本文來源于微信公眾： 生物世界 作者：生物世界

撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文

經(jīng)過基因工程改造、重編程以表達嵌合抗原受體（CAR）的 CAR-T 細胞療法，已徹底改變了癌癥治療格局，目前，美國 fDA 已批準了款 CAR-T 細胞療法，用于治療包括白血病、淋巴瘤和骨髓瘤在內(nèi)的復發(fā)或難治性癌癥。最近，CAR-T 細胞療法還在系統(tǒng)性紅斑狼瘡等多種自身免疫疾病中展現(xiàn)了強大的治療潛力。

通過基因組編輯增強 T 細胞功能，無論是通過破壞內(nèi)源性基因還是精確插入 DNA 片段，都已展現(xiàn)出相當大的前景。然而，CAR-T 細胞的體外制造過程周期漫長且成本高昂，限制了這些療法的可及性。

在體內(nèi)原位生成 CAR-T 細胞，即所謂的 in vivo CAR-T 技術，能夠克服上述障礙，但目前的方法要么依賴于持續(xù)時間有限的瞬時表達（使用 LNP 遞送 mRNA ），要么依賴于缺乏特異性的 DNA 負載隨機整合（慢病毒載體遞送 DNA）。

2026 年 3 月 18 日，加州大學舊金山分校研究人員在國際頂尖學術期刊 Nature 上發(fā)表了題為：In vivo site-specific engineering to reprogram T cells 的研究論文。

該研究開發(fā)了一種雙載體系統(tǒng)——使用包膜遞送載體（EDV）和腺相關病毒（AAV）分別遞送 CRISPR–Cas9 RNP 和 CAR 模板，將 CAR 高效且特異性整合到 T 細胞的 TRAC 位點，在人源化小鼠模型的 B 細胞發(fā)育不全、血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實體瘤中體內(nèi)生成了治療水平的 CAR-T 細胞。這些發(fā)現(xiàn)為更高效、更精準且更廣泛可及的 T 細胞療法開辟了新途徑。

核心原理：雙載體系統(tǒng)實現(xiàn)體內(nèi)精準改造
在這項最新研究中，研究團隊開發(fā)了一套創(chuàng)新的“雙載體系統(tǒng)”——
1、EDV（包膜遞送載體）：負責將 CRISPR-Cas9 基因編輯工具（以 RNP 的形式）精準遞送到 T 細胞中，定點切割 T 細胞受體基因（TRAC 位點）。
2、AAV（腺相關病毒）：攜帶 CAR 基因模板（以 DNA 的形式），在切割位點通過同源定向修復機制，將 CAR 精準插入 TRAC 位點。

這種設計的精妙之處在于，CAR 沒有自帶啟動子，而是利用 T 細胞自身的 TRAC 啟動子來驅動表達，確保了 CAR 只在 T 細胞中特異性表達，避免了誤傷其他細胞的風險。利用 T 細胞自身的 TRAC 的啟動子來驅動 CAR 的表達，其表達水平也更接近天然 T 細胞激活的模式，可能有助于 CAR-T 細胞在體內(nèi)更好地維持功能、減少耗竭，從而更持久地發(fā)揮抗腫瘤作用。此外，TRAC 位點也是一個被廣泛驗證了的 T 細胞編輯的“安全港”位點，在此位點插入外源基因，對 T 細胞的干擾更小、安全性更高。

技術優(yōu)化：三大屏障的攻克
為了提升體內(nèi)編輯的效率和安全性，研究團隊對載體進行了三項關鍵優(yōu)化——
1、中和抗體抵抗：通過定向進化改造 AAV 病毒衣殼，使其能抵抗人體血清中的中和抗體，確保 CAR 的有效遞送。
2、T 細胞特異性靶向：改造 EDV，使其表面展示了抗 CD3 抗體，從而精準結合到 T 細胞，同時激活 T 細胞促進其增殖，為基因編輯創(chuàng)造有利條件。
3、脫靶風險控制：優(yōu)化后的 AAV-hT7 載體幾乎不感染造血干細胞和腫瘤細胞，從源頭避免了脫靶基因編輯可能導致的潛在白血病風險或腫瘤抗原丟失。

實驗驗證：高效抗腫瘤效果
在多種人源化小鼠模型中，這種優(yōu)化的 EDV/AAV 雙載體系統(tǒng)成功在體內(nèi)生成了大量 CAR-T 細胞，占脾臟 T 細胞的近 20%。在 B 細胞發(fā)育不全的人源化小鼠模型中，這些體內(nèi)直接生成的 CAR-T 細胞實現(xiàn)了完全的 B 細胞清除；在 B 細胞急性淋巴細胞白血�。˙-ALL）、骨髓瘤以及肉瘤的人源化小鼠模型中，這些體內(nèi)直接生成的 CAR-T 細胞有效控制了腫瘤生長。進一步細胞表型分析顯示，這些體內(nèi)直接生成的 CAR-T 細胞高度增殖，并保持了記憶細胞特征，預示著持久的治療效果。

這些結果表明，優(yōu)化的 EDV/AAV 雙載體系統(tǒng)可實現(xiàn)體內(nèi)定點的 CAR-T 細胞生成，從而在體內(nèi)原位重編程 T 細胞，以對多種血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實體瘤模型產(chǎn)生抗腫瘤細胞治療反應，這確立了體內(nèi) TRAC-CAR-T 細胞生成是一種極具前景的細胞治療平臺。

意義與展望
這項研究首次實現(xiàn)了在體內(nèi)對原代人類 T 細胞進行大片段 DNA 的靶向定點整合，標志著 in vivo CAR-T 技術邁向了更精準、更可控的新時代，其潛在優(yōu)勢包括——

• 降低成本與時間：省去復雜的分離、體外擴增和制造流程；
• 提升可及性：有望成為“現(xiàn)貨型”療法，惠及更廣泛的患者；
• 增強安全性：精準的 T 細胞特異性編輯，降低潛在脫靶風險。

總的來說，該研究展示了在活體中的特定位點實現(xiàn)細胞特異性插入大片段 DNA 的新技術。至關重要的是，該研究克服了在患者體內(nèi)生成 CAR-T 細胞用于治療應用所面臨的主要障礙，這對于開發(fā)無需細胞分離和制造的細胞療法具有重要意義。研究團隊認為，這一進展將對細胞療法試驗的設計和實施產(chǎn)生重大影響，并改善患者獲得前沿 CAR-T 細胞治療的機會。