综述：嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法制造的成本效益策略

这篇综述聚焦嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法，其虽革新癌症治疗，但成本高昂限制可及性。文中探讨非病毒载体、缩短细胞扩增时间、“现成” CAR-T 细胞及分散制造等策略，旨在降低成本，推动 CAR-T 疗法更广泛应用。

　　

引言

利用患者自身免疫系统识别并清除肿瘤，已成为癌症治疗的重要方式，是癌症免疫疗法的重大进展。嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法通过对自体 T 细胞进行基因改造，使其表达嵌合抗原受体（CARs），能识别并清除靶细胞上的特定分子。自美国食品药品监督管理局（FDA）首次批准以来，该疗法应用日益广泛，为多种难治性血液恶性肿瘤提供了新的治疗思路。截至 2025 年 2 月，FDA 已批准 7 种 CAR-T 细胞疗法，包括针对 B 细胞白血病和淋巴瘤的 4 种抗 CD19 疗法，以及针对多发性骨髓瘤的 2 种抗 B 细胞成熟抗原（BCMA）疗法。多项研究显示，CAR-T 疗法在多种癌症治疗中取得了较好的缓解率，但高昂的成本成为其广泛应用的主要障碍。

CAR 分子的发展得益于对 T 细胞功能的深入理解。CAR 通常由细胞外抗原识别域、柔性铰链区、跨膜域和细胞内信号传导区组成。抗原识别域一般为单链可变片段（scFv），也有使用纳米抗体的趋势。跨膜域确保信号稳定传递，细胞内信号传导区包含 CD3ζ 链和共刺激域，共同激活 T 细胞。不同的 CAR 结构设计可优化其治疗性能，如低亲和力 scFv 设计的 obe cabtagen autolocel（Aucatzyl），能降低严重副作用风险，防止 CAR-T 细胞耗竭。

尽管 CAR-T 疗法在癌症治疗中效果显著，但高昂的治疗费用限制了其可及性。在美国，单次治疗费用可达 200 万美元，这主要源于生产、物流、质量控制等多方面成本。因此，开发降低成本的策略对推动 CAR-T 疗法的广泛应用至关重要。

当前制造过程

CAR-T 细胞的制造基于患者来源的淋巴细胞，经基因修饰、激活和体外扩增，在回输前需获得数亿个 CAR-T 细胞。目前的制造过程包括多个步骤：首先在医疗机构进行白细胞单采，分离患者外周血单个核细胞（PBMCs），通过密度梯度法和离心去除红细胞和血小板，采集的 PBMCs 可冷冻保存后运往中央细胞治疗制造实验室。在实验室中，利用磁珠柱通过阳性选择富集 T 淋巴细胞，随后在刺激试剂和细胞因子（如 IL - 2、IL - 7 和 IL - 15 组合）存在的条件下培养和扩增约一周，使用病毒载体转导表达 CAR 转基因。目前获批产品多使用逆转录病毒或慢病毒载体，虽有高效转导等优点，但病毒批次生产显著增加成本，且存在插入突变风险。

CAR-T 细胞扩增至所需数量后，进行配方制备和冷冻保存，然后进行多项质量控制检测，包括无菌性、细胞身份、CAR 分子表达率等，检测合格后将最终产品冷冻回输至医疗机构，整个过程可能需要 30 天甚至更长时间，这对病情进展迅速的患者不利，且产品运输距离长、冷冻保存可能影响细胞活力和疗效。

降低成本的策略

1. 非病毒载体：避免使用病毒载体可显著降低基因转移成本，简化样本和废物处理。转座子（如 Sleeping Beauty、piggyBac）、CRISPR、纳米颗粒和 mRNA 等可替代病毒载体。转座子通过 “切割和粘贴” 机制将基因插入基因组，Sleeping Beauty 和 piggyBac 是目前临床试验常用的转座子系统，可通过多种形式导入细胞，微型环状（MC）质粒能增强其转座和基因整合效果。CRISPR - Cas9 系统可精确编辑 DNA，将 CAR 插入特定区域，提高 T 细胞功能。同时，电穿孔、纳米载体等非病毒递送技术不断发展，可高效将相关物质导入细胞，降低细胞毒性。
2. 缩短扩增时间：缩短 CAR-T 细胞的扩增时间是降低成本的重要策略。研究发现，使用慢病毒载体进行基因修饰存在瓶颈，限制了 CAR-T 细胞的超快生产。而使用转座子系统可在短时间内制备功能 CAR-T 细胞，且无需细胞处于细胞周期。此外，其他研究通过优化激活条件、采用新的培养方案，可将 CAR-T 细胞生产时间缩短至 1 - 3 天。缩短扩增时间不仅能降低成本，还可能提高细胞产品质量，减少细胞分化，增加干细胞记忆 T 细胞（T_scm）比例，降低治疗所需细胞剂量。
3. 现成 CAR-T 细胞：使用健康供体来源的 CAR-T 细胞（现成产品）可降低成本和复杂性，供体 T 细胞更健康，能减少患者等待时间。基因编辑工具（如 CRISPR）可删除 T 细胞受体（TCR），避免移植物抗宿主病，还可对 T 淋巴细胞进行其他基因编辑，增强细胞对特定药物的抗性。诱导多能干细胞（iPSC）来源的 CAR-T 细胞具有治疗大量患者的潜力，临床研究已进入 I 期评估。虽然同种异体 CAR-T 细胞在患者体内持续时间可能较短，但在自身免疫性疾病治疗中可能具有优势。
4. 分散制造：目前 CAR-T 细胞制造多采用集中化模式，导致生产能力有限、制备时间长、物流复杂和成本高。分散制造是一种可行的替代方案，学术研究中心和大学附属机构通过使用封闭、自动化系统进行小规模制造，可减少产品损失风险，降低运输成本。即时护理点（POC）制造将生产分散到医疗护理机构，能实现产品新鲜给药，显著降低成本和生产时间。主要的 POC 制造平台包括 CliniMACS Prodigy、Cocoon 和 G - Rex 等，这些平台各有优势，可实现从采集到细胞扩增的全流程自动化。

工艺改进

1. 培养基优化：不同培养基对 CAR-T 细胞的生长和功能有显著影响。研究比较了 RPMI - 1640、AIM - V、Optimizer 等培养基，发现 RPMI - 1640 在特定条件下表现较好，而血清无培养基中 Optimizer 在细胞扩增方面表现突出。此外，研究还发现 IL - 7、IL - 15、IL - 21 等细胞因子组合，比单独使用 IL - 2 更能有效增强 CAR-T 细胞的功能。
2. 患者生物标志物研究：研究患者生物标志物对提高 CAR-T 细胞治疗效果至关重要。通过研究患者的靶抗原表达、预处理免疫状态、肿瘤特征和细胞因子谱等，可识别预测治疗反应的生物标志物，以及与毒性和治疗效果相关的因素。部分患者对 CAR-T 细胞治疗存在原发性耐药或复发，肿瘤负荷、患者免疫系统功能、肿瘤微环境等因素与治疗效果相关。研究还发现，CAR-T 细胞的表型、肿瘤细胞的分子特征、表观遗传机制等均与治疗反应和耐药性有关，这些研究有助于优化患者的临床管理，为个性化治疗提供依据。

结论

CAR-T 细胞疗法在血液肿瘤治疗中展现出卓越疗效，但生产过程复杂、成本高昂，限制了其广泛应用。目前已采取多种措施降低成本，包括使用非病毒载体、优化生产流程、开发现成产品和分散制造等，但仍需进一步研究和优化制造方案。未来，持续的科研投入和技术创新有望克服这些障碍，使 CAR-T 细胞疗法更广泛地惠及患者，推动癌症治疗领域的发展。