摘要:CAR-T 疗法作为癌症免疫治疗的革命性突破,在血液肿瘤治疗中取得了显著成效,但在实体瘤治疗、副作用控制等方面仍面临诸多挑战。而新冠疫情期间大放异彩的 mRNA 疫苗及其脂质纳米颗粒(LNP)技术,凭借快速研发、精准设计和高效递送等优势,为解决 CAR-T 疗法的困境提供了新思路。本文将带大家了解 CAR-T 疗法的现状与难题,揭秘 mRNA-LNP 技术的核心优势,以及两者结合如何为抗癌治疗开辟新路径。一、CAR-T 疗法:抗癌明星的荣耀与困境

提到癌症免疫治疗,CAR-T 疗法绝对是绕不开的明星。这种通过基因改造患者自身 T 细胞,使其具备精准识别并杀伤癌细胞能力的疗法,在血液肿瘤治疗中创造了不少奇迹。比如针对 CD19 抗原的 CAR-T 产品 Kymriah,在治疗儿童急性淋巴细胞白血病时,整体缓解率达到 81%,完全缓解率也有 60%,为许多难治性血液癌症患者带来了新生。

但光鲜背后,CAR-T 疗法的发展之路布满荆棘。在血液肿瘤治疗中,抗原逃逸是一大难题,部分肿瘤细胞会通过下调或丢失靶抗原等方式躲避 CAR-T 细胞的识别,导致病情复发;同时,CAR-T 细胞在体内的持久性有限,长期疗效会逐渐下降,还存在对重复治疗产生耐药性的问题。更让人头疼的是其严重的副作用,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)可能危及患者生命,而复杂的体外制备流程也让治疗成本居高不下,限制了其普及。

如果说血液肿瘤中的挑战已经足够棘手,那么 CAR-T 疗法在实体瘤治疗中更是举步维艰。实体瘤缺乏真正特异的肿瘤抗原,很多抗原在正常组织中也有表达,容易导致 “脱靶毒性”,比如抗 HER2 的 CAR-T 细胞可能引发严重的呼吸或消化道损伤;同时,实体瘤内部抗原异质性强,单一靶点的 CAR-T 细胞难以彻底清除所有肿瘤细胞。此外,实体瘤的肿瘤微环境(TME)如同铜墙铁壁,致密的基质结构阻碍 CAR-T 细胞浸润,缺氧、低 pH 值的环境会抑制 CAR-T 细胞活性,再加上大量免疫抑制因子和细胞的存在,让 CAR-T 细胞难以发挥作用。

二、mRNA 疫苗技术:新冠疫情催生的抗癌 “神助攻”

就在 CAR-T 疗法陷入瓶颈时,新冠疫情期间快速崛起的 mRNA 疫苗技术,让人们看到了破局的希望。mRNA 疫苗之所以能在疫情中迅速落地并发挥关键作用,核心在于其独特的技术优势,而这些优势恰好能针对性解决 CAR-T 疗法的痛点。

mRNA 疫苗的核心是精准抗原设计高效递送系统。以新冠疫苗为例,研发人员通过人工修饰,稳定了新冠病毒刺突蛋白的预融合构象,这种构象能更有效地激发机体免疫反应,产生中和抗体。同时,mRNA 序列的优化也至关重要,通过密码子优化、减少二级结构、优化非翻译区等方式,能显著提升 mRNA 的稳定性和翻译效率,让其在体内更高效地表达抗原蛋白。此外,核苷修饰技术的突破,比如将尿苷替换为假尿苷或 N1 - 甲基假尿苷,大幅降低了 mRNA 的免疫原性,减少了副作用的同时提升了表达效果。

而支撑 mRNA 疫苗成功的另一关键是脂质纳米颗粒(LNP)递送系统。mRNA 本身极易降解,无法在体内稳定存在,LNP 通过磷脂 bilayer 和胆固醇构成的结构将 mRNA 包裹其中,有效保护其不被降解。更神奇的是,LNP 具有 pH 响应特性,在血液的中性环境中保持稳定,进入细胞内的内体后,酸性环境会让其表面电荷发生变化,从而破坏内体膜,将 mRNA 释放到细胞质中发挥作用,实现了高效靶向递送。

除此之外,LNP 还具备低免疫原性、可调节性和规模化生产的优势。与病毒载体相比,LNP 引发强烈免疫反应的风险更低,安全性更高;同时可以通过修饰表面配体或调整成分,实现对特定组织或细胞的靶向递送;其成熟的制备工艺也能满足大规模生产需求,为降低治疗成本提供了可能。

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三、强强联合:mRNA-LNP 技术重塑 CAR-T 疗法

正是看到了 mRNA-LNP 技术的巨大潜力,科研人员开始探索将其与 CAR-T 疗法结合,打造新一代抗癌疗法 —— 体内工程化 CAR-T 疗法。与传统的体外制备 CAR-T 细胞再回输的方式不同,这种新疗法通过注射包裹着 CAR 编码 mRNA 的 LNP,直接在患者体内对 T 细胞进行基因改造,让其成为 CAR-T 细胞,整个过程无需复杂的体外操作。

这种结合带来了诸多革命性改变。首先,解决了抗原异质性难题。mRNA 技术可以轻松设计多抗原靶向的 CAR 序列,让 CAR-T 细胞同时识别实体瘤中多种不同的抗原,有效避免肿瘤细胞通过抗原逃逸躲避攻击。比如在胰腺癌模型中,通过 mRNA 技术实现的序贯 CAR-T 疗法,先靶向肿瘤相关成纤维细胞重塑肿瘤微环境,再靶向肿瘤细胞,取得了比单一 CAR-T 疗法更好的效果。

其次,提升了治疗的安全性和灵活性。mRNA 在体内表达具有暂时性,不会像病毒载体那样导致 CAR 基因永久整合到细胞基因组中,降低了长期副作用的风险。如果出现严重副作用,治疗可以自然终止,避免了传统 CAR-T 疗法因永久表达带来的持续风险。同时,这种暂时性也允许医生根据患者病情调整给药剂量和时间,实现精准治疗。

LNP 递送系统则解决了 CAR-T 细胞改造效率和靶向性的问题。通过优化 LNP 的成分和表面修饰,可以实现对 T 细胞的特异性靶向递送。比如研究人员开发的 CD5 靶向 LNP、CD8 靶向 LNP 等,能精准将 CAR mRNA 递送到循环 T 细胞中,在体内高效生成 CAR-T 细胞,无需进行淋巴耗竭预处理,简化了治疗流程。还有研究通过 LNP 同时递送 CAR mRNA 和 PD-1 小干扰 RNA,在增强 CAR-T 细胞疗效的同时,减少了全身抑制 PD-1 带来的副作用。

多项临床前研究已经证实了这种组合疗法的潜力。比如 Capstan Therapeutics 开发的 CD8 靶向 LNP 平台,在动物模型中实现了快速高效的 CAR-T 细胞生成,成功清除了肿瘤并耗竭了 B 细胞;Orna Therapeutics 采用环形 RNA 替代线性 mRNA,进一步提升了稳定性,在白血病模型中实现了剂量依赖性的肿瘤消退。

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表 1. 展示 mRNA-LNP 递送至体内 CAR-T 疗法关键进展的代表性研究

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四、未来展望:攻克难关,让抗癌疗法更普惠

虽然 mRNA-LNP 介导的体内 CAR-T 疗法已经取得了令人振奋的进展,但要真正走向临床并惠及更多患者,仍有不少挑战需要克服。目前,科研人员正从多个方向发力,推动技术不断完善。

在 mRNA 技术方面,进一步优化核苷修饰是关键。除了已广泛应用的假尿苷修饰,研究人员正在探索 N6 - 甲基腺苷、5 - 甲基胞嘧啶等更多修饰方式的组合使用,以期在提升mRNA 稳定性和表达效率的同时,精准调控免疫反应,实现疗效与安全性的平衡。

在 LNP 递送系统方面,靶向性优化是核心方向。通过被动靶向(利用肿瘤组织的增强渗透滞留效应)、主动靶向(修饰抗体、配体等)和刺激响应靶向(温度、磁场等外部刺激)等多种策略,提升LNP对T细胞的靶向递送效率,减少肝脏等非靶器官的摄取,降低脱靶效应。同时,针对血脑屏障等特殊屏障的递送技术也在研发中,为脑部肿瘤的治疗提供可能。

此外,免疫反应的精准调控也至关重要。癌症治疗需要适度的炎症反应来激活 antitumor 免疫,尤其是在“冷肿瘤” 中,但过度的免疫激活又会引发副作用。未来需要通过优化 mRNA 修饰、LNP 成分和给药方案,实现 “按需激活” 免疫反应,在有效杀伤肿瘤的同时,避免免疫相关毒性。

随着这些技术的不断突破,mRNA-LNP介导的CAR-T疗法有望解决传统 CAR-T 疗法的诸多限制,不仅能提升血液肿瘤的治疗效果,更能为实体瘤治疗带来突破性进展。同时,其简化的制备流程和规模化生产潜力,也将大幅降低治疗成本,让更多癌症患者能够负担得起这种先进疗法。

从新冠疫苗到抗癌疗法,mRNA-LNP 技术的跨界应用再次证明了基础科学创新的巨大潜力。我们有理由相信,在不久的将来,这种强强联合的疗法将成为癌症治疗的新标杆,为更多患者带来治愈的希望。

2月7-8日

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5、全球仅4例人体数据却吸引MNC斥资10亿美金收购的底层逻辑;

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