萬字綜述 | 體內 CAR-T：病毒/非病毒載體優缺點對比

摘要：嵌合抗原受體（CAR）T 細胞療法在血液惡性腫瘤中展現出卓越臨床療效，多款產品已獲批臨床應用。但其廣泛推廣仍受多重壁壘限制：嚴重毒副作用、實體瘤療效有限、體外制備流程復雜且成本高昂。現有療法多為自體產品，存在細胞質量不均、體外制備周期長、患者可及性差等問題。

體內 CAR-T 療法作為全新技術路徑應運而生，可直接在患者體內生成功能性 CAR-T 細胞，多款技術平臺已進入 I 期早期臨床。該方案無需采集患者自體細胞，大幅降低制備失敗率，有望開發低成本現貨通用型產品。

體內 CAR-T 研發的核心是選擇適配的基因遞送載體，目前分為病毒、非病毒兩大體系：慢病毒、腺病毒、腺相關病毒（AAV）等病毒載體已在體外 CAR-T 與傳統體內基因治療中廣泛應用；脂質納米粒（LNP）、聚合物復合物（Polyplex）等非病毒載體憑借高裝載容量、可重復給藥、可規?；a（新冠 mRNA 疫苗已驗證其可行性）備受關注。

近年體內 CAR 工具庫持續拓展：可通過轉座子系統穩定整合 CAR 基因的 DNA 型 LNP、第四代靶向 T 細胞慢病毒（可減少載體表面 CAR 表達、降低異常剪接）、各類新興基因編輯工具相繼問世。

本文系統對比體內 CAR-T 適用的病毒與非病毒載體，從安全性、藥效、規?；a、分析檢測手段、監管落地、商業化潛力六大維度，梳理各類載體的優劣勢。

1 引言

CAR-T 細胞療法徹底革新癌癥治療，全球已有多款產品獲批、臨床研究數量快速增長。針對常規治療無效的復發難治血液腫瘤，CAR-T 可實現持久疾病緩解，為晚期患者帶來全新治療選擇。

CAR-T 的作用原理：向 T 淋巴細胞導入人工合成 CAR 受體，賦予其識別腫瘤抗原的能力；CAR 結合腫瘤靶點后，T 細胞釋放穿孔素、顆粒酶等細胞毒性因子，誘導腫瘤細胞凋亡（圖 1）。

盡管療效突出，CAR-T 臨床普及仍存在多重核心瓶頸：

全身毒性風險：細胞因子釋放綜合征（CRS）、免疫效應細胞相關神經毒性（ICANS）可危及生命；

實體瘤療效不足：腫瘤微環境免疫抑制、腫瘤抗原異質性、T 細胞難以浸潤實體瘤；

體外制備缺陷：自體 CAR-T 需單獨采集、分離、激活、基因修飾、擴增、制劑分裝，流程繁瑣、人力成本極高。即便 FasT CAR-T 等快速制備工藝縮短周期、提升細胞存續與應答率，仍存在細胞得率低、質控難度大、高端設備依賴等短板，最終推高治療價格，限制普通患者使用。

長期隨訪數據顯示，慢病毒、γ 逆轉錄病毒改造的 CAR 產品雖插入致癌風險極低、臨床獲益遠大于風險，但仍要求患者終身藥物安全監測，亟需更簡易、標準化的新一代遞送平臺。

異體 CAR-T 雖可降低部分成本，但復發率偏高、長期療效尚未證實，同時存在移植物抗宿主病（GvHD）、宿主免疫排斥問題。通過基因編輯敲除 TCR 可緩解上述風險，但會增加工藝復雜度、削弱 T 細胞體內存續能力。

體內 CAR-T：范式革新

體外制備需分離患者 T 細胞，而體內 CAR-T 直接向患者體內遞送 CAR 編碼基因，原位改造 T 細胞（圖 2），徹底改變現有治療模式：

優勢：

無需采集患者自體細胞，消除自體制備失敗；

相比異體 CAR，免疫原性更低，可開發現貨通用制劑；

簡化操作，無需大型細胞制備中心。

目前進入臨床的體內 CAR 平臺包括：靶向 CD7 慢病毒遞送 CD19/CD20 CAR、共表達 CD80/CD58 的 CD3 共刺激慢病毒（VivoVec）、靶向 CD3/CD7 的 mRNA/DNA 脂質納米粒（用于腫瘤、自身免疫病首個人體試驗）。

體內 CAR-T 現存核心挑戰

淋巴細胞清除矛盾：傳統 CAR-T 預處理通過清淋減少免疫競爭、延長 CAR-T 存活，但體內 CAR-T 需要保留未修飾 T 細胞作為改造原料，清淋治療會直接破壞靶點細胞；不做清淋則體內免疫細胞競爭營養、生長因子，限制 CAR-T 擴增，同時載體易發生脫靶轉染，降低 T 細胞改造比例。

載體固有免疫激活：LNP 可電離脂質、病毒衣殼/包膜蛋白會觸發機體先天免疫，既可能增強抗腫瘤應答，也會加重 CRS、神經毒性，同時影響重復給藥可行性與 CAR-T 細胞表型。

體內質控缺失：體外 CAR-T 可在輸注前完成全面細胞質控，體內療法僅能檢測給藥載體，無法提前評估體內改造后細胞的安全與藥效，大幅增加風險管控難度。

現有動物模型與早期人體臨床數據證實體內 CAR-T 具備開發潛力，部分 I 期研究顯示慢病毒體內 CAR-T 可有效清除 B 細胞、毒性可控，但長期緩解持久性、插入致癌風險仍待驗證。

鑒于基因遞送是該技術的核心，本文系統對比病毒、非病毒載體，從藥效、安全、生產、檢測、監管、商業化展開全面分析。

2 基因遞送載體分類2.1 病毒載體

數十年研究已證實病毒可作為治療基因遞送工具。通過改造病毒基因組，可分別實現穩定/瞬時轉基因表達、差異化裝載容量、組織靶向能力、分級安全特征。病毒載體三核心元件：目的轉基因、決定細胞嗜性的衣殼/包膜、調控表達的調控序列。慢病毒（LV）、腺病毒（AdV）、腺相關病毒（AAV）均已有獲批體內/體外基因治療產品。

2.2 慢病毒載體（LV）

慢病毒歷經四代迭代，每一代通過改造病毒基因、引入異源元件提升產量與生物安全性；第三代是目前臨床主流，平衡產量與安全；第四代安全優化更完善，但病毒滴度偏低，應用較少。慢病毒已支撐多款商業化 CAR-T（Kymriah、Breyanzi、Abecma、Carvykti）與造血干細胞基因療法（Skysona、Zynteglo、Libmeldy）。

理化與作用特征

顆粒直徑 80–100 nm，脂質包膜，單鏈 RNA 基因組，裝載容量約 8.5 kb；

通過受體介導胞吞進入細胞，RNA 逆轉錄為雙鏈 DNA，整合至宿主基因組；可同時轉染分裂、靜息細胞，適合 T 細胞改造；

通用假型包膜 VSV-G，穩定性高、病毒滴度高，但泛嗜性極強，全身給藥脫靶風險高；現開發尼帕病毒、麻疹病毒、考克病毒等靶向包膜，特異性大幅提升。

體內 CAR-T 臨床前進展

靶向 CD3/CD8 的第四代慢病毒（TetraVecta）采用 TRiP 系統，在載體生產階段抑制 CAR 表達，避免病毒顆粒表面展示 CAR，降低 B 細胞脫靶轉染；人源化小鼠模型中可特異性改造 T 細胞、肝臟富集極低，快速誘導 B 細胞耗竭。非人靈長類 VivoVec 平臺（考克假型 + CD3 共刺激）無需清淋預處理，體內 CAR-T 可穩定存續數月，持續清除 B 細胞，具備極強轉化價值。

風險短板

基因組隨機整合存在插入誘變風險，FDA 已對 CD19/BCMA 靶向 CAR-T 發布黑框警告，提示遠期 T 細胞惡性腫瘤風險。

2.3 腺相關病毒載體（AAV）

無脂質包膜小型病毒（~25 nm），單鏈 DNA 基因組，衣殼血清型決定組織嗜性，主流血清型：

• AAV1：心肌、骨骼肌、腦膠質細胞高轉染；

• AAV2：肝細胞、視網膜細胞特異性最優；

• AAV9：可穿透血腦屏障，適用于中樞遞送；

裝載容量僅 4–6 kb，轉基因以游離環狀 DNA 存在于細胞核，整合概率僅 0.1%，插入風險遠低于慢病毒；

安全性優異，多款獲批產品（Luxturna、Zolgensma、Hemgenix）；

局限：無天然 T 細胞嗜性，全身給藥肝臟富集嚴重；通過衣殼進化（Ark313）、表面偶聯 CD8/CD3 DARPin 納米抗體可顯著提升 T 細胞靶向，Ark313 單次靜脈注射可實現 10.2% 脾臟 T 細胞轉染，較野生型 AA6 提升 10 倍；

大容量基因解決方案：雙載體/三載體拆分遞送大片段 CAR 構建體。

2.4 腺病毒載體（AdV）

顆粒 90–100 nm，非整合型，轉基因游離存在；高容量腺病毒（HC-AdV）裝載上限達 37 kb，可同時裝載自殺基因、組織特異性啟動子、調控回路，適配復雜體內編輯需求。

天然 Ad5 無 T 細胞受體，僅能轉染表達柯薩奇/腺病毒受體細胞；改造 Ad5/35、偶聯 CD3/CD28/IL-2R 適配體后，T 細胞轉染效率最高可達 76%；

核心缺陷：免疫原性極強，體內易產生中和抗體，重復給藥效果大幅下降；通過包膜屏蔽修飾（SHREAD 載體）可降低免疫識別，但會削弱轉染效率。

2.5 非病毒載體

包含脂質納米粒、陽離子聚合物復合物兩大類，核心優勢：無插入突變固有風險、免疫原性更低、規?；a成本更低；分兩大遞送模式：

mRNA 遞送：僅瞬時表達，數天內核酸降解，無基因組整合風險，但 CAR-T 存續時間短，適合自身免疫病短期免疫重置；

DNA + 轉座子共遞送（如 NCtx LNP）：通過 “剪切粘貼” 機制定點整合 CAR，實現長期穩定表達，適用于腫瘤長期監視；

主流體系對比：

（1）脂質納米粒（LNP）

由可電離脂質、輔助脂質、膽固醇、PEG 脂質四組分構成；生理 pH 呈電中性，內體酸性環境質子化，破壞內體膜釋放核酸。

• mRNA-LNP：新冠疫苗已完成大規模 GMP 生產驗證；靶向 CD3/CD7/CD8 LNP 可快速誘導 CAR 表達，但峰值僅 12–36 h，60 h 后表達大幅衰減；

• DNA 轉座子 LNP：單次給藥即可實現持久 CAR-T 生成，給藥劑量比純 mRNA 低 40–50 倍，兼顧非病毒生產優勢與長期抗腫瘤效果； 短板：靜脈給藥大量富集肝臟，PEG 組分易觸發補體激活，限制重復給藥。

陽離子聚合物（PEI、聚賴氨酸 PBAE）通過靜電結合核酸形成納米顆粒；

• 體外 T 細胞轉染效率不足 10%，遠低于 LNP；

• 體內重復給藥毒性高，標準化 GMP 生產難度大，目前僅處于臨床前 I 期探索階段；

• 優勢：凍干后 4℃可長期儲存，冷鏈依賴更低。

CRISPR-Cas9 系統可定點將 CAR 插入 TRAC 安全位點，同步敲除內源 TCR，降低 GvHD；但 Cas9 編碼基因 4.3 kb，疊加 CAR 后超出 AAV 裝載上限，需 LNP、多載體共遞送實現；LNP 可同時遞送 CAR mRNA 與 PD-1 敲除向導 RNA，實現 “改造 CAR + 解除免疫抑制” 一體化。

3 病毒與非病毒載體全方位對比

載體的靶向能力、體內分布、基因持續表達時長、免疫原性等要素相互關聯，直接決定載體的安全與藥效表現。下文從五大核心維度對比各類遞送系統，各類載體關鍵參數匯總見表 1。

表1 病毒、非病毒載體核心特性對比

3.1 靶向特異性與脫靶效應

載體開發的核心目標是實現 T 細胞精準遞送，減少肝臟、髓系細胞等非靶細胞的脫靶轉染，目前主流優化策略分為四大類：

病毒載體：包膜/衣殼工程改造

慢病毒：替換廣譜嗜性 VSV-G 包膜，采用尼帕病毒、麻疹病毒假型骨架，并在包膜表面偶聯 CD3/CD8 靶向 DARPin 或單域納米抗體，可顯著提升體內 T 細胞富集程度，人源化小鼠模型中外周 CAR 陽性 T 細胞最高可達 54%；科卡爾（Cocal）假型包膜僅具備抗血清滅活、降低細胞毒性的優勢，原生無 T 細胞靶向能力，需額外修飾靶向配體。

AAV：改造手段包含衣殼定點突變、DNA 洗牌定向進化、衣殼表面偶聯靶向多肽，代表性進化變體為 Ark313；該變體在小鼠靜脈給藥模型中可提升脾臟 T 細胞轉染效率、減少肝臟載體蓄積，但在人源 T 細胞中的靶向效果仍待驗證。

非病毒 LNP：顆粒表面功能修飾

在脂質納米粒表面偶聯抗 CD3/CD7 單克隆抗體，體外人外周血單核細胞（PBMC）體系中，T 細胞轉染比例可達 90%，NK 細胞、單核細胞脫靶轉染程度極低；通過 SORT 選擇性器官靶向脂質體系調控脂質配比，還可實現脾臟、肺、肝臟的組織定向遞送。

共激活型一體化遞送載體

體外 CAR-T 可依靠 CD3/CD28 磁珠預激活 T 細胞，但體內給藥無法采用該方案。因此研究開發表面攜帶共刺激配體的載體（激活型 L、搭載三聯適配體的腺病毒），在遞送 CAR 基因的同時直接激活靜息 T 細胞，顯著提升體內基因改造效率。

轉錄層面靶向調控

利用 T 細胞特異性 EF1-α 啟動子驅動 CAR 表達；搭配肝細胞特異性 microRNA 抑制元件，阻斷 CAR 在肝臟細胞中轉錄；同時優化 mRNA 非翻譯區（UTR）序列，從翻譯層面抑制脫靶細胞內 CAR 蛋白合成。

3.2 體內分布與器官毒性

所有靜脈給藥載體均會大量富集肝臟，誘發肝損傷：AAV 臨床試驗曾出現肝毒性死亡案例；LNP 雖臨床前未見明顯臟器損傷，但微量脂質 - 核酸加合物會激活庫普弗細胞、誘發炎癥，需精細調控脂質化學結構降低肝臟蓄積。

3.3 轉基因存續與插入致癌風險

整合型載體（慢病毒、轉座子 DNA-LNP）

優勢：CAR 永久整合，CAR-T 長期存續，適合腫瘤長效抗腫瘤監視；

風險：隨機插入可能激活原癌基因；慢病毒優先插入基因間區，轉座子（Sleeping Beauty）插入位點更安全，但 piggyBac 轉座子臨床出現 2 例 CAR-T 淋巴瘤；需搭載自殺開關（RACR）用于安全管控。

非整合載體（AAV、mRNA-LNP）無基因組插入，致癌風險極低；但 CAR 表達短暫，需多次給藥，適配紅斑狼瘡等自身免疫病短期 B 細胞清除。

3.4 免疫原性與重復給藥可行性

病毒載體：AAV/AdV 易誘導中和抗體，無法多次給藥；慢病毒免疫原性中等，改造包膜可規避預存抗體；

非病毒 LNP：先天免疫激活可控，優化離子脂質后可反復給藥，是自身免疫病首選；但 PEG 修飾會誘發抗 PEG 抗體，限制多次注射；

T 細胞耗竭對策：間歇重復給藥（瞬時 mRNA 體系）、CRISPR 敲除 PD-1/LAG3 等檢查點、CAR 定點插入 TR 基因減少持續激活。

3.5 規?；a與成本病毒載體（LV/AAV/AdV）

病毒載體生產高度依賴轉染 HEK293 細胞，GMP 質粒、轉染試劑是主要成本來源，不同載體量產瓶頸與解決方案整理見表 2。

表 2 病毒載體生產核心難題與優化方案

生產依賴 HEK293 細胞轉染多質粒，原料 GMP 質粒、轉染試劑成本極高；

• 腺病毒：2000 L 發酵單批可產出近 190 萬劑，單位成本最低；

• 慢病毒：2000 L 僅 672 劑，50 L 小規模單批僅 17 劑，單劑成本高達 1.9 萬美元；

• AAV 產量最低，50 L 規模單劑成本近 20 萬美元；優化方向：懸浮固定床生物反應器、穩定產細胞株替代瞬時轉染、連續灌注培養降低損耗。

非病毒載體為無細胞生產流程，mRNA 體外轉錄、微流控組裝工藝標準化，但脂質原料、mRNA 純化存在制約，生產痛點匯總見表 3。

表 3 非病毒載體（LNP/聚合物）生產難點與改進方向

優勢：無細胞生產，IVT 體外轉錄 mRNA，微流控一步納米組裝，工藝流程標準化，可通用不同 CAR 序列；新冠疫苗生產線可直接改造用于 CAR 遞送；

成本：mRNA 藥物底物成本占 73%，微流控設備一次性投入 2–4 萬美元，單劑原料成本低至 0.004–2 美元；

短板：脂質供應鏈稀缺，終產品需 - 80℃超低溫儲存；聚合物復合物生產成熟度低，尚未商業化。

3.6 分析質控技術

體外 CAR-T 可完整檢測細胞純度、殺傷功能；體內 CAR 僅能檢測給藥載體，無法提前表征改造后 T 細胞，質控難度顯著提升。各類載體放行所需關鍵質量屬性（CQAs）與配套檢測方法見表 4。

表4 病毒、非載體 GMP 放行關鍵質量屬性及檢測手段

體外 CAR-T 可完整檢測細胞純度、殺傷功能；體內 CAR 僅能檢測給藥載體，缺乏改造后細胞質控手段，監管難度更大：

病毒載體質控：qPCR/dPCR 滴度、AUC 區分空/完整 AAV 衣殼、RCV 復制型病毒檢測；

LNP 質控：DLS 粒徑、冷凍電鏡形貌、LC-MS 脂質雜質、dsRNA 毒性雜質檢測；

體內特有檢測需求：外周血 CAR 陽性 T 細胞比例、CAR 拷貝數、插入位點分布、B 細胞耗竭深度、CRS 毒性標志物動態監測，目前暫無統一行業標準。

4 行業前景與臨床管線（截至2026年3月）

全球藥企重金布局體內 CAR-T 賽道，2025–2026 年頻繁出現大額收購，截至 2026年3月全球在研管線整理見表 5。

表5 2026 年 3 月全球體內 CAR-T 在研企業與管線匯總

全球藥企重金布局體內 CAR-T，2025–2026 大型并購頻發：

• 阿斯利康收購 EsoBiotec（慢病毒體內 CAR）；

• 艾伯維收購 Capstan（CD8 靶向 mRNA-LNP）；

• 吉利德旗下 Kite 收購 Interius（CD7 慢病毒）；

• 禮來收購 Orna（環狀 RNA LNP 平臺）；

• 多款產品進入 I 期臨床：Umoja VivoVec 慢病毒、Legend 生物 LVIVO-TaVec、Capstan CD8 LNP、Myeloid 實體瘤靶向 LNP；

血液腫瘤（淋巴瘤、骨髓瘤）：優選整合型慢病毒/轉座子 DNA-LNP，實現長期 CAR-T 存續，單次給藥長期控瘤；

自身免疫?。t斑狼瘡）：瞬時 mRNA/環狀 RNA LNP，可重復給藥，永久改造風險低，短期清除 B 細胞后免疫系統重置；

實體瘤：CD7 靶向載體同時改造 T/NK 細胞，克服腫瘤微環境抑制。

4.1 監管層面變革

傳統體外 CAR-T 監管歸類為細胞治療產品；體內 CAR-T 給藥原料是載體，歸類為基因治療藥物，監管框架完全重構：

整合型載體（慢病毒/轉座子）：要求最長 15 年長期隨訪，監測插入突變、遲發 T 細胞腫瘤；

mRNA 非整合載體：無需長期基因組監測，但需評估多次給藥累積免疫毒性；

可比性評價：載體脂質、包膜、質粒序列微小改動均需補充非臨床橋接試驗。

5 結論

體內 CAR-T 是細胞免疫治療的顛覆性技術，將 CAR 基因修飾從體外工廠轉移至患者體內，徹底解決自體 CAR 制備失敗、成本高昂、可及性差的痛點，但不存在萬能遞送載體，需依據疾病場景差異化選擇：

慢病毒：T 細胞轉染效率最高、臨床數據最豐富；缺陷為整合致癌風險、規模化生產成本極高；適合血液腫瘤長效單次治療；第四代靶向包膜大幅降低脫靶，是當前臨床主流管線；

AAV：安全性最優、無整合風險；短板裝載容量受限、天然無 T 細胞嗜性，僅適用于小型 CAR 構建體；

腺病毒：超大裝載容量，可共遞送 CRISPR、自殺基因；免疫原性過高限制重復給藥；

mRNA-LNP：生產快速、成本可控、可多次給藥；CAR 表達短暫，適合自身免疫病短期干預；

DNA 轉座子 LNP：融合非病毒生產優勢與長期穩定 CAR 表達，是最具潛力下一代雜交平臺；

未來發展方向：

載體靶向優化：CD3/CD8/CD7 表面配體、組織特異性啟動子，徹底消除肝臟脫靶；

一體化多功能遞送：載體同時搭載 CAR、檢查點敲除 CRISPR、安全自殺開關；

生產工藝革新：連續生物反應器、凍干 LNP 消除超低溫冷鏈；

多細胞拓展：體內 CAR-NK、CAR - 巨噬細胞遞送，攻克實體瘤瓶頸；

病毒與非病毒載體并非替代關系，而是互補并行發展。體內 CAR-T 尚處于臨床早期，長期安全性、實體瘤應答數據仍需積累；隨著載體工程、制造、分析技術迭代，未來 CAR-T 將脫離專業細胞中心，成為全球普及、平價通用型免疫藥物。

識別微信二維碼，添加生物制品圈小編，符合條件者即可加入

生物制品微信群！

請注明：姓名+研究方向！

本公眾號所有轉載文章系出于傳遞更多信息之目的，且明確注明來源和作者，不希望被轉載的媒體或個人可與我們聯系(cbplib@163.com)，我們將立即進行刪除處理。所有文章僅代表作者觀不本站。