医学及细胞生物学研究
近日,华中科技大学同济医学院附属同济医院田代实教授、秦川教授团队在 New England Journal of Medicine 发表了题为 “Lentiviral In Vivo CD19 CAR T-Cell Therapy in Neurologic Autoimmune Disorders” 的研究论文,登上了医学研究的王座期刊。
该研究聚焦难治性神经系统自身免疫病治疗中的关键瓶颈,基于工程化慢病毒载体 JY231,实现了在患者体内直接生成 CD19 CAR-T 细胞,并通过临床评估、流式细胞术、CAR 拷贝数检测、整合位点分析、单细胞 RNA 测序和单细胞 BCR 测序等多维技术,系统评估了体内 CAR-T 细胞生成、B 细胞清除、免疫重塑及初步临床疗效。烈冰生物协助研究者完成了单细胞 RNA 测序和单细胞 BCR 测序的实验和分析工作。
回顾CAR-T的发展历程,CAR-T 技术最早成熟于血液肿瘤领域,主流路线是 ex vivo CAR-T:先从患者体内采集 T 细胞,在体外完成激活、基因转导、扩增和质控,再回输给患者。这一路线仍受限于个体化制备周期长、成本高、需要淋巴清除化疗等问题。为解决这些瓶颈,研究者开始探索 in vivo CAR-T,即直接把 CAR 基因递送到患者体内 T 细胞中,让患者自身在体内生成 CAR-T。早期概念可追溯到 2017 年 Nature Nanotechnology (Smith TT et al. Nat Nanotechnol. 2017.)报道的 DNA 纳米载体体内编程 T 细胞;随后病毒载体、LNP/mRNA、靶向纳米颗粒等平台不断发展。到 2025 年,Hunter 等在Science (Hunter TL et al. Science. 2025.)报道了可用于肿瘤和自身免疫病的体内 CAR-T 生成策略;同年 Wang 等在NEJM 报道 LNP 介导的 in vivo CD19 CAR-T 用于难治性 SLE(Wang Q et al. N Engl J Med. 2025.)。本文是慢病毒工程化载体in vivo CAR-T技术路线在神经免疫临床应用中的首次报道。

图1 研究所用JY231载体示意图(其病毒表面工程化表达 CD3 靶向 scFv,用于提高对 T 细胞的靶向转导能力;同时引入 CD137L 相关共刺激信号,以增强静息 T 细胞的转导和功能激活。)
研究设计
临床队列与治疗设计:
本研究是一项研究者发起、单臂、开放标签的 1 期临床研究,共纳入 16 例难治性神经系统自身免疫病成人患者,包括 7 例进展型多发性硬化、3 例 MOG 抗体相关疾病、3 例全身型重症肌无力和 3 例特发性炎性肌病。所有患者接受单次静脉输注 JY231,剂量为 2.0×10⁹ transducing units,且未进行淋巴清除化疗。患者于基线、输注后第4、7、10、14、17、21、24、28天及第2、3、6个月进行纵向样本采集。

图2 本篇论文的采样以及后续检测技术使用情况
多维检测与机制分析:
研究者围绕安全性、体内 CAR-T 细胞动力学、B 细胞清除和临床疗效建立了系统评估体系。
流式细胞术:追踪 CAR-T 细胞和 B 细胞变化;
ddPCR:检测 CAR 拷贝数变化过程;
p24蛋白检测试剂盒:通过 p24 检测载体清除动力学,判断输进去的慢病毒载体颗粒在体内停留多久、什么时候被清除;
LAM PCR 结合高通量测序:分析慢病毒整合位点,定位整合位点,评估克隆多样性,排查潜在插入突变风险;
单细胞 RNA 测序(scRNA-Seq)/单细胞 BCR 测序(scBCR-Seq):解析 CAR 阳性细胞身份及 B 细胞克隆重塑。
研究结论
01 JY231 可在体内诱导 CD19 CAR-T 细胞生成
治疗后,所有患者均检测到体内 CAR-T 细胞扩增。外周血 CAR 拷贝数在输注后约第 11 天达到中位峰值,提示 JY231 可在患者体内完成 CAR 基因递送并诱导 CAR-T 细胞生成。p24 检测显示,外周血中的病毒衣壳蛋白水平在输注后快速下降,并在第 4 天后不可检测,提示游离载体颗粒可较快清除。

图3 JY231 输注后 CAR 拷贝数和 CAR T 细胞以及P24蛋白的动态变化
02 单细胞 RNA 测序证实 CAR 阳性细胞主要为 T 细胞
体内 CAR-T 技术最关键的问题之一,是载体是否真正转导目标 T 细胞,而不是广泛转导其他细胞。研究者通过单细胞 RNA 测序和流式细胞术共同验证 JY231 的细胞靶向性。结果显示,CAR 阳性细胞中超过 99% 被识别为 T 细胞。这一结果为 JY231 的高保真靶向性提供了细胞分辨率证据。

图4 单细胞 RNA 测序识别 CAR 阳性细胞的细胞类型分布
03 CAR-T 细胞可进入关键解剖部位并诱导 B 细胞清除
研究在外周血、骨髓和脑脊液等不同解剖部位追踪 CAR 拷贝数和 CAR-T 细胞分布。在进展型多发性硬化和 MOG 抗体相关疾病患者中,脑脊液中可检测到较高的 CAR 拷贝数,提示体内生成的 CAR-T 细胞具有进入神经免疫相关部位的潜力。伴随 CAR-T 细胞扩增,患者出现快速而完全的 B 细胞清除,并伴随免疫球蛋白水平短暂下降。

图5 外周血、骨髓和脑脊液中 CAR T 细胞分布及 B 细胞清除
04 BCR 克隆替换提示系统性免疫重塑
除 B 细胞数量变化外,研究进一步通过单细胞 BCR 测序分析治疗前后 B 细胞克隆谱。结果显示,治疗后3 个月以上重新出现的 B 细胞主要以 naive B 细胞为主,并出现基线 BCR 克隆型的完全替换。这提示 JY231 不只是短期清除 B 细胞,还可能推动异常 B 细胞免疫库重建,形成类似系统性免疫重置的分子证据。

图6 单细胞 BCR 测序揭示治疗前后 B 细胞克隆替换
05 整合位点分析支持初步安全性判断
由于 JY231 采用慢病毒载体,整合位点安全性是必须重点评估的问题。研究者利用 LAM PCR 结合高通量测序分析 16 例患者 CAR-T 细胞峰值扩增时的整合位点。结果显示,整合位点呈多克隆分布,主要位于内含子区域,未见与癌基因相关的克隆性扩增证据。这一结果为载体整合安全性提供了初步证据,但仍有待更大样本量和更长随访时间进一步验证。

图7 慢病毒整合位点分布和克隆多样性分析
06 多病种队列出现初步临床改善信号
在中位 6 个月随访中,不同疾病队列均观察到临床和生物学改善趋势。进展型多发性硬化患者出现 EDSS、运动功能、认知功能和疲劳相关指标改善,并伴随脑脊液 NfL、kFLC 及 PET MRI 小胶质细胞活化信号下降;MOGAD 患者 MOG 特异性自身抗体滴度呈下降趋势;全身型重症肌无力患者 QMG、MG ADL 等疾病活动指标下降,并伴随 AChR 抗体降低;炎性肌病患者肌力评分、肌酸激酶、肌肉炎症影像和肌炎相关自身抗体水平均出现改善信号。


图8 不同神经系统自身免疫病队列的临床和生物学改善
本研究创新性
本文作为慢病毒工程化载体 in vivo CAR-T 技术路线在神经免疫临床应用中的首次报道就登上医学王座期刊《New England Journal of Medicine》。其具有技术与论文结构的双重优势:
首先是in vivo CAR-T技术,该技术近年来多次登上 CNS 正刊及《新英格兰医学杂志》,具有如下优势:
1. 省掉体外制备流程:传统 CAR-T 要采血、分离 T 细胞、体外激活、病毒转导、扩增、质控、冻存、回输,周期长、成本高。体内 CAR-T 理论上可以做成现货型制剂,输注后直接在体内生成 CAR-T。
2. 治疗更快,更适合进展快或等待风险高的患者。针对难治性自身免疫病或快速进展疾病,等待数周制备 CAR-T 可能错过窗口。in vivo CAR-T 的吸引力就在于“筛选后即可给药”。
3. 可能降低成本和生产复杂度:如果技术成熟,生产对象从“每个患者一批细胞产品”变成“标准化载体药物”,产业化和可及性会更好。
4. 不一定需要淋巴清除化疗:在本研究中,JY231 是在没有 lymphodepleting chemotherapy 的情况下使用的,这对自身免疫病患者尤其重要,因为他们未必能承受肿瘤 CAR-T 那种预处理强度。
5. 可在体内形成具有解剖分布能力的 CAR-T:正文提到在 PMS/MOGAD 患者中,脑脊液中也检测到较高 CAR 拷贝数,说明它可能跨越关键解剖屏障,进入神经免疫疾病相关部位。
其次是本文的研究设计极其完善:
1. 临床场景重要:难治性神经系统自身免疫病缺乏高效、持久、可规模化的治疗方案。本文的患者入组在难治性神经系统疾病中极其全面,覆盖进展型多发性硬化、MOG 抗体相关疾病、全身型重症肌无力和特发性炎性肌病四类疾病,并有足够的生物学重复,保证结果的可靠性。
2. 证据链完整:本文不只说患者改善,还采用多种组学技术,包含单细胞RNA+BCR等,证明了体内 CAR-T 生成、T 细胞靶向性、B 细胞清除、BCR 克隆替换、整合位点安全性信号、脑脊液/骨髓/外周血分布等重要问题,结论清晰可靠。
3. 安全性和疗效信号积极:16 例中未观察到 ICANS 或 LICATS,CRS 主要为 1 级且可恢复;
4. 可及性想象空间大:如果未来验证成功,它可能把 CAR-T 从高度个体化、高成本疗法,推进到更接近标准化药物的形态。