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前言
在 ex vivo CAR-T(体外CAR-T)成功验证了细胞疗法效力却受困于其“高端定制”模式之后,in vivo CAR-T(体内CAR-T)——这种无需分离细胞、只需一针注射即可在患者体内直接生成 CAR-T 细胞的颠覆性技术——正试图从根本上破解可及性这一最大瓶颈,成为全球药企竞相追逐的下一代疗法。
近期,国内在该领域的研发突破也密集涌现。例如,虹信生物(MagicRNA)于9月在《新英格兰医学杂志》(NEJM)公布了基于mRNA-LNP的体内 CAR-T 临床数据,首次从临床层面验证了该路径的可行性,并在近期完成近亿元Pre-A+轮融资,打破 mRNA 行业长达一年的资本寒冰期;阿法纳生物亦凭借基于逻辑门控技术的体内 CAR-T 疗法进入临床阶段,为解决安全性这一核心痛点提供了新思路。
这些进展勾勒出中国企业在创新格局中正从“跟跑”向“并跑”乃至局部“领跑”转变的生动图景。本文将基于最新动态,全面解析 in vivo CAR-T在血液瘤、自身免疫病及实体瘤三大适应症中的研发进展与底层逻辑,梳理全球重点管线,并探讨技术路线竞争与未来趋势。
技术路径之争:
病毒载体长效赋能 VS mRNA-LNP灵活可控
在深入适应症之前,理解两大主流技术路径的核心区别至关重要。它们代表了解决“体内 CAR-T ”这一问题的两种不同科学路径。
可以说,病毒路径追求“一劳永逸”,而 mRNA 路径主打“灵活可控”。这一根本差异,决定了它们在下列不同适应症中的应用逻辑和前景。
三大领域应用:
传统挑战与 In Vivo CAR 的破局之道
血液肿瘤:
复发与抗原逃逸的 In Vivo CAR 升级策略
在细胞治疗领域,血液系统肿瘤,尤其是B细胞淋巴瘤和白血病,是ex vivo CAR-T目前应用最为成熟且疗效显著的疾病领域。但仍存在三大关键挑战:
不可重复性:患者复发或抗原逃逸时,原有CAR-T细胞失效,缺乏快速补救手段。
生产瓶颈:从采集T细胞到回输平均需2–4周,成本高昂,部分快速进展患者可能错失治疗窗口。
毒性管理压力:CRS与ICANS风险高,需住院监控。
In Vivo CAR的解法
病毒载体路径(长效缓解):一次治疗即可实现长期免疫监视,降低复发风险。以比利时EsoBiotec为例,其ENaBL平台通过慢病毒载体在患者体内直接重编程T细胞,生成 BCMA CAR-T 细胞。针对多发性骨髓瘤患者的 ESO-T01 I期临床数据显示,首批4名患者均表现出有效治疗反应,其中2人肿瘤已完全消失。该策略能够避免传统 ex vivo CAR-T 的生产瓶颈,同时降低因细胞失效或抗原逃逸导致的复发风险。。
mRNA-LNP 路径(灵活管理):复发或微小残留病(MRD)时,可快速再次给药;若抗原逃逸,则可快速切换靶点(如CD19→CD22)。国内嘉晨西海(JCXH-213)、星锐医药(STR-P004)
等管线正在探索门诊可给药、可维持治疗的模式 。
当前挑战
病毒载体:持久性表达是一把双刃剑,缺乏“关闭开关”可能导致不可逆的脱靶毒性或严重CRS/ICANS。预存免疫和整合突变风险亦是隐忧。
mRNA-LNP:瞬时表达是否足以实现深度且持久的肿瘤清除仍待验证;此外,LNP/PEG相关免疫原性可能影响重复给药的安全性与效率。
自身免疫性疾病:
从“高风险重置”到“安全可控调节”
自身免疫性疾病(如系统性红斑狼疮、多发性硬化)患者群体庞大,且以年轻女性为主。传统药物多为广谱免疫抑制剂,需长期甚至终身用药,带来累积毒副作用并严重影响生活质量。Ex vivo CAR疗法虽能实现深度缓解甚至“一次性治愈”,但其“免疫系统重置”模式可能带来长期免疫缺陷风险以及高昂的单次治疗费用,使得临床应用谨慎。
In Vivo CAR的解法
病毒载体路径(单次给药,旨在实现长效缓解):延续 ex vivo 的思路,通过单次给药实现数年免疫重置。例如济因生物(JY231)与传奇生物(LVIVO-TaVec100)正探索在SLE等自免病中实现“一次性”长期缓解的可能。
mRNA-LNP 路径(按需精准调节):通过瞬时表达,在疾病活动期短期清除B细胞,缓解后药效迅速消退,降低长期免疫抑制风险。 Capstan Therapeutics 的 CPTX-2309 已进入I期临床,是该领域的全球先行者。国内如虹信生物(HN2301)在SLE患者中首次实现了POC,星锐医药(STR-P004) 也在快速跟进。
当前挑战
病毒载体:在自免病中的长期安全性是最大担忧。CAR-T细胞长期存在可能带来免疫系统持续受抑、B细胞重建迟缓、感染风险增高,甚至有潜在的继发恶性肿瘤风险。
mRNA-LNP:核心问题在于药效持续时间与重复给药的安全性:一次给药后效果持续多久?是否需要定期给药(例如每几个月)?频繁给药对免疫系统或肝脏、脾脏等器官的中短期毒性如何?目前仍待临床验证。
实体肿瘤:
破解异质性、微环境与安全性三重壁垒
如果说在血液瘤和自免病中,in vivo CAR 是对现有疗法的“优化”和“替代”,那么在实体瘤领域,它则肩负着 “从零到一”的开荒使命。
实体瘤是细胞治疗的“珠穆朗玛峰”。Ex vivo CAR-T 尝试了多个靶点(如 GD2、GPC3、EGFRvIII),虽验证了安全性,但疗效仍受制于三重壁垒:
肿瘤异质性:单靶点 CAR 无法清除所有肿瘤细胞,抗原阴性克隆迅速逃逸。
免疫抑制微环境(TME):肿瘤组织物理屏障重重,且充满 PD-L1、TGF-β 等抑制因子,致使CAR细胞难以浸润并迅速耗竭。
on-target off-tumor毒性:实体瘤相关抗原(TAA)在正常组织有低水平表达,导致致命性的脱靶毒性,攻击正常组织带来严重风险[1]。
此外,ex vivo CAR 路径的困境在于,其“活药物”的特性放大了这些挑战: 体外制备的 CAR-T 细胞是一支“一次性”的常备军,一旦回输,其数量、活性和命运难以再被精确调控。若遭遇强抑制TME,大军会迅速衰竭;若发生脱靶毒性,则无法“召回”,只能等待其自行消亡。
In Vivo CAR的解法
相对而言,in vivo CAR 策略提供了一种全新的范式:它不再依赖于回输一支制备好的“军队”,而是向体内投送“智能军火库”(病毒或LNP),在患者自身的“主场”(脾脏、淋巴结、甚至肿瘤内部)就地武装T细胞,提供了前所未有的灵活性与可控性。
病毒载体路径(长效表达与精准感染):
靶向递送工程化:通过改造病毒衣壳/包膜,使其更高效、更特异性地感染T细胞。例如 Interius 利用 CD7 binder 提高T细胞特异性感染效率; EsoBiotec 的 ENaBL 平台则通过纳米抗体(VHH)模块实现对 TCRα/β T 细胞的可编程化靶向。这类策略已在动物模型中显示显著增强的转导效率,但仍处于早期验证阶段。
瘤内或局部给药:通过局部注射(如瘤内、胸腔灌注),可增加病毒在肿瘤组织的浓度,从而提升 CAR-T 浸润效率并降低系统性毒性。例如,易慕峰生物开发的 MxV-G 假型慢病毒在非清髓小鼠模型中实现了>4 周的 B 细胞清除,但尚未进入临床阶段。
mRNA-LNP 路径(安全可控+快速迭代):其瞬时性在实体瘤中从“理论劣势”变为“战略优势”,实现了ex vivo无法做到的动态管理。
多靶点序贯治疗:有望克服肿瘤异质性。例如,首轮靶向 Claudin 18.2 的 mRNA-LNP 治疗后若出现抗原逃逸,后续疗程可迅速切换为靶向 B7-H3 或 GPC3 的 mRNA-LNP,无需重新制备细胞,缩短治疗间隔。
瞬时表达:持续约 3–7 天,可避免因长期表达导致的“非靶毒性”或“抗原非依赖激活”;若首轮治疗出现抗原逃逸,可在停药后快速启动第二轮不同靶点的 mRNA-LNP 治疗,无需等待CAR-T细胞衰减或清除。
细胞特异性递送:通过 LNP表面修饰CD3/CD8靶向配体,可显著提高 mRNA 对 T细胞的递送效率。
当前挑战
病毒载体:在实体瘤中风险更高:实体瘤相关抗原(TAA)在某些正常组织上低水平表达,长期且不可逆表达的 CAR-T(尤其整合型载体)可能引起 on-target off-tumor 毒性。如何精确控制表达量、作用时间或有“关闭开关/可逆性”调控,是设计中非常重要的科学难题。 另外,在实体瘤中向肿瘤内部浸润与转导足够数量的 T 细胞是技术瓶颈;病毒载体在这方面常因物理屏障(血管、基质、TME 抑制性细胞)与分布体积问题而效率低。
mRNA-LNP :短暂存在可能不足以清除顽固实体瘤,需频繁给药或联合治疗,而LNP的天然肝向性(肝脏偏好分布)与载体成分清除路径可能导致在肿瘤 /外周组织中递送效率降低以及较高的安全性问题(肝脏累积毒性、 off-target分布等)。靶向修饰(如T-细胞靶向LNP、表面配体改造)和局部注射策略仍在探索中。
全球&中国I期/IIT In Vivo CAR管线
(截至2025年9月)
(novoprotein整理,如有错漏,欢迎指正)
共性问题:
从工艺放大到质量控制的产业化挑战
除了上述针对不同适应症的科学挑战,in vivo CAR疗法迈向产业化还面临一个横跨所有技术路径的共性难题:大规模生产的重现性与严格的质量控制。
无论是病毒载体还是mRNA-LNP,其生产过程都极为复杂。病毒载体的滴度、纯度、空壳率,mRNA-LNP的包封率、粒径均一性、以及核心指标——能够成功修饰T细胞并表达CAR的阳性率(Transduction/Transfection Efficiency)——都需要在放大生产(Scale-up)时得到精确控制。任何批间差异都可能直接导致临床疗效的不稳定,这是将其从实验室的“概念验证”转化为可惠及广大患者的“标准化药品”必须翻越的一座大山。
未来方向:联合策略与工程化创新
由于实体瘤的复杂性与异质性,单一技术路径难以实现完全突破,未来in vivo CAR的发展将聚焦以下方向[2]:
联合免疫调控
与免疫调节剂(如PD-1抑制剂、IL-12 mRNA)联合使用,逆转 TME 免疫抑制状态。mRNA-LNP的瞬时表达特性尤其适合此类组合,可在提供足够免疫刺激的同时控制毒性风险。
逻辑门控设计[3]
通过分子电路赋予 CAR-T 条件性激活能力:
「AND」门:可要求T细胞在同时识别两种肿瘤抗原后才被激活。
「NOT」门:遇到肿瘤抗原激活,遇到正常组织抗原时触发抑制。
级联门控(如SynNotch):先识别抗原 A,再诱导生成抗原 B 的 CAR,实现空间特异性。
可进一步叠加“药物开关”“自杀开关”,增强可控性。这不仅为患者提供了安全兜底,显著降低on-target off-tumor毒性,也为产品的监管审批和商业成功奠定了坚实基础。国内阿法纳生物的AFM4801管线正是这一方向的代表。
递送方式创新
通过瘤内注射或局部区域给药(如胸腔灌注),可提高有效浓度,增强CAR-T细胞浸润与抗肿瘤效果。
新型效应细胞
除T细胞外,还可改造巨噬细胞(CAR-M),利用其天然浸润与抗原呈递优势,如Myeloid的MT-302/GPC3-CAR-M。
生产工艺的创新与标准化
克服产业化挑战的关键在于将“手工定制”转化为“标准化生产”。这依赖于上下游工艺的全面创新:
平台化工艺开发:建立适用于不同靶点CAR的病毒载体/mRNA-LNP平台化生产工艺,减少从头开发的时间与成本,提高批间一致性。
先进过程分析技术(PAT)与质量控制:引入在线监测和快速放行检测方法,对关键质量属性(CQAs),如病毒载体基因组滴度、mRNA-LNP的包封率与CAR阳性率,进行实时、精准的控制,确保每一批产品的有效性和安全性。
封闭式、自动化的生产系统:采用一次性生物反应器和自动化设备,减少人为干预和污染风险,是实现大规模、高重现性生产的必由之路。
这些策略的共同目标,是在提升疗效的同时增强可控性、安全性与生产可行性,,从而加速 in vivo CAR-T 的临床落地与商业化。
近岸蛋白:为全球创新者提供研发解决方案
依托NovoiSMART 多策略抗体发现平台及RNA设计与开发技术平台,提供面向 in vivo CAR 领域全面的技术服务与产品正规配资网站,涵盖CAR分子发现与特异性靶向抗体筛选、RNA设计与合成、Ab-tLNP偶联工艺开发、CAR-RNA-tLNP生产及药效评估,助力合作伙伴加速创新转化,共同推动细胞与基因治疗迈向新阶段。
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