在过去的十多年里，CAR-T细胞疗法已经改变了肿瘤学领域，治疗了以前无法治愈的血液类癌症。尽管CAR-T疗法因其在癌症中的成功而声名鹊起，但这种治疗原理可以追溯到近30年前——使用T细胞治疗艾滋病。虽然这些***初的尝试在治疗艾滋病方面没有获得成功，但证明了工程T细胞在免疫功能低下患者中的长期持久性。

2010年，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的 Carl June 教授率先将CAR-T细胞疗法推进到人体临床试验，并成功“治愈”了多名白血病患者，他也因此被誉为“CAR-T之父”。2017年，FDA***批准了CAR-T疗法上市，如今，已有6款CAR-T疗法获得FDA批准用于治疗白血病和淋巴瘤等血液类癌症。CAR-T疗法的成功应用，让许多在等待骨髓配型中绝望的人重新燃起了希望，也标志着细胞治疗时代的到来。

CAR-T疗法，即嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，简单来说，就是把病人的免疫T细胞在体外通过生物工程改造，使其识别肿瘤细胞表面的抗原，然后把这些细胞输回病人体内，达到识别、杀死癌细胞的效果。科学家们也一直在努力将CAR-T疗法应用于血液类癌症以外的其他癌症类型。

此外，来自临床和临床前的研究显示，CAR-T疗法除了用于治疗癌症，在自身免疫疾病、慢性感染、心脏病、衰老相关疾病等领域同样充满潜力。

近日，Carl June 教授等在 Nature 发表了题为：CAR T therapy beyond cancer: the evolution of a living drug 的文章。

这篇文章回顾了CAR-T疗法背后的基本原理，肿瘤学目前面临的挑战，在非癌症疾病中的初步研究结果，以及相关新兴技术的讨论，还强调了对CAR-T疗法的特异性和安全性的关注，并概述了CAR-T疗法超越癌症的未来之路。

近年来，科学家们一直在努力将CAR-T疗法应用于除血液类癌症以外的癌症类型，例如各种实体瘤。而一些早期研究结果显示，CAR-T疗法的下一个进展可能是在癌症以外的领域，CAR-T疗法可能在自身免疫病（系统性红斑狼疮、寻常型天疱疮、多发性硬化、多发性硬化症、1型糖尿病、哮喘）、纤维化疾病（心脏、肝脏、肺以及肾脏纤维化）、衰老相关疾病（肝脏纤维化、实体瘤、动脉粥样硬化、自然衰老）、感染性疾病（艾滋病、乙肝、丙肝、肺结核）等领域有着广泛应用潜力。

CAR-T疗法的潜在治疗领域

CAR-T细胞治疗

CAR-T疗法的基本原理是将T细胞的杀伤效力与抗体的特异性结合起来，从而实现精确地杀死患病细胞。单链可变片段（ScFv）赋予特异性，而细胞内信号域激活T细胞介导的细胞毒性。***代CAR结构由CD4细胞外结构域与CD3ζ信号结构域结合组成，但这些结构缺乏效力，这推动了包括CD28或4-1BB等共刺激结构域的第二代CAR的发展，这提高了其效应功能和持久性，目前这些CAR-T细胞已被美国FDA批准用于治疗白血病和淋巴瘤等血液类癌症。对这些受体进行微调导致新一代的CAR消除抑制结构域，引入显性负受体或突变共刺激结构域以提高疗效。

CAR-T细胞的工程化设计

CAR-T细胞在传统的癌症治疗药物或方法失败的情况下的成功，表明了细胞和基因治疗是癌症治疗的新支柱。与传统药物/疗法相比，CAR-T细胞具有许多独有的特征。CAR的内在特异性是目前小分子药物所无法比拟的。CAR-T细胞依靠T细胞的细胞毒性，利用这种***的内源性途径。作为一类活细胞药物，它的额外好处是，即使单个CAR-T细胞也可以呈指数增长，从而杀死数百甚至数千个靶细胞。当靶细胞被清除后（抗原不再存在），CAR-T细胞仍可以存在并持续巡逻超过十年时间，从而防止疾病复发。而且，大量临床数据证实了CAR-T细胞的可行性，目前全世界已有超过1.5万人接受了CAR-T治疗，还没有看到任何患者中发生自体CAR-T细胞转化为恶性细胞。

因此，利用CAR-T细胞的特异性、效力和临床安全性来治疗其他疾病，具有令人信服的可能性。

CAR-T疗法面临的挑战

尽管CAR-T疗法在血液类癌症中的临床疗效显著，但也可能会出现严重的临床并发症。短时间内高水平的CAR-T细胞扩增和靶细胞杀伤可导致细胞因子释放综合征（CRS），也就是所谓的细胞因子风暴。在严重的CRS病例中，患者可能会出现高烧、低血压甚至多器官衰竭。另一个主要障碍是on-target、off tumour毒性，也就是CAR-T细胞靶向了肿瘤细胞以外的健康组织/细胞的目标抗原，当目标抗原存在于重要组织时，这可能导致严重的毒性甚至死亡。此外，为了促进工程化CAR-T细胞的植入和扩增，在给患者输注之前要通过放化疗进行了清髓处理，这一过程本身具有基因毒性，可能会增加患癌症和其他疾病的风险。

除了上述潜在副作用和安全性风险之外，自体CAR-T细胞的制造是一项新兴技术，设计和生产CAR-TT细胞并用于治疗的成本很高。目前FDA已批准的CAR-T疗法的治疗费用在数十万美元，因此，CAR-T疗法还面临着巨大的经济障碍。与高成本相关的是CAR-T疗法相对难以获得，因为这种高度定制化的活细胞药物需要专门的设备和***知识，因此只有少数高水平的医疗中心才能进行CAR-T治疗。

总的来说，这些挑战意味着许多可能是CAR-T疗法的***佳候选者的患者目前无法获得治疗。

CAR-T疗法在实体瘤中的应用

实体瘤是***普遍的癌症，在癌症中占比超过90%，也是***大的未得到满足的医疗需求。因此，靶向实体瘤的CAR-T细胞获得了大量的科学和临床关注。但迄今为止，实体瘤的CAR-T临床试验结果在很大程度上是令人失望的。

实体瘤对CAR-T疗法提出了独特的挑战。与B细胞恶性肿瘤普遍存在肿瘤特异性抗原相反，实体瘤是高度异质性的，极少存在肿瘤特异性抗原。因此，在实体瘤的CAR-T治疗中，通常将肿瘤中过度表达的抗原作为靶标，然而，这些抗原通常在健康组织中有着不可忽略的低水平表达，从而导致治疗相关毒性作用。

此外，实体瘤的肿瘤微环境（TME）也是一大挑战，其包括抵抗CAR-T细胞运输和浸润的物理屏障，以及抑制CAR-T细胞活性的免疫抑制环境。为了克服运输和渗透的障碍，研究人员正在探索肿瘤内注射CAR-T细胞、使用多肽和纳米颗粒疫苗增强CAR-T细胞数量，以及设计细胞因子驱动的CAR-T细胞扩增。针对TME的方法包括使用溶瘤病毒来调节TME的免疫抑制性质，以及使用CRISPR-Cas9和其他基因组编辑方法在体外强化CAR-T细胞等。

片段筛选磁珠作为高通量测序中的关键原料，是影响整体实验结果的重要部分。如何对片段筛选磁珠进行稳定性的规模化生产，也是各类磁珠厂商要面临的问题。洛阳吉恩特生物科技有限公司作为生物磁珠的生产厂家，对片段筛选磁珠的关键工艺进行长期、大量的优化，通过在实际应用场景中的反复测试，目的片段筛选准确，尤其对于200-500bp的片段，筛选效果良好稳定，并且磁珠的磁响应速度快，可以在较短的时间内完成实验，筛选结果可直接进行下游环节。