非病毒CAR-T細(xì)胞療法:癌癥治療的“無病毒”革命?
發(fā)布時(shí)間:2025-08-21

提起癌癥治療,近年來最令人振奮的突破之一莫過于CAR-T 細(xì)胞療法。這種“活的藥物” 通過提取患者體內(nèi)的 T 細(xì)胞,經(jīng)過基因改造后使其表達(dá)能識(shí)別癌細(xì)胞的嵌合抗原受體(CAR),再回輸?shù)襟w內(nèi),如同訓(xùn)練有素的 “細(xì)胞戰(zhàn)士”,精準(zhǔn)殺滅癌細(xì)胞。
截至 2025 年,全球已有多款病毒載體改造的 CAR-T 療法獲批,例如針對(duì) CD19 陽(yáng)性血液腫瘤的 Kymriah、Yescarta 等,在淋巴瘤、白血病等患者中實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 80% 的完全緩解率。然而,這些療法依賴病毒載體(如慢病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒)來完成基因改造,就像 “快遞員” 一樣將 CAR 基因送入 T 細(xì)胞,但病毒載體存在生產(chǎn)成本高、制備周期長(zhǎng)(需 2-3 周)、潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)等局限,如同帶著 “枷鎖” 的舞者,限制了其廣泛應(yīng)用。

為了突破病毒載體的瓶頸,科學(xué)家們將目光轉(zhuǎn)向非病毒載體技術(shù),試圖用更安全、靈活的方式改造 T 細(xì)胞。目前主要有三大類技術(shù)路徑:
轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)
轉(zhuǎn)座子是基因組中的 “跳躍基因”,能將特定 DNA 片段插 入基因組,常見的包括 Sleeping Beauty(睡美人)和PiggyBac(豬尾巴)系統(tǒng)。
工作原理:
以 “睡美人” 為例,它由兩部分組成:攜帶 CAR 基因的 “轉(zhuǎn)座子 DNA” 和負(fù)責(zé)切割基因組的 “轉(zhuǎn)座酶”。轉(zhuǎn)座酶如同 “分子剪刀”,將 CAR 基因精準(zhǔn)插入 T 細(xì)胞基因組,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定表達(dá),且避免了病毒載體的免疫原性問題。
優(yōu) 勢(shì):
●成本低:生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單,質(zhì)粒成本僅為病毒載體的 1/5-1/10;
●靈活性高:可同時(shí)插入多個(gè)基因(如 CAR 和安全開關(guān)),適應(yīng)未來 “多靶點(diǎn) CAR-T” 的需求;
●安全性佳:“睡美人” 的整合位點(diǎn)接近隨機(jī),遠(yuǎn)離癌基因,而 “豬尾巴” 雖整合在轉(zhuǎn)錄活躍區(qū)域,但通過優(yōu)化可降低風(fēng)險(xiǎn)。
臨床進(jìn)展:
美國(guó) MD 安德森癌癥中心利用 “睡美人” 系統(tǒng)開發(fā)的 CD19 CAR-T,在早期臨床試驗(yàn)中使復(fù)發(fā)白血病患者獲得長(zhǎng)期緩解,且未出現(xiàn)嚴(yán)重毒性。歐洲的 CARAMBA 試驗(yàn)則使用 “睡美人” 聯(lián)合 mRNA 轉(zhuǎn)座酶,針對(duì)多發(fā)性骨髓瘤
mRNA技術(shù)
mRNA 技術(shù)因新冠疫苗而廣為人知,在 CAR-T 領(lǐng)域同樣展現(xiàn)潛力。
工作原理:
直接將編碼 CAR 的 mRNA 通過電穿孔或納米載體導(dǎo)入 T 細(xì)胞,mRNA 無需進(jìn)入細(xì)胞核即可翻譯出 CAR 蛋白,發(fā)揮作用后自然降解,避免基因組整合風(fēng)險(xiǎn)。
優(yōu) 勢(shì):
●成本低:生產(chǎn)流程
●安全性極高:無插入突變風(fēng)險(xiǎn),適合測(cè)試新靶點(diǎn)(如表達(dá)于健康組織的抗原);
●制備快速:從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)僅需數(shù)天,可實(shí)現(xiàn) “現(xiàn)貨型” CAR-T 的快速制備。
挑 戰(zhàn):
CAR蛋白表達(dá)短暫(僅維持 2-4 次細(xì)胞分裂),可能影響療效持久性。目前主要用于聯(lián)合轉(zhuǎn)座子系統(tǒng),例如用 mRNA 遞送轉(zhuǎn)座酶,減少質(zhì)粒用量和毒性。
納米載體
納米技術(shù)為基因遞送提供了新工具,包括脂質(zhì)納米顆粒(LNP)、聚合物納米載體等。
工作原理:
納米顆粒如同 “飛船”,包裹 DNA 或 mRNA,通過靶向分子精準(zhǔn)結(jié)合 T 細(xì)胞表面受體,將基因遞送入細(xì)胞,避免電穿孔的細(xì)胞損傷。
創(chuàng)新應(yīng)用:
●體內(nèi)直接改造:無需體外培養(yǎng) T 細(xì)胞,通過注射納米載體在體內(nèi)直接將 T 細(xì)胞轉(zhuǎn)化為 CAR-T,簡(jiǎn)化流程;
●聯(lián)合基因編輯:例如 CRISPR-Cas9 與納米載體結(jié)合,實(shí)現(xiàn) CAR 基因的定點(diǎn)插入,進(jìn)一步提升安全性。
前 景:
美國(guó) CoImmune 公司開發(fā)的納米載體 CAR-T,已在動(dòng)物模型中實(shí)現(xiàn)實(shí)體瘤的有效控制,且避免了傳統(tǒng)方法的脫靶毒性。
非病毒 CAR-T 已從實(shí)驗(yàn)室走向臨床,部分療法展現(xiàn)出媲美甚至超越病毒載體的潛力:
血液腫瘤:
意大利團(tuán)隊(duì)利用 “睡美人” 系統(tǒng)開發(fā)的供體來源 CAR-T,在異基因造血干細(xì)胞移植后復(fù)發(fā)的白血病患者中,實(shí)現(xiàn)了 80% 的 CAR-T 細(xì)胞表達(dá)率,且無嚴(yán)重移植物抗宿主病(GvHD);
澳大利亞 CARTELL 試驗(yàn)使用 “豬尾巴” 系統(tǒng)的 CD19 CAR-T,在復(fù)發(fā) B 細(xì)胞惡性腫瘤中響應(yīng)率達(dá) 60%,但需警惕高拷貝數(shù)導(dǎo)致的潛在致癌風(fēng)險(xiǎn)(如 2 例 T 細(xì)胞淋巴瘤案例)。
實(shí)體腫瘤:
非病毒技術(shù)在實(shí)體瘤中面臨更大挑戰(zhàn),如腫瘤微環(huán)境抑制 T 細(xì)胞功能。美國(guó) PRGN-3007 療法通過納米載體遞送多基因(CAR+IL-15+PD-1 阻斷),在小鼠模型中顯著增強(qiáng) T 細(xì)胞持久性和抗腫瘤活性,目前已進(jìn)入 Ⅰ 期臨床試驗(yàn)。

非病毒技術(shù)的終極目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)低成本、高靈活、全通用的 CAR-T 療法,主要方向包括:
1.多靶點(diǎn) CAR-T:通過轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)同時(shí)插入多個(gè) CAR 基因,識(shí)別腫瘤異質(zhì)性抗原,例如同時(shí)靶向 CD19 和 CD22,減少抗原逃逸導(dǎo)致的復(fù)發(fā);
2.現(xiàn)貨型通用 CAR-T:利用健康供體 T 細(xì)胞結(jié)合非病毒改造,開發(fā) “通用型” 產(chǎn)品,避免自體細(xì)胞制備的漫長(zhǎng)等待;
3.體內(nèi)直接給藥:納米載體介導(dǎo)的體內(nèi) CAR-T 生成,如同 “現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)細(xì)胞戰(zhàn)士”,無需體外培養(yǎng),適合緊急治療;
4.聯(lián)合基因編輯:CRISPR-Cas9 敲除 T 細(xì)胞內(nèi)源性 PD-1、TIM-3 等抑制性分子,再結(jié)合非病毒載體插入 CAR,雙重增強(qiáng)療效。
盡管前景光明,非病毒 CAR-T 仍面臨技術(shù)瓶頸:
效率問題:部分非病毒方法(如 mRNA)的轉(zhuǎn)染效率低于病毒載體,需優(yōu)化遞送系統(tǒng);
長(zhǎng)期安全性:轉(zhuǎn)座子的隨機(jī)整合雖風(fēng)險(xiǎn)較低,但仍需長(zhǎng)期隨訪數(shù)據(jù)驗(yàn)證;
監(jiān)管與生產(chǎn):非病毒載體的規(guī)?;a(chǎn)(如納米顆粒的標(biāo)準(zhǔn)化制備)和質(zhì)量控制仍是產(chǎn)業(yè)難點(diǎn)。
但正如 mRNA 疫苗在新冠疫情中的突破,技術(shù)迭代正在加速?;蛟S在不久的將來,非病毒 CAR-T 將成為癌癥治療的主流選擇,讓更多患者受益于這場(chǎng) “無病毒” 的醫(yī)學(xué)革命。
從病毒載體到非病毒技術(shù),CAR-T 療法的進(jìn)化史折射出醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)?“精準(zhǔn)、安全、可及” 的永恒追求。非病毒 CAR-T 不僅是技術(shù)的革新,更是希望的傳遞 —— 它讓我們看到,癌癥治療正從 “個(gè)體化定制” 邁向 “工業(yè)化生產(chǎn)”,從 “昂貴的救命藥” 變?yōu)?“可負(fù)擔(dān)的常規(guī)療法”。
未來已至,讓我們共同期待非病毒時(shí)代的癌癥治療新范式!
參考文獻(xiàn)
[1] Moretti A, et al. The Past, Present, and Future of Non-Viral CAR-TCells. Frontiers in Immunology, 2022.
注:本文僅供科普參考,具體治療方案請(qǐng)遵醫(yī)囑。

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