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上个月,强生宣布与Sail Biomedicines达成战略合作,强生首期支付7.85亿美元,包括4.65亿美元股权投资、1.4亿美元里程碑付款。此外,强生还获得25.8亿美元收购Sail Biomedicines的独家选择权。合作总金额33.43亿美元。消息一出,让体内 CAR-T技术赛道热度再掀高潮。强生与 Sail Biomedicines 达成战略合作(2026 年 7 月),获得行使收购权时额外支付25.8亿美元的独家收购选择权。
体内CAR-T技术(体内 T 细胞重编程)代表了免疫治疗中的一种变革性方法,具有克服传统体外工程化 T 细胞产品(如自体 CAR-T 疗法)局限性的潜力。虽然CAR-T细胞在血液肿瘤的治疗中取得了显著成功,并有数款获FDA批准的产品,但制造复杂性、成本、毒性和复发率等挑战仍然存在。
这篇文章根据行业内进行体内CAR-T研究会遇到的连串关键底层问题,梳理体内CAR-T赛道的核心技术体系与产业布局全貌。
一、一个基准问题:需要转染多少体内T细胞?
一个普通个体的免疫系统约由1.8 万亿(10¹²)个细胞组成,重量约为1.2公斤。在这一庞大的免疫细胞池中,T细胞总数约为5×10¹¹。约2-3%的T细胞(相当于约10¹⁰个 T 细胞)存在于人体外周血中,其中CD4⁺细胞与CD8⁺细胞的比值通常被认为正常的范围是1.5至2.5,健康人和小鼠体内T细胞的分布及其CD4和CD8比例见表1;然而,健康个体之间存在广泛的异质性。
当使用体内方法改造外周血T细胞以达到当前输注给患者的体外制造CAR-T细胞的相同治疗水平,需要在体内转染的外周血T细胞数量是多少呢?Simonsen等人给出的答案是2.5%。
计算逻辑如下:
人体外周血中T细胞总数约为10¹⁰个(占全身约5×10¹¹个T细胞的2-3%)
Kymriah的高剂量方案为250×10^6个CAR-T细胞(针对体重>50kg患者)
因此需要转染的外周血T细胞比例约为:2.5×10⁸ T细胞/10¹⁰ T细胞×100%=2.5%。
如果一种体内递送策略在T细胞中的转染/转导效率远低于2.5%,仅凭数值本身就难以期望其替代体外制备方案。但不是说转染超过2.5%就能替代体外制备方案,还要考虑到患者T细胞数量与健康人可能存在差异、转染后的T细胞能否像体外激活后的CAR-T一样增殖、转染发生在哪个亚群,比如,如果递送载体优先转导的是终末分化的效应T细胞而非记忆亚群,CAR-T的持久性将受到本质限制。
换言之,2.5%的阈值不是答案,而是一个暴露问题的数值。
表1.健康人和小鼠体内T细胞的分布及其CD4和CD8比例
二、递送体系:为什么LNP和病毒载体无法直接比较?
对于两大主流递送体系的优缺点,很多资料都有汇总,无非是基因组整合、突变风险、表达持久性、可重复给药性、生产成本等维度,但很少有资料直接对比两种递送体系哪种转染效果更好。很多公开资料中报告的LNP转染效率和病毒载体转导效率,是在不同的实验条件下获得的,数值上的高与低并不能说明一种平台优于另一种。
1、时间维度的不可比性
图1汇总了截至2024年初的22项临床前研究,报告了经不同载体在体内T细胞中实现的报告基因阳性率。从数值上看,主动靶向LNP的平均转染效率为28%(最高81.1%),慢病毒载体的平均转导效率约为15%(最高44%),单个AAV研究报告了约25%。
图1.不同载体在体内T细胞中CAR阳性率临床前研究数据
但关键不在数值,而在这些数值是在什么时间点采集的:
LNP-mRNA研究通常在注射后24小时(范围12-48小时)读取数据,因为mRNA在细胞内仅维持数天,CAR表达在24-48小时后即开始下降。
病毒载体研究的读取时间点为7天至3-4周,此时经历基因整合的T细胞已经经历了多轮增殖,报告基因或CAR阳性细胞可能是少数初始转导细胞的克隆后代,而非直接转染的峰值。
2018年德国保罗·埃利希研究所的一项临床前概念验证研究显示,当使用CD8靶向慢病毒载体在体内产生CAR-T细胞时,初始转染的CD8+CAR-T细胞比例不足5%,但报告时(7天后)的比例约为22%,这部分增量来自被转染细胞的优先增殖,而非更高的转染。
慢病毒-CAR可靠持续表达和抗原驱动扩增,而LNP-CAR虽有抗原识别但受限于瞬时表达,扩增有限,难以观察到由于T细胞增殖提高转染效率的结果。
另外,相同载体递送报告基因与CAR的转染效果存在差异,不能只混淆成一个阳性率数值。
2、报告系统的灵敏度差异
临床前体内CAR-T研究使用的模型大多数为NSG或NCG小鼠移植人PBMC或CD34+CD8+HSC、 Ai-Cre报告小鼠,但不同的报告小鼠的检测灵敏度存在本质差异。
表2. 用于体内CAR-T的小鼠模型列表
在Lang等人的研究中,AAV递送Cre酶DNA至Ai14小鼠,几乎100%的靶细胞呈现tdTomato阳性;但同一AAV系统递送eGFP DNA或eGFP+Cre酶DNA时,eGFP阳性率仅为tdTomato阳性率的约四分之一,且在BALB/c小鼠中更低。
在筛选载体时,建立标准化的报告体系(统一的动物模型、统一的报告系统、统一的时间点),才能进行真正有意义的跨平台比较。
三、靶点选择:受体生物学比表达丰度更重要
体内CAR-T赛道上研究的靶点常见的有CD3、CD4、CD5、CD7、CD8,靶向配体的选择不应仅仅基于靶抗原在T细胞上的表达水平,而应基于靶抗原的内吞动力学和胞内转运行为。
表3. 用于体内CAR-T测试过的靶点信息对比
Zeng等人的研究工作进一步证明,靶受体选择本身可能对递送性能有关键影响。通过比较针对 CD2、CD4、CD5、CD7 和 CD8-tLNP的体内外转染效率,确定CD7是向人源T细胞进行mRNA递送的一个特别高效的受体。这转化为在人源化小鼠模型中高效生成功能性CAR-T细胞。并且验证了递送效率与受体丰度不直接相关,而是更强烈地依赖于受体内化和运输动力学。
图2.不同靶向抗体-tLNP对人原代T细胞体外递送效率的比较。虽然αCD2/αCD5/αCD7阳性率相近,但蛋白表达强度(MFI)差距显著。说明相同的转染效率下,CD7-tLNP的蛋白表达量更高。
图3. T细胞上丰度最高的CD2对应的αCD2/tLNP蛋白表达MFI仅为CD7组的1/5。A:转录组水平;B:受体蛋白染色的荧光强度。
四、核酸载荷的维度:mRNA或circRNA或DNA或基因编辑没有最优选
关于核酸载荷的选择,一直是热门讨论话题。这本质上是在“作用时长”与“安全性”之间做权衡,同时还需兼顾“治疗场景”与“技术可行性”。
mRNA(瞬时可逆,主打安全)
这是目前LNP递送最主流的核酸形式,瞬时表达、不整合基因组,安全性高。在体内表达CAR蛋白后,mRNA会自然降解,T细胞恢复静息状态,适合需要"可控且可逆"治疗效果的场景。比如,Rurik等人在FAP CAR-T心脏纤维化研究中考虑到成纤维细胞激活蛋白(FAP)在正常伤口愈合过程中也是必需的,如果使用慢病毒介导的FAP CAR基因永久插入,可能导致长期成纤维细胞功能受损,瞬时表达的mRNA CAR在这个场景中成为更优解。同样,在自身免疫病中,瞬时清除致病性B细胞后允许正常B细胞重建,可能是比永久性B细胞再生障碍更安全的策略。Capstan Therapeutics、Immorna、MagicRNA等公司的在研项目均采用此技术。
circRNA(中等持久性,兼顾瞬时可逆)
为解决线性mRNA表达窗口短的问题而兴起。环状RNA因其共价闭合结构而对核酸外切酶具有更高稳定性,在不整合基因组的前提下提供比线性mRNA更长的表达时间。Orna和Orbital的高额收购交易印证了产业界对这一中间路线的战略判断。但circRNA在生产中挑战比mRNA要大,其合成工艺步骤更多、收率更低、杂质分离难度显著更高。
DNA平台(持久表达,递送挑战大)
长期以来,DNA是使目标基因持久发挥作用的好工具,一次给药,长效作用,但DNA的最大瓶颈是递送效果,DNA必须进入细胞核才能转录,这对非分裂期的静息态T细胞尤其困难。此外,整合型DNA载体(如慢病毒)存在插入突变风险。少数公司如CPTx等在探索此路径。
基因整合/编辑/写入(永久,安全挑战最大)
CRISPR介导的CAR基因永久整合提供了类似于传统CAR-T或慢病毒载体的持久性,但同时也继承了插入突变和继发恶性肿瘤的风险。FDA最近要求所有CAR-T产品添加继发性T细胞恶性肿瘤的黑框警告,这一事件对体内慢病毒策略的监管前景构成了直接影响。
核酸载荷的选择应由治疗目标决定,而非由递送平台的技术惯性决定。 LNP的灵活性在于它可以包裹上述所有类型的核酸,但"能包"不等于"应该包"——每种核酸模态对应不同的风险与获益,需要根据适应症的特征(疾病的慢性vs急性、是否需要免疫监视的长期维持、目标细胞的可替代性)来做匹配。
五、临床项目与交易版图:信号背后的逻辑
以下是部分的临床项目汇总:
慢病毒载体平台
LNP平台
其他平台
关于体内CAR-T,近两年来的主要交易包括:
强生宣布与Sail Biomedicines达成战略合作(2026年7月),合作总金额33.43亿美元。
礼来(Eli Lilly) 收购Kelonia Therapeutics (2026年4月):总交易金额70亿美元,首付款高达32.5亿美元。
Eli Lilly以最高24亿美元收购Orna Therapeutics(2026年2月)——circRNA路线的重大交易。
Bristol Myers Squibb以最高15亿美元收购Orbital Therapeutics(2025年10月)——同样布局circRNA。
吉利德旗下的Kite Pharma以3.5亿美元现金收购Interius BioTherapeutics(2025年8月)
艾伯维以最高21亿美元收购Capstan(2025年6月)——LNP-mRNA路线的最高估值收购。
AstraZeneca以最高10亿美元收购EsoBiotech(2025年3月)——布局慢病毒体内CAR-T。
艾伯维与Umoja Biopharma (2024年1月):两项独家许可协议。总潜在价值超14.4亿美元。这是该领域早期的重大合作之一。
这些交易的一个结构性特征是:大型制药公司并非只押注一条技术路线。AbbVie同时拥有LNP-mRNA(Capstan)和慢病毒(Umoja的合作选项);诺华在拥有传统CAR-T产品Kymriah的同时,通过与Vyriad达成战略合作进入体内CAR-T赛道。这种多点布局可技术协同与风险对冲,最大化市场覆盖,也暗示着各技术平台的未来可能性。
(内容整理自公开学术资料,不妥之处请批评指正)
参考资料:
[1]Simonsen JB, Lemgart VT, Kulkarni JA, Witzigmann D. The landscape of genetic medicines for in vivo T cell reprogramming. Advanced Drug Delivery Reviews. (2026)
[2]Pfeiffer, A. et al. In vivo generation of human CD 19‐CAR T cells results in B‐cell depletion and signs of cytokine release syndrome . EMBO Mol. Med. (2018)
[3]Lang, J. F., Toulmin, S. A., Brida, K. L., Eisenlohr, L. C. & Davidson, B. L. Standard screening methods underreport AAV-mediated transduction and gene editing. Nat. Commun. (2019)
[4]Ghassemi, S. et al. Rapid manufacturing of non-activated potent CAR T cells. Nat. Biomed. Eng. (2022)
[5]Zeng, J. et al. Rapid receptor internalization potentiates CD7-targeted lipid nanoparticles for efficient mRNA delivery to T cells and in vivo CAR T-cell engineering. Journal of Controlled Release (2026)
体内CAR-T正在开启细胞治疗的新时代。厚存纳米专注于LNP递送技术,希望用我们的平台和经验,帮助更多创新药企快速推进体内CAR-T项目,让这一革命性的疗法早日惠及更多患者。
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