▲體內(nèi)CAR療法-全球研究與發(fā)展格局（2025）免費(fèi)領(lǐng)?。?/strong>

CAR-T 細(xì)胞療法已成為血液瘤治療的“顛覆性武器”，但從實(shí)驗(yàn)室到臨床的轉(zhuǎn)化成功率不足10%。核心癥結(jié)在于：這一 “活藥物” 的增殖、遷移與毒性，難以通過單一模型精準(zhǔn)預(yù)測。本文主要探討臨床前研究的“模型體系-關(guān)鍵挑戰(zhàn) 破局策略”。

一、CAR-T的技術(shù)躍遷與轉(zhuǎn)化痛點(diǎn)

2017年首款 CAR-T（tisagenlecleucel）獲批，至今已有7款針對CD19/BCMA 的產(chǎn)品用于淋巴系腫瘤，正拓展至實(shí)體瘤（靶向 CD33、GD2 等）。

轉(zhuǎn)化瓶頸：“活藥物”依賴體內(nèi)微環(huán)境，動(dòng)物模型的藥代/藥效數(shù)據(jù)難以直接推導(dǎo)至人類，多數(shù)候選產(chǎn)品折戟臨床前。

二、臨床前模型體系：從 “試管” 到 “動(dòng)物” 的分層驗(yàn)證

1.體外模型：快速篩選用 “工具包”

（1）基礎(chǔ) 2D 模型

·核心用途：驗(yàn)證CAR-T的細(xì)胞毒性（CD107a、顆粒酶 B）、細(xì)胞因子分泌（IFN-γ、IL-6）及增殖能力。

·優(yōu)勢/局限：低成本、高通量，但無法模擬腫瘤異質(zhì)性與TME互作。

（2）3D 腫瘤類器官（PDOs/TDOs）

?核心價(jià)值：從患者腫瘤構(gòu)建，保留異質(zhì)性與TME特征（如免疫抑制細(xì)胞、血管），是 2D 細(xì)胞與動(dòng)物模型的“橋梁”。

典型應(yīng)用：

·實(shí)體瘤研究：觀察乳腺癌類器官中CAR-T浸潤深度不足問題；

·臨床預(yù)測：膠質(zhì)瘤類器官的殺傷效率與患者療效高度一致。

2.體內(nèi)模型：臨床相關(guān)性 “試金石”

（1）主流小鼠模型對比

模型類型

核心特點(diǎn)

核心用途

局限性

免疫缺陷異種移植

NSG小鼠+ 人腫瘤/PDX

初篩 CAR-T 腫瘤殺傷效果

無功能性免疫系統(tǒng)，難模擬毒性

人源化小鼠

重建人免疫體系

建模 CRS 毒性、人 TME 調(diào)控

成本高、易發(fā)生 GVHD

同基因模型

免疫健全 + 同源腫瘤

研究 CAR-T 記憶形成機(jī)制

物種差異大

（2）非嚙齒類 “過渡模型”

·犬模型：自發(fā)腫瘤（如骨肉瘤），可重現(xiàn) CRS 與抗原逃逸，銜接臨床前與臨床；

·非人靈長類（NHP）：免疫/生理最接近人類，是毒性評估 “金標(biāo)準(zhǔn)”（如CAR-T 的細(xì)胞因子風(fēng)暴），但成本很高。

三、三大核心研究方向：療效、毒性與機(jī)制

1.療效評估：不止 “腫瘤縮小”

·關(guān)鍵指標(biāo)：腫瘤清除率（異種移植模型 CR 率）、持久性（同基因模型存活 > 3 個(gè)月）、劑量窗口（小鼠有效劑量比人類高 10-100 倍）；

·實(shí)體瘤瓶頸：

① 遷移難：腫瘤基質(zhì)分泌 CXCL12 阻礙浸潤，局部給藥可改善；

② 被抑制：TME 中 TGF-β 誘導(dǎo) CAR-T 耗竭，需工程化改造逆轉(zhuǎn)；

③ 抗原逃：雙靶點(diǎn) CAR（如 CD19+CD22）降低復(fù)發(fā)率。

2.毒性防控：從建模到干預(yù)

毒性類型

有效模型

干預(yù)方案

CRS/神經(jīng)毒性

人源化 NSG-SGM3 小鼠、NHP

IL-1 拮抗劑（阿那白滯素）

脫靶毒性

轉(zhuǎn)基因小鼠（如人 HER2 小鼠）

CRISPR 編輯靶基因敲除

3.機(jī)制突破：解鎖 CAR-T “潛能密碼”

·遷移優(yōu)化：局部給藥（胸膜內(nèi)、腦室內(nèi)）提升腫瘤內(nèi)CAR-T濃度；

·抗耗竭策略：4-1BB共刺激域促進(jìn)記憶細(xì)胞形成，HDAC抑制劑下調(diào) PD-1；

·干性維持：CD62L+CCR7+ 細(xì)胞比例越高，療效越好。

四、核心挑戰(zhàn)與破局方案

1.四大關(guān)鍵挑戰(zhàn)

挑戰(zhàn)類別

典型表現(xiàn)

靶點(diǎn)問題

譬如CD19 陰性復(fù)發(fā)、HER2 脫靶損傷等

CAR-T 自身缺陷

增殖不足、過早耗竭

TME 障礙

實(shí)體瘤基質(zhì)屏障、免疫抑制

轉(zhuǎn)化差異

動(dòng)物 - 人類劑量 / 毒性不匹配

2.三大解決方案

（1）靶點(diǎn)精準(zhǔn)化

多組學(xué)篩選腫瘤特異性抗原（如AML的ADGRE2），單細(xì)胞技術(shù)驗(yàn)證異質(zhì)性靶點(diǎn)。

（2）CAR 工程化

·功能增強(qiáng)：表達(dá)IL-15維持干性、肝素酶降解基質(zhì)；

·安全控制：SynNotch雙抗原激活、iCasp9 自殺基因。

（3）聯(lián)合策略

·免疫協(xié)同：CAR-T+PD-1抑制劑；

·微環(huán)境重塑：溶瘤病毒破壞基質(zhì)、靶向 FAP 清除 CAF；

五、未來展望

1.模型升級：開發(fā)“類器官 + 人免疫細(xì)胞”復(fù)合模型，縮小物種差異；

2.技術(shù)融合：CRISPR基因篩選結(jié)合 AI 建模，加速CAR優(yōu)化；

3.實(shí)體瘤突破：聚焦局部給藥+雙靶點(diǎn)CAR+TME 調(diào)節(jié)劑聯(lián)用。

參考文獻(xiàn)

[1] Feucht J, et al. Engineering cytokine signaling to enhance CAR-T cell function. Semin Immunol. 2022;59:101621.

[2] Zhang L, et al. Organ-on-a-chip models for evaluating CAR-T cell therapy in solid tumors. Lab Chip. 2023;23(1):123-135.

[3] Preclinical Evaluation of CAR T Cell Function: In Vitro and In Vivo Models, Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 3154. Doi:10.3390/ijms23063154

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