7岁血癌女孩绝境逢生,这项疗法为何成为“最后希望”?
2012 年,7 岁的血液癌症患者 Emily Whitehead 靠实验性 CAR-T 疗法绝境重生,如今已无癌生存十几年。这一奇迹让CAR-T疗法这一“活的药物”走进临床视野,而其背后是长达几十年的科研接力。目前,全球有七款产品获美国食品药品监督管理局(FDA)批准,中国近年也迎来了本土及合作产品,在临床研究和商业化方面均取得了令人瞩目的成绩。CAR-T疗法技术发展正迅速迭代演进,这项能重启免疫的“活的药物”是如何成为患者“最后希望”的?
撰文 | 李娟
进入11月,刚刚结束的2025年国家医保谈判(“国谈”)传来好消息,高达百万元一剂的CAR-T疗法有望纳入商保。据报道,目前国内有5款CAR-T药物均通过专家评审,走上了谈判桌。此前,由于价格高昂,CAR-T药物始终未进入“国谈”门槛。高成本不仅源自个体化定制、复杂的细胞制备流程,也反映了创新药物商业化的艰难。正因如此,CAR-T 能否进入医保/商保体系,一直是公众和行业共同关注的焦点,谈判桌上的价格博弈更牵动着无数患者的心。
这究竟是一种怎样的疗法,让它被寄予如此厚望?
CAR-T(Chimeric Antigen Receptor T-cell therapy,嵌合抗原受体T细胞)疗法是细胞基因治疗领域的革命性突破,被称为“活的药物”(Living Drugs)。该疗法的核心是利用癌症患者自身的免疫细胞—— T细胞,通过基因工程技术将其改造成杀伤力强大的CAR-T 细胞,再回输患者体内。CAR-T 细胞如同精准导航的“导弹”,可特异性识别并清除表达靶抗原的癌细胞。这一疗法为标准治疗无效的患者带来长期缓解的可能。一个女孩的绝处逢生
让CAR-T疗法真正获得全球关注的焦点案例,是2012年4月在美国费城儿童医院接受治疗的7岁女孩Emily Whitehead。
Emily患有B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL),这是一种高侵袭性的血液肿瘤。她在经历两次复发后,对所有标准的高强度化疗均产生了抵抗,几乎被判“无药可治”。于是她的父母选择了当时仍在临床试验阶段的CAR-T疗法——CTL019(tisagenlecleucel,获批后商品名Kymriah)。Emily成为全球首位接受CAR-T疗法的儿童患者。
CAR-T细胞在Emily体内迅速扩增并识别癌细胞。然而,这种强大的抗肿瘤活性也带来了巨大的副作用。临床团队监测发现,患者体内白介素-6(IL-6)水平极高,提示发生了严重的细胞因子释放综合征(CRS)。Emily出现了高烧、低血压、呼吸衰竭等全身炎症反应,病情危急,只能转入儿科重症监护室(PICU),并依赖机械通气和血管升压药维持生命。面对这场未曾预料的临床危机,该团队做出了一项关键且大胆的决策:使用抗IL-6受体单克隆抗体托珠单抗(Tocilizumab)进行干预。
这一干预被证明是里程碑式的,托珠单抗在短短数小时内迅速逆转了Emily的CRS症状,使其脱离了生命危险。更为重要的是,托珠单抗的使用并未影响CAR-T细胞对癌细胞的杀伤活性和体内扩增能力。通过Emily的案例,医学界首次确立了托珠单抗作为CAR-T相关CRS的标准管理方案,极大地提升了该疗法的安全性,并由此推动了CAR-T的商业化进程。
此后,Emily的癌症获得了完全缓解(CR)。至2025年最新可查近况,她已经无癌生存超过13年,并成为一名大学生。
目前,CAR-T疗法在临床上的成功已迅速转化为全球范围内的获批药物。数据显示,截至2023年底,全球范围内有超过 34400名患者接受了自体CAR-T细胞免疫疗法。
图1 体外CAR-T细胞疗法示意图。通过白细胞分离术从患者或健康供体体内分离出T细胞,再利用针对特定癌症抗原设计的嵌合抗原受体(CAR)构建体,对这些T细胞进行基因修饰。随后,对这些修饰后的T细胞进行培养和扩增,再回输至患者体内。激活后的 CAR-T 细胞能够识别并杀伤表达靶向抗原的癌细胞,且有望为患者提供针对癌症复发的长期免疫保护。图源:参考文献[15]
跨越四十年的科研接力
CAR-T疗法的诞生历程,跨越四十年,凝聚了几代科学家对于“改造免疫系统”的执着探索。以下几位核心科学家的接力贡献分别奠定了该疗法“概念、设计、临床”三个关键里程碑。
表1 CAR-T 疗法研发历程及核心科学家。作者整理
1. 概念提出 —— Zelig Eshhar提出“CAR”概念,绕开MHC限制
20世纪80年代,以色列魏茨曼科学研究所的免疫学家 Zelig Eshhar 提出了“嵌合抗原受体”(CAR)的概念。那时,科学界已经知道T细胞是人体清除异常细胞的关键武器,但它们必须通过“主要组织相容性复合体”(MHC)才能识别抗原。MHC就像细胞表面的一块“展示牌”,会把体内产生的肿瘤相关片段展示给T细胞看。如果展示的内容异常,T细胞就会发动攻击。但是,肿瘤细胞往往通过下调MHC逃避免疫监视,进而限制了T细胞在癌症治疗中的应用。
Eshhar构想了一种能够绕开这一限制的“合成受体”,让T细胞直接识别肿瘤细胞表面的特异性分子。他和同事把抗体的可变区(能识别特定抗原)与T细胞受体的信号区(如CD3ζ链)融合,创造出世界上第一代CAR。
通过小鼠实验,Eshhar团队证实改造后的T细胞确实能够识别并攻击癌细胞。这一成果在当时颇具革命性——它首次证明T细胞不必再受限于MHC的框架,可以被“重新编程”为一种可定制的抗癌武器。虽然这种第一代CAR缺乏持续性和体内扩增能力,未能在临床上发挥太大作用,但Eshhar的工作为后来所有CAR-T研究提供了概念蓝图。可以说,他为后人打开了“设计免疫细胞”的大门。
2. 结构优化 —— Michel Sadelain引入共刺激信号,增强持久活性
如果说Eshhar点燃了第一束火花,那么纪念斯隆-凯特琳癌症中心(MSKCC)的 Michel Sadelain 则将这束火花发展成真正可行的设计方案。
1990年代末到2000年代初,研究者逐渐认识到,第一代CAR-T在患者体内无法持久存活的关键在于T细胞缺乏“第二信号”,即“共刺激信号”,以帮助T细胞在识别到抗原后持续攻击肿瘤细胞。这促使Sadelain在2002年前后设计出第二代CAR。
Sadelain团队在Eshhar原有的CAR结构中,加入了共刺激分子(如 CD28 或 4-1BB)的胞内信号域。这一改进使CAR-T在识别抗原时不仅能被激活,还能获得存活和增殖的动力,从而在患者体内维持更长时间。Sadelain 的工作使CAR-T从概念走向可行的治疗工具,被认为是CAR-T疗法从实验室概念迈向临床应用的关键一步。
图2 传统 T 细胞受体(TCR)与人工合成嵌合抗原受体(CAR)在肿瘤抗原识别中的差异。图源:参考文献[1]
此后,Sadelain还继续推动第三代CAR(引入双共刺激信号)的探索。通过系统比较七种含不同共刺激信号组合的 CAR 结构,他们发现 CD28 与 4-1BB 配体的协同配置可实现杀伤功能与细胞持久性的最佳平衡。
3. 临床突破 —— Carl June推动临床,实现难治血液肿瘤的长期缓解
如果说Eshhar提供了理论,Sadelain提供了结构,那么真正将CAR-T推向患者、创造临床奇迹的,是宾夕法尼亚大学的 Carl June。
June 原本是一位研究HIV感染患者T细胞功能障碍的免疫学家。他早期的研究经历,使他意识到改造T细胞用于治疗疾病并非不可行。
进入2000年代,June 与同事 Bruce Levine合作,将第二代CAR-T应用于治疗血液肿瘤,他们选择了B细胞白血病常见的靶点 CD19。2010年,他们在复发/难治的急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者中开展临床试验。结果令人震惊:部分患者在几乎没有治疗选择的情况下实现了完全缓解。
最具代表性的案例就是上文提到的女孩Emily。她的成功治疗在全球范围内引发轰动,成为CAR-T从科学探索转向临床应用的标志性事件。
2011年,June团队在《新英格兰医学杂志》(NEJM)上发表了首批CLL患者长期缓解的数据,更是奠定了CAR-T在血液肿瘤治疗领域的地位。在Emily等患者中,他们被输注的CTL019细胞在体内的扩增水平达到初始水平的1000倍以上;并且研究人员在B-ALL患者的脑脊液(CSF)中检测到高水平且持久存在的CAR-T细胞。June团队的后续研究证实,CAR-T细胞能够高效迁徙到中枢神经系统,这一发现为治疗原发性CNS淋巴瘤以及预防难治性ALL患者中枢复发提供了新机制。
在June的推动下,宾夕法尼亚大学与诺华合作,着手CAR-T的产业化开发。2017年,Kymriah 成为全球首个获美国FDA批准的CAR-T疗法,标志着CAR-T从实验室走向了临床、监管和产业化,真正改变了癌症治疗的格局。
商业化浪潮:FDA/NMPA获批“活的药物”一览
目前,共有七款CAR-T产品获FDA批准上市。这些疗法主要针对三类血液系统恶性肿瘤:四款用于治疗B细胞淋巴瘤,三款用于B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL),以及两款用于多发性骨髓瘤(MM)。
表2 截至 2024 年 FDA 已批准CAR-T 产品。作者整理
尽管靶点、结构与适应症各不相同,所有已上市的 CAR-T 产品都采用第二代 CAR 架构。这一设计由抗原结合域、铰链区、跨膜区、共刺激域和 T 细胞激活域构成,在功能上实现了“识别—信号—激活”的完整闭环。其中最具代表性的是靶向 CD19 的几款疗法,它们的抗原结合域均源自小鼠单克隆抗体FMC63 的单链可变片段(scFv)。在具体产品设计上,不同公司在共刺激信号与制造工艺上进行了差异化创新。
图3 截至2023年FDA批准的六款CAR-T产品及其结构设计特点。这六款也是目前欧盟获批产品。图源:参考文献[2]
中国国家药品监督管理局(NMPA)于2021年首次批准了CAR-T产品,包括阿基仑赛注射液(Yescarta)等。中国首个本土CAR-T产品是泽沃基仑赛注射液(Relma-cel),用于治疗复发难治性大B细胞淋巴瘤(LBCL)。
表3 截至 2025年11月中国 CAR-T 产品获批情况。整理自参考文献[5]
中国在 CAR-T 疗法的快速扩张得益于政府支持、强劲的金融投资和巨大的患者需求,目前相关临床试验数量已超越美国。然而,在如何协调快速扩张、监管及医疗整合方面仍有很大挑战。
CAR-T技术的迭代演进
如今,CAR-T疗法已进入迭代演进阶段。
其中,第三代 CAR-T增加了第二个共刺激域(如 CD28+4-1BB、CD28+OX40),以助力 T 细胞攻击肿瘤细胞更久更猛。然而在临床试验中,这一改变并没有显著的疗效优势,反而可能因过度激活而增加毒性,因此目前商业化批准的产品仍以第二代 CAR-T 为主。
第四代 CAR-T(TRUCK-T,T cells Redirected for Universal Cytokine-mediated Killing,即重定向用于通用细胞因子介导杀伤的T细胞)或第五代(NEXT GEN,泛指下一代)的核心创新是增加了一个额外的基因表达盒:当 CAR 识别到肿瘤抗原并被激活时,会触发额外基因的表达。例如,细胞因子(如 IL-12、IL-15、IL-18)的表达能增强肿瘤局部免疫反应,招募自然杀伤细胞、巨噬细胞等形成“协同杀伤网络”;免疫调控分子的表达能够解除 T 细胞抑制;安全控制基因的表达能在出现严重副作用时诱导关闭 CAR-T 活性。
从 CAR到TRUCK,代表着CAR 负责“导航与定位”,TRUCK 负责“运送免疫武器”的技术递进。TRUCK的概念是由德国科隆大学的 Hinrich Abken 团队于 2014 年提出。
图4上图:CAR-T 细胞结构迭代示意图:包含胞内结构域、跨膜结构域和胞外结构域。下图:五代 CAR 的演变过程:从仅含一个激活结构域的第一代 CAR,到旨在提升安全性和有效性的最新一代(下一代)CAR。图源:参考文献[16]“活药物”的挑战:毒性、复发与长期安全性警示
尽管CAR-T疗法展示了卓越的疗效,但伴随其而来的毒性(如CRS)管理、感染、复发机制的阐明和潜在的长期安全性风险,仍是临床实践和未来研究的重点挑战。
感染风险:在CAR-T清除带有CD19或BCMA的癌细胞时,会有脱靶效应导致健康的B细胞和浆细胞被清除,引发B细胞再生障碍和低丙种球蛋白血症。长期随访数据显示,低丙种球蛋白血症的持续发生率高达18%至74%。
这种长期的免疫缺陷显著增加了患者发生严重感染的风险。欧美专家共识建议,接受靶向CD19或BCMA的CAR-T治疗的患者,需要进行长期(可能终生)监测B细胞和IgG水平。对于严重低丙种球蛋白血症或有复发性感染史的患者,应进行定期的静脉或皮下免疫球蛋白替代治疗(IVIG/SCIG)以预防感染。
复发:抗原逃逸是CAR-T疗法后复发的主要机制,在B-ALL疾病中,高达16%至68%的复发病例表现为CD19抗原的丢失或下调。这可能是由于肿瘤细胞停止表达CD19、CD19蛋白结构改变,或在免疫选择压力下,肿瘤细胞发生谱系转换,转化为CD19阴性的急性髓细胞白血病(AML)细胞。在多发性骨髓瘤中,BCMA靶向CAR-T后的复发也与BCMA抗原的丢失或表达下调有关。
针对抗原逃逸引起的复发风险,下一代CAR-T技术正采用双靶点设计,如同时靶向CD19/CD20或CD19/CD22,以降低肿瘤细胞同时丢失两个靶点的几率。
最新安全警示:2023年,美国FDA发布了针对CAR-T疗法潜在长期风险的重大安全警示,涉及继发性T细胞恶性肿瘤(包括T细胞淋巴瘤和白血病)。该警示涵盖了所有已批准的CD19和BCMA靶向的自体CAR-T产品。
然而,专家强调,CAR-T患者此前接受的大量化疗和放疗本身,就会导致继发性血液恶性肿瘤【如AML和骨髓增生异常综合征(MDS)】,其风险远高于目前观察到的CAR-T相关T细胞恶性肿瘤的极低发病率。尽管如此,FDA仍要求所有接受CAR-T治疗的患者和临床试验参与者必须接受终生监测,以评估新的恶性肿瘤风险。普惠之路:通用型CAR-T和体内 CAR-T的破局
CAR-T疗法的高昂成本是其普及面临的最大障碍。以阿基仑赛注射液为例,其在美国上市定价约为37.3万美元。这种高价源于CAR-T疗法生产过程的复杂性。
首先,大多数已获批的CAR-T产品采用自体制备的方式,即使用患者自身的T细胞进行定制化生产。这种“订单式”生产流程涉及高标准生产环境、复杂的病毒载体制造和严格的质量控制。其次,自体CAR-T制备周期长,且存在批次失败的风险,可能无法及时救治病情危重的患者。同时,该疗法高度依赖专业医疗资源(如ICU和多学科专家团队),因此这项技术上革命性的突破,在普惠性上却受制于经济和资源的高门槛。
为了应对传统CAR-T制造模式的复杂性和高成本挑战,研究人员正在开发通用型(Off-the-shelf)CAR-T,即使用健康供者的T细胞,并利用先进的基因编辑技术(如TALENs或CRISPR-Cas9)敲除内源TCR和MHC分子,以防止宿主对移植物的排斥反应和移植物抗宿主病(GVHD)。另外,在生产方面引入快速制造平台,可实现细胞产品的批量生产和储存,极大降低成本并缩短等待时间,从而提高可及性。
图 4 自体 CAR-T 细胞制备流程示意图。包含五大核心步骤:初始细胞分离、T 细胞活化、CAR 转基因(或 mRNA)导入、细胞扩增及最终制剂制备。图源:参考文献[9]
除了通用型CAR-T,还有另一类技术路线,即体内CAR-T(in vivo CAR-T)疗法。它通过系统性注射递送载体(如工程化的纳米载体或病毒载体),将编码CAR结构的基因或mRNA直接递送到患者体内的T细胞中,实现T细胞的“原位”(in situ)重编程 。
体内CAR-T疗法将复杂的体外制造过程转化为只需一次标准的静脉注射,有望大幅降低生产成本,缩短周转时间,实现细胞疗法的“药品化”和“即用型”标准化普及。此外,由于避免了体外过度操作,体内生成的CAR-T细胞功能衰竭风险可能较低,可能减轻传统疗法中常见的毒性发生率和严重程度。
图5 体内 CAR-T 细胞疗法的原理示意图。体内 CAR-T 细胞疗法通过全身性给药,将包裹在病毒载体或纳米颗粒中的 CAR 基因编辑构建体送入体内,以此简化体外 CAR-T 细胞疗法的流程。这些载体可特异性靶向 T 细胞并释放基因编辑物质,进而诱导 T 细胞表面表达 CAR 构建体。由此产生的 CAR-T 细胞能够特异性识别癌细胞,随后自身被激活并增殖,从而有效清除血液中的癌细胞或恶性肿瘤细胞。图源:参考文献[15]
下一战场:CAR-T攻克实体瘤瓶颈
如上所述,CAR-T 疗法在血液肿瘤中取得了显著成功,但在实体瘤中的应用仍面临一系列复杂挑战和瓶颈。
首先,缺乏理想靶点是最突出的问题之一。与 B 细胞肿瘤中相对特异的 CD19 不同,实体瘤往往缺少仅在肿瘤细胞上高表达,而在正常组织中完全沉默的抗原。诸如 HER2、EGFR、GD2 或 Claudin18.2 等靶点在正常组织中也存在低水平表达,这使得脱靶毒性成为 CAR-T 实体瘤治疗的首要安全隐患。
其次,肿瘤微环境的免疫抑制作用严重限制了 CAR-T 的活性。实体瘤内部富含免疫抑制性细胞(如调节性 T 细胞、髓源抑制细胞和肿瘤相关巨噬细胞),它们释放 TGF-β、IL-10、IDO 等因子,形成一种对 T 细胞极为不利的免疫生态。此外,致密的基质结构和血管屏障也阻碍了 CAR-T 的渗透与扩散,使细胞难以抵达肿瘤核心区域。此外,CAR-T 在实体瘤环境中难以建立持久的记忆性 T 细胞群体,无法维持长期免疫监控。
为应对“进不去、认不准、活不久、被抑制”的上述难题,研究者们正从结构设计、功能强化和联合疗法等多个方向寻求突破。
在结构层面,研究人员提出多靶点或逻辑门型 CAR 设计,通过“双抗原识别”机制提升特异性和覆盖度,即T细胞只有在识别到两个特定抗原时才被激活。在功能层面,第四代CAR-T 细胞(TRUCKs 型)可在识别肿瘤后分泌细胞因子(如 IL-12、IL-18),主动改造肿瘤微环境。此外,工程化表达趋化因子受体(如 CXCR2、CCR2b)或基质降解酶(如 heparanase)可帮助 CAR-T 穿透肿瘤屏障。而在治疗策略方面,联合治疗成为重要方向,例如CAR-T与 PD-1/PD-L1 抑制剂、放疗、溶瘤病毒或抗血管生成药物联用,被证明能增强 T 细胞活性和肿瘤浸润。
总体而言,CAR-T 的现代研究正通过靶点优化、微环境重塑和细胞工程等手段,尝试逐步破解这些难题,为实体瘤免疫治疗开辟新的前景。
结语
CAR-T细胞疗法是肿瘤免疫学发展史上的一个里程碑,它让一度无药可救的血液恶性肿瘤迎来潜在的治愈,并已在全球范围内广泛应用推广,同时开始应战实体瘤。
目前,全球各家产品致力于追求更快制造周期、更高一致性与更好体内持久性的产品,在制造工艺、细胞纯化/选择、转导效率、T 细胞亚群组合(如 CD4/CD8 比例)、记忆型 T 细胞富集等方面不断优化。提高疗效、安全性和普惠性,以期将这一“活的药物”惠及更广泛的癌症患者群体。
参考文献
[1] Mitra A, Barua A, Huang L, Ganguly S, Feng Q, He B. From bench to bedside: the history and progress of CAR T cell therapy. Front Immunol. 2023;14:1188049.
[2] Cappell KM, Kochenderfer JN. Long-term outcomes following CAR T cell therapy: what we know so far [J]. Nature Reviews Clinical Oncology, 2023, 20 (6): 359-371.
[3] [JUST UPDATED FOR 2026] Global Database of CAR-T Cell Therapy Companies, 2026 https://bioinformant.com/product/car-t-company-database/
[4] Chmielewski, M., & Abken, H. (2012). CAR T cells transform to trucks: chimeric antigen receptor-redirected T cells engineered to deliver inducible IL−12 modulate the tumour stroma to combat cancer. Cancer Immunol Immunother, 61(8), 1269–1277.
[5] Tan R, Li R, Dai MY, Liu M, Zhao J. Redefining chimeric antigen receptor T-cell (CAR-T) regulation: China's responses to address secondary cancer risks of CAR-T therapy. J Hematol Oncol. 2024;17(1):90.
[6] Plaks V, Rossi JM, Chou J, et al. CD19 target evasion as a mechanism of relapse in large B-cell lymphoma treated with axicabtagene ciloleucel. Blood. 2021;138(12):1081-1085.
[7] Hamilton MP, Sugio T, Noordenbos T, et al. Risk of Second Tumors and T-Cell Lymphoma after CAR T-Cell Therapy. N Engl J Med. 2024;390(22):2047-2060.
[8] Levine BL, Pasquini MC, Connolly JE, et al. Unanswered questions following reports of secondary malignancies after CAR-T cell therapy. Nat Med. 2024;30(2):338-341.
[9] Ayala Ceja M, Khericha M, Harris CM, Puig-Saus C, Chen YY. CAR-T cell manufacturing: Major process parameters and next-generation strategies. J Exp Med. 2024;221(2):e20230903.
[10] Emily Whitehead, First Pediatric Patient to Receive CAR T-Cell Therapy, Celebrates Cure 10 Years Later | Children's Hospital of Philadelphia, https://www.chop.edu/news/emily-whitehead-first-pediatric-patient-receive-car-t-cell-therapy-celebrates-cure-10-years
[11] Management of Hypogammaglobulinaemia and B-Cell Aplasia - The EBMT/EHA CAR-T Cell Handbook - NCBI Bookshelf, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK584138/
[12] Novartis announces T-Charge™, next-generation CAR-T platform with first-in-human data at ASH 2021 https://www.novartis.com/news/media-releases/novartis-announces-t-chargetm-next-generation-car-t-platform-first-human-data-ash-2021
[13] Dickinson MJ, Barba P, Jäger U, et al. A Novel Autologous CAR-T Therapy, YTB323, with Preserved T-cell Stemness Shows Enhanced CAR T-cell Efficacy in Preclinical and Early Clinical Development. Cancer Discov. 2023;13(9):1982-1997.
[14] Maalej KM, Merhi M, Inchakalody VP, et al. CAR-cell therapy in the era of solid tumor treatment: current challenges and emerging therapeutic advances. Mol Cancer. 2023;22(1):20.
[15] Bui TA, Mei H, Sang R, Ortega DG, Deng W. Advancements and challenges in developing in vivo CAR T cell therapies for cancer treatment. EBioMedicine. 2024;106:105266.
[16] Pinto E, Lione L, Compagnone M, et al. From ex vivo to in vivo chimeric antigen T cells manufacturing: new horizons for CAR T-cell based therapy. J Transl Med. 2025;23(1):10.
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