引言：癌症免疫治疗的里程碑与时代挑战
癌症，作为全球主要的公共卫生负担，其治疗策略历经了手术、放疗、化疗的演变，如今已步入免疫治疗的新纪元。其中，嵌合抗原受体 T 细胞（Chimeric Antigen Receptor T-Cell, CAR-T）疗法无疑是近十年来最引人注目的突破之一。它通过基因工程手段，将患者自身的 T 细胞改造为能够精准导航、识别，并杀伤肿瘤细胞的“活体药物”，已在多种血液肿瘤中展现出颠覆性的疗效。
然而，以 Kymriah 和 Yescarta 为代表的现行 CAR-T 疗法，均属于“体外”（ex vivo）制备模式。这种模式过程繁琐、耗时漫长、成本高昂，且对实体瘤疗效有限，极大地限制了其可及性与广泛应用。科学家们一直在探寻一种更高效、更普惠的解决方案。近年来，随着 mRNA 疫苗技术获得诺奖认可，以及纳米递送与合成生物学的飞速发展，“体内”（in vivo）生成 CAR-T 细胞的全新策略应运而生，有望将 CAR-T 疗法从“高端定制”变为“现货供应”，开启癌症免疫治疗的新篇章。
本文将解析传统体外 CAR-T 疗法的瓶颈，阐释体内 CAR-T 策略的原理与优势，并聚焦于一项极具前景的前沿技术——基于环状 RNA（circRNA）与纳米脂质体递送的体内 CAR-T 疗法；通过一篇针对小细胞肺癌（SCLC）的最新研究，具体展示这一创新策略的实现路径与惊人潜力，并回顾其中关键的分子生物学工具。
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传统 CAR-T 疗法的
辉煌与困境
1. CAR 的结构：CAR 是一种人工设计的融合蛋白，是 T 细胞的“识别导航”和“激活引擎”，通常由四部分构成（图 1）：
胞外抗原结合域：常来源于抗体的单链可变区（scFv），像“导航头”一样特异性识别肿瘤细胞表面的抗原（如 CD19）。
铰链区：连接胞外与跨膜区的桥梁。
跨膜区：将 CAR 锚定在T细胞膜上。
胞内信号域：T 细胞的“引擎”，通常包含 CD3ζ（激活信号 1）和共刺激域（如 CD28 或 4-1BB）（激活信号 2），共同驱动 T 细胞增殖、存活及杀伤功能。CAR 技术已迭代至第五代，通过引入更多的信号元件（如细胞因子受体结构域）来增强其功能与可控性。
Fig. 1: Overview of CAR structure. From “Advancements and challenges in developing in vivo CAR T cell therapies for cancer treatment”
2. 体外 CAR-T 疗法的标准流程：一场精密的“细胞改造手术”
细胞分离：从患者血液中分离出 T 细胞。
基因改造：在实验室中，使用病毒载体（如慢病毒）将编码 CAR 的基因导入 T 细胞，并整合到其基因组中，实现 CAR 的永久性表达。
体外扩增：将改造后的 CAR-T 细胞在培养体系中大量扩增，达到治疗所需数量（数十亿至上百亿）。
清淋化疗：患者接受化疗，清除体内部分淋巴细胞，为 CAR-T 细胞“腾出空间”。
回输与监测：将扩增好的 CAR-T 细胞回输至患者体内，并严密监测疗效及副作用。
3. 无法回避的挑战
制造复杂，成本高昂：个性化定制导致生产流程无法标准化，高度依赖无菌 GMP 设施和专业技术人员，治疗费用动辄数十万美元。
周期漫长，延误治疗：从采集细胞到回输通常需 3-6 周，许多病情进展迅速的患者等不及。
副作用风险：细胞因子释放综合征（CRS）和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）是两种可能危及生命的严重副作用。
对实体瘤效果有限：实体瘤的异质性、免疫抑制性微环境及缺乏理想靶点，使得 CAR-T 细胞难以浸润并持续发挥作用。
基因组整合风险：病毒载体的随机插入可能破坏抑癌基因或激活原癌基因，存在潜在的长期致癌风险。FDA 已要求相关产品标注黑框警告。
in vivo CAR-T 疗法——从理念到现实
In vivo CAR-T 疗法的核心思想极为巧妙：绕过繁琐的体外操作，直接将携带 CAR 遗传指令的“快递包”静脉注射到患者体内，让体内的 T 细胞在“工作岗位上”就地改造，变身 CAR-T 细胞。
1. 如何实现体内“精准投递”与“就地改造”？
策略 a：LNP-mRNA 纳米颗粒系统
机制：将编码 CAR 的 mRNA 封装在脂质纳米颗粒（LNP）中，表面偶联抗 CD3/CD4/CD5/CD8 抗体，静脉注射后靶向 T 细胞，通过内吞作用释放 mRNA，在细胞质中瞬时翻译表达 CAR 蛋白（图 2a）。
策略 b：聚合物纳米颗粒-DNA 系统
机制：使用可生物降解的聚(β-氨基酯)（PBAE）聚合物封装 CAR 编码质粒 DNA。将聚谷氨酸与靶向 CD8 或 CD3 的抗体进行偶联，所得的偶联物通过静电吸附作用附着于 PBAE 纳米颗粒上，以特异性靶向 T 细胞。（图 2b）。
策略 c：慢病毒载体系统
机制：将慢病毒假型化（pseudotyped）尼帕病毒/麻疹病毒的糖蛋白，表面融合 scFv 或 DARPin 靶向分子，特异性结合 T 细胞后通过膜融合或内吞进入，逆转录并整合到宿主基因组，实现长期稳定的 CAR 表达（图 2c）。
策略 d：可植入生物指导性支架
机制：将海藻酸钠或胶原支架植入皮下，预装患者来源 PBMC/T 细胞、病毒载体、抗 CD3/CD28 抗体、IL-2 等细胞因子。支架形成局部微环境，原位转导并扩增 CAR-T 细胞，再释放到血液循环（图 2d）。
策略 e：Cas9-EDVs
机制：类逆转录病毒颗粒共递送 CRISPR-Cas9 RNP 复合物（靶向敲除 TRAC 基因）和慢病毒载体（编码 CAR），实现基因编辑与 CAR 表达同步完（图 2e）。
策略 f：FuNVs
机制：合成脂质膜纳米囊泡表面表达 CD3-scFv 和病毒融合蛋白，与 T 细胞直接接触后膜融合，将预制的 CAR 蛋白插入 T 细胞膜（图 2f）。
Fig. 2 Current strategies and mechanisms for in vivo CAR engineering of T cells. From “in vivo CAR engineering for immunotherapy”
2. 体内 CAR-T 疗法的巨大优势
流程简化，成本降低：省去了细胞分离、体外培养、运输等复杂环节，生产更像传统制药，有望大幅降低成本。
即时治疗，可及性高：像打针一样给药，极大缩短等待时间，便于在更多医疗中心开展。
安全性潜力更优：使用非整合性 RNA（尤其是 circRNA）可避免基因组插入突变风险；瞬时表达特性也便于控制副作用。
“现货”供应：可提前规模化生产标准化的 LNP-核酸制剂，无需等待个体化制备。
拓展至其他免疫细胞：通过更换 LNP 的靶向，该平台除了可将 CAR 递送给 T 细胞（CAR-T），还可以递送给巨噬细胞（CAR-M）、自然杀伤细胞（CAR-NK）等，拓宽抗癌武器库。
3. 临床进展
多个基于 mRNA-LNP 的体内 CAR 已进入临床，该方法正走向一个更普惠、更灵活的新时代：
MT-302/MT-303 (Myeloid Therapeutics)：靶向 FcγR (CD89) 阳性髓系细胞，分别携带抗 TROP2 或抗 GPC3 CAR 的 mRNA，用于治疗晚期上皮癌和肝细胞癌。早期临床数据显示可在循环髓系细胞中快速诱导 CAR 表达。
CPTX2309 (Capstan Therapeutics)：用于自身免疫疾病，在非人灵长类模型中显示出强大的 B 细胞区室重建能力。
JCXH-213 (Immorma)：可向 T 细胞、NK 细胞和巨噬细胞等多种免疫细胞递送 CAR mRNA，旨在产生协同抗肿瘤活性。
2025 年 9 月，虹信生物（MagicRNA）在新英格兰医学杂志（The New England Journal of Medicine）上全球首次公布了基于 mRNA-LNP 的 in vivo CAR-T 候选药物 HN2301 在系统性红斑狼疮 (SLE) 病人的临床试验研究数据
国内前沿聚焦——环状 RNA 靶向 DLL3 治疗小细胞肺癌的突破性研究
2025 年，北京大学人民医院邱满堂、王俊联合南京医科大学附属医院孙明等人团队在 Experimental Hematology & Oncology 期刊上发表研究论文：Engineered circular RNA-based DLL3-targeted CAR-T therapy for small cell lung cancer 为我们提供了一个绝佳的范例。该研究利用环状 RNA 电穿孔技术体外构建靶向 DLL3 的 CAR-T 细胞，其可有效靶向治疗小细胞肺癌（SCLC）小鼠模型，效果显著优于 mRNA，体现了其作为小细胞肺癌新治疗策略的潜力。
1. 为何选择小细胞肺癌（SCLC）与靶点 DLL3？
SCLC 是一种侵袭性强、预后极差的肺癌亚型，治疗选择有限。
DLL3 是一种在 80%以上 SCLC 细胞表面高表达，而在正常组织中表达极低的蛋白，是近乎理想的治疗靶点
2. 研究亮点：环状 RNA vs. 传统 mRNA
该研究使用 Group I intron 自剪接体系构建 circRNA。通过电穿孔技术在体外将 circRNA 导入 T 细胞（非 LNP 体内递送），其核心在于验证了 circRNA 作为 CAR 编程分子的卓越性能。
稳定性：实验证实，circRNA 在室温下储存 30 天仍保持完整，而 mRNA 已明显降解。在细胞内，circRNA 编码的 CAR 蛋白表达时间远超 mRNA。
低免疫原性：通过高效液相色谱（HPLC）纯化，可有效去除 circRNA 制备过程中的杂质（如线性 RNA 中间体），将其免疫原性降至与经过修饰（m1ψ）的 mRNA 相当的水平。
强大的抗肿瘤效果：皮下瘤模型：circRNA CAR-T 治疗组小鼠肿瘤完全消除，且全部长期存活；而 mRNA CAR-T 组仅能延缓肿瘤生长，最终所有小鼠死亡。原位肺瘤模型（更接近临床转移情况）：circRNA CAR-T 组同样展现出显著的生存优势，部分小鼠达到完全缓解。
安全性：与 DLL3 阴性的正常肺细胞共培养时，CAR-T 细胞未表现出明显杀伤活性，提示了良好的靶向安全性。
Fig. 3 Engineering of circRNA for potent anti-DLL3 CAR protein translation. From “Engineered circular RNA-based DLL3-targeted CAR-T therapy for small cell lung cancer”
3. 研究的深远意义
这项研究虽然尚处临床前阶段，但它强力论证了：
circRNA 是比 mRNA 更优的 CAR 瞬时表达载体，其稳定性和持久性能带来更强大、更持久的抗肿瘤免疫反应。
为体内 CAR-T 疗法奠定了坚实的技术基础。既然 circRNA 通过电穿孔能在体外产生如此高效的 CAR-T 细胞，那么下一步，将其封装进靶向 T 细胞的 LNP 中，实现体内原位生成，便是一条清晰且充满希望的路径。文章作者也在讨论中明确表示，团队正在积极推进基于 LNP-circRNA 的体内 CAR-T 研究。
任何一项前沿生物研究的成功，都离不开可靠、高效的分子工具。在该文献的 circRNA 制备与验证流程中，多种 NEB 的高品质产品扮演了关键角色，确保了实验的精确与可重复性：
文献索引
[1] Cai J, Liu Z, Chen S, Zhang J, Li H, Wang X, Yang F, Wang S, Li X, Li Y, Chen K, Wang J, Sun M, Qiu M. Engineered circular RNA-based DLL3-targeted CAR-T therapy for small cell lung cancer. Experimental Hematology & Oncology. 2025;14:35.
[2] Cai J, Chen S, Liu Z, Li H, Wang P, Yang F, Li Y, Chen K, Sun M, Qiu M. RNA technology and nanocarriers empowering in vivo chimeric antigen receptor therapy. Immunology. 2024;173(4):634–653.
[3] Bui TA. Advancements and challenges in developing in vivo CAR T cell therapies for cancer treatment. The Lancet (Review). 2024;106(8).
[4] Xu J, Chen Z, Su L, Ren A, Mei H. In vivo CAR cell therapy: from bench to bedside. J Hematol Oncol. 2025 Nov 20;18(1):105.
[5] Li YR, Zhu YC, Halladay T, Yang L. In vivo CAR engineering for immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2025 May 16 [Online ahead of print].
声明：本文内容基于已发表的科研文献进行科普解读，不构成任何医疗建议。新型疗法仍处于研发阶段，请以官方医疗机构信息为准。
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