽约市哥伦比亚大学哥伦比亚细胞工程和治疗计划（Columbia Initiative in Cell Engineering and Therapy）的基因工程师和主任，也是CAR-T的另一位先驱。
每家公司都开发了自己的方法来解决这个问题，并且每家公司都以不同的方式调整了自己的向量。例如，由 Gill 共同创立的费城 Interius BioTherapeutics 正在测试一种可锁定 CD7 的载体，CD7 是一种仅在 T 细胞和自然杀伤细胞上发现的蛋白质。
位于华盛顿州西雅图的 Umoja Biopharma 正在测试一种用蛋白质修饰的慢病毒载体，该载体可同时靶向 T 细胞上的三个受体。该公司从动物模型中获得的证据表明，这种策略比仅靶向一种受体更有效，并希望它能更接近地模拟 T 细胞自然激活时发生的情况，例如在感染后。
如果有效，这些方法可以简化制造并更快地将 CAR-T 疗法提供给更多人。McGuirk 指出，当离体 CAR-T 疗法 Carvykti（ciltacabtagene autoleucel）于 2022 年被批准用于多发性骨髓瘤患者时，制造商的生产能力有限，导致等待时间长。
“我们的等待名单上一度有 50 名患者，”McGuirk 说。“这些患者中有一半以上在我们为他们提供生产机会之前就去世了。”
尖端的 CAR-T 细胞疗法会导致癌症吗？数据怎么说
除了简化生产之外，体内治疗还有另一个潜在优势。通过离体方法，人们在 CAR-T 治疗之前接受化疗，以消除未经编辑的 T 细胞，并为编辑后的 T 细胞增殖腾出空间。这个想法是创造一张白纸。但是使用体内方法，人们会放弃治疗前的化疗。“我们不想杀死我们希望转导的 T 细胞，”Gill 说。这将消除与化疗相关的副作用，例如更大的感染风险。这也可能意味着病情太重而无法接受化疗的人仍然有资格接受 CAR-T 疗法。
然而，目前尚不完全清楚通过病毒载体递送的体内 CAR T 是否可以消除离体方法带来的所有副作用。输注后，CAR T 细胞在体内繁殖并释放化学物质，从而增强免疫系统。在某些情况下，它们会引起称为细胞因子释放综合征的炎症风暴。“这就像一列失控的火车，”Capstan Therapeutics 首席科学官 Adrian Bot 说。
一些研究人员怀疑这可能不是体内方法的问题。这是因为经过工程改造的 T 细胞将在其他免疫细胞存在的情况下繁殖，包括可能有助于阻止失控免疫反应的细胞，明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的血液学家和肿瘤学家 Yi Lin 说。因此，副作用可能更轻微，她说。
即便如此，这些体内方法不太可能消除过去几年对 CAR-T 疗法引起的继发性癌症的担忧。尽管风险较低，但许多国家要求 CAR-T 疗法带有详细说明这种风险的警告标签。问题是慢病毒载体将 CAR 基因永久整合到 T 细胞的基因组中。每次细胞分裂时，它都会产生更多的 CAR T 细胞。这意味着 T 细胞可能会持续很长时间——在某些情况下是几年。
尽管这可能是一个优势，但研究人员对慢病毒在基因组中插入基因的位置没有太多控制权。如果它落在错误的位置，可能会促使继发性癌症的形成。公司可以通过离体疗法来筛查这个问题，但不能用体内疗法来筛查。
转向 RNA
Capstan 和其他几家公司正在转向纳米颗粒，而不是病毒载体，将 RNA 运送到 T 细胞中。RNA 进入细胞的细胞质，在那里其遗传信息仅在短时间内用于制造 CAR 蛋白。尽管该疗法需要多剂量给药，但事实证明它可能更安全。一旦出现严重问题的第一个迹象，医生可以停止治疗，CAR 蛋白会在几天或更短的时间内消失。
“我们的药物更像是小分子。你给一剂，它就起作用了，然后它就消失了，”Orna Therapeutics的首席执行官乔·博伦（Joe Bolen）说，Orna Therapeutics是一家位于马萨诸塞州沃特敦的生物技术公司，正在研究RNA方法。“你一直服药，直到你得到你想要的。”
德国朗根 Paul Ehrlich 研究所的病毒学家兼分子生物技术和基因治疗研究负责人 Christian Buchholz 想知道增加的安全性是否会以牺牲疗效为代价。他说：“如果没有永久修饰的 T 细胞，你能治愈癌症吗？
CAR-T 免疫治疗后癌症缓解 19 年的女性创纪录
Orna Therapeutics 和其他公司押注答案是肯定的。为了治疗血癌，Orna 开发了纳米颗粒，可将 CAR 蛋白的 RNA 递送到 T 细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞。总部位于马萨诸塞州剑桥市的 Myeloid Therapeutics 启动了两项临床试验，在肺癌、乳腺癌、结肠癌和肝癌患者中测试体内 RNA 疗法。该公司根本没有修饰 T 细胞;相反，它将 RNA 递送到巨噬细胞和其他免疫细胞，诱使这些细胞攻击肿瘤。
Capstan 将目光投向了体内 CAR T 治疗自身免疫性疾病，这些疾病通常也涉及有缺陷的 B 细胞。尽管离体 CAR T 尚未被批准用于自身免疫性疾病，但由德国研究人员领导的一个团队报告称，成功使用它治疗了 15 名狼疮和其他自身免疫性疾病患者（F. Müller 等人。390， 687–700;2024 年）。Bot 和 Capstan 的其他人希望通过 RNA 方法效仿这种成功，他们认为这种方法的副作用比离体方法少。Orna 还计划启动一项试验，以测试其针对自身免疫性疾病的疗法。
目前，任何一种体内策略优于另一种策略的优势大多是理论上的。真正的测试将是人体试验;几个使用慢病毒递送的试验目前正在进行中。Interius 于 10 月启动了第一次试验，截至 2 月下旬，已经招募了三名非霍奇金淋巴瘤患者。Gill 于 2 月在加利福尼亚州洛杉矶举行的美国癌症研究协会免疫学会议上展示了一些初步数据。前两个接受小剂量的个体对治疗没有反应。第三个接受了更高的剂量;六天后，他的 B 细胞几乎被消除，并且它们已经保持了三个月的低水平。
“团结”目前正在招募非霍奇金淋巴瘤和白血病患者参加两项试验——一项在中国，另一项在美国，预计今年年底将获得早期数据。今年 1 月，EsoBiotec 报告称，在中国进行的针对多发性骨髓瘤的试验中，第一个接受该疗法的人在一个月后没有检测到癌细胞。
Capstan 和 Orna 都计划很快启动 RNA 试验。“我认为 2025 年和 2026 年将是这一领域非常繁忙的两年，”Bolen 说。
体内并不是更快、更便宜地实现 CAR-T 疗法的唯一选择。去年，阿斯利康收购了一家中国公司，该公司开发了一种生产 CAR T 细胞的工艺，只需 22 小时，而不是几天或几周。其他人正在研究如何改造来自健康供体的 T 细胞和其他免疫细胞，以制造现成的疗法。
麦迪逊威斯康星大学医学与公共卫生学院的儿科血液学家和肿瘤学家克里斯蒂安·卡皮蒂尼 （Christian Capitini） 说，当研究人员在 1990 年代初开始对 T 细胞进行基因工程改造以对抗癌症时，离体方法似乎是最安全的选择。“如果在制造过程中出现一些问题，你还没有对患者造成任何潜在的伤害，该产品仍然可以纵、挽救或测试，”她说。
但研究人员说，三十年后，这种疗法已经证明了自己，并且越来越受欢迎。“每个人和他们的兄弟都想进入这个领域，”Levine 说。该领域的每个人都希望让 CAR-T 疗法更简单、更容易获得。
自然 641， 1090-1092 （2025）
doi： https://doi.org/10.1038/d41586-025-01570-6
