T细胞肿瘤免疫疗法的进展：从基本机制到临床前景（下）

5. TCR多样性：对癌症免疫治疗及患者预后的意义

分子克隆和Sanger测序最初为在核苷酸水平上研究免疫谱系铺平了道路，尽管其通量有限。早期的TCR研究主要集中在高度可变的CDR3区域，通常忽略了完整的TCR序列。然而，高通量测序技术的出现彻底改变了全面分析TCR多样性的能力。某研究团队调查了接受生物治疗的类风湿性关节炎(RA)患者的TCRβ链CDR3谱系。结果表明，TCRβ链的多样性与患者年龄呈负相关。此外，治疗后TCR多样性与RA患者的疾病活动度呈反比关系。在一项针对接受免疫检查点抑制剂治疗的胸膜间皮瘤(MPM)患者的研究中，某研究小组使用了ImmunoSEQ TCRβ链CDR3测序技术，探讨了TCR谱系与生存结果之间的关系。发现，ICIs治疗显著提高了T细胞的多样性和肿瘤浸润性。具有更高TCR多样性的患者表现出更长的生存率。此外，那些在治疗前拥有更多TCR簇的患者在接受ICIs治疗后显示出更明显的生存改善，这表明多克隆TCR可能促进更有效的抗肿瘤免疫反应。最近关于MPM患者的研究证实了这些发现，表明免疫细胞谱系多样性增加与更强的抗肿瘤免疫反应相关。与这些观察结果一致，较高的TCR多样性与多种癌症的预后改善有关，包括膀胱癌、结直肠癌、肝细胞癌、胶质母细胞瘤、子宫内膜癌等。

6. 过继性T细胞疗法：癌症治疗的新范式

癌症治疗的目标是选择性消除恶性细胞，同时保留健康组织。传统的治疗方法，包括手术、化疗和放疗，在延缓肿瘤复发和延长生存期方面显示出疗效。然而，治疗耐药性和肿瘤复发的出现往往导致预后不良。此外，化疗和放疗带来的显著副作用，特别是剂量依赖性的毒性，为当前的癌症管理带来了重大挑战。这些局限性突显了对创新癌症治疗策略的迫切需求。在此背景下，免疫疗法作为一种突破性的方法崭露头角，其中过继性T细胞疗法展现出显著的治疗潜力。尽管这些新型疗法可能引发严重的不良反应，如CRS和神经毒性，但它们在治愈率和治疗持久性方面相比传统疗法具有明显优势。过继性T细胞疗法有望实现更强大且持久的治疗效果。

对免疫系统的重新编程或编辑代表了癌症治疗中一个充满希望的前沿领域。虽然癌症免疫疗法最初主要用于晚期患者，但随着对早期阶段免疫功能障碍的认识加深，其应用已扩展到早期癌症以及作为高危患者在原发肿瘤切除后的辅助治疗。开发更精确和有效的治疗方法至关重要，尤其是针对已对传统疗法产生耐药性的癌症。一个显著的例子是由Steven A. Rosenberg及其同事开创的TIL疗法。该方法包括从患者体内提取能够识别与MHC相关的肿瘤相关抗原的T细胞，在体外扩增后重新输注回患者体内。此方法在一位晚期乳腺癌患者中取得了显著成果：经过22个月的治疗，所有靶标和非靶标病灶在影像学上完全消失。近年来，TIL疗法的应用范围已扩展到多种实体瘤，进一步拓宽了治疗选择。2024年2月，美国FDA批准了首款TIL疗法--AMTAGVI（lifileucel），这是癌症免疫治疗领域的重要进展。该疗法被批准用于治疗晚期不可切除或转移性黑色素瘤患者。然而，TIL疗法仍面临诸多挑战，包括操作复杂性、缺乏标准化、技术难题以及大规模T细胞扩增所需的时间较长等问题。这些局限性突显了对该方法持续改进和优化的必要性。

在免疫疗法领域，过继细胞转移已成为最具潜力的治疗策略之一。近年来，该领域的进展推动了CARs和工程化TCRs的发展，这些技术通过过继T细胞免疫疗法在癌症治疗中展现了显著的成功。这些创新方法利用基因修饰的T细胞靶向特定的肿瘤抗原，提供了一种更为精确且可能更为有效的治疗选择。

TCR-T疗法的疗效取决于受HLA限制的肿瘤特异性TCR的使用。这些TCR只有在与特定的HLA分子结合时才能发挥作用。TCR与MHC分子上呈递的抗原肽（肽-MHC复合物）之间的相互作用至关重要，这种相互作用的亲和力（或解离常数）直接影响T细胞的活化和功能。TCR-T细胞的一个关键优势在于它们能够识别细胞内肿瘤抗原，因为MHC通常呈递来自细胞内的肽段。这一特性使TCR-T细胞能够以高精度特异性靶向癌细胞。由于癌症细胞中的大多数肿瘤抗原都是细胞内的，因此在某些情况下，TCR-T疗法可能比CAR-T疗法具有更高的特异性和潜在的更低毒性。目前的临床试验显示，TCR-T疗法在靶向某些实体瘤方面显示出良好的疗效，尤其是免疫学上的"热"肿瘤，如恶性黑色素瘤。2022年1月，FDA批准了首个基于TCR的癌症治疗药物--tebentafusp（商品名Kimmtrak），这是首个用于治疗葡萄膜黑色素瘤以及首个针对实体瘤的双特异性T细胞衔接器。2024年8月，FDA批准了首个TCR-T细胞疗法--Afami-cel（商品名Tecelra），用于治疗无法切除或转移性滑膜肉瘤的成人患者。这些新兴证据进一步强调了TCR-T疗法作为癌症免疫治疗武器库中强大工具的潜力。

与TCR不同，CAR-T具有独特的直接识别肿瘤细胞表面特定抗原的能力，且无需MHC参与，从而绕过了HLA限制。CAR的单链可变片段（scFv）负责通过抗原依赖机制调控T细胞的功能活化和增殖。CAR技术在设计和开发上经历了多次迭代，展现出显著的可扩展性和持久性。迄今为止，已有七种类型的CAR成功实现商业化，靶向包括CD19和BCMA在内的细胞表面标志物，并已获批用于治疗多种血液系统恶性肿瘤，涵盖LBCL、B-ALL、滤泡性淋巴瘤以及套细胞淋巴瘤。此外，目前有多项临床试验正在研究CAR-T疗法在实体瘤中的应用，包括胰腺癌、NSCLC以及其他恶性肿瘤（表1）。尽管前景广阔，CAR-T疗法仍面临一些挑战，例如脱靶毒性。此外，由于结构差异，CAR相较于TCR表现出更高的抗原结合亲和力，这要求CAR-T疗法需要较高的细胞表面抗原表达水平才能有效。然而，CAR-T疗法的独特优势在于其快速且持续的杀伤功能，这是TCR-T疗法所不具备的特征。

表1 基于TIL、TCR-T和CAR-T细胞的持续临床试验

CAR-T细胞疗法在治疗多种实体瘤方面展现出潜力，包括胶质瘤、胃癌、NSCLC和肝细胞癌。然而，CAR-T细胞在实体恶性肿瘤中的疗效仍受到若干挑战的限制。其中最主要的是识别合适的肿瘤特异性表面抗原的困难，以及克服免疫抑制性的TME的挑战。为了解决这些局限性并提高治疗效果，研究人员正在利用前沿的基因编辑工具来研究与CAR-T细胞相关的不良反应的遗传基础，最终目标是在最大限度提高治疗效果的同时减轻毒性。

CAR-M、CAR-NK以及TCR-T疗法的出现，为实体瘤免疫治疗带来了新的希望。尽管这些创新方法大多仍处于研究阶段，但它们代表了癌症治疗的令人兴奋的新领域。最新研究表明，与CAR-T疗法相比，CAR-M、CAR-NK和TCR-T可能具有更好的安全性特征，特别是在CRS和神经毒性的发生率和严重程度方面（表2）。这种潜在的毒性降低，加上其独特的作用机制，使这些新型疗法成为应对实体瘤治疗挑战的有前景的候选者。

表2 TCR-T、CAR-T、CAR-NK和CAR-M的比较

虽然过继性细胞疗法（ACT）在癌症治疗中展现出令人鼓舞的进展，但它也面临显著的挑战。该疗法与一系列不良反应相关，包括CAR-T细胞相关脑病综合征（CRES）、脱靶毒性、急性呼吸窘迫综合征以及CRS。这些可能严重的并发症极大地限制了ACT的广泛应用。为应对这些挑战，目前正在进行大量研究，重点在于识别和利用高度特异性的新抗原，以提高这些疗法的精准性和安全性。此外，ACT还存在物流和经济上的障碍。该疗法成本高昂，并且对制备条件要求严格。由于治疗过程的个性化特性，可能会耗费较多时间，从而导致患者错过关键的治疗窗口期。这些因素共同凸显了持续创新的必要性，以提升ACT的有效性、安全性和可及性。

7. T细胞免疫治疗中的不良事件

T细胞免疫疗法，包括CAR-T细胞疗法、TCR-T细胞疗法和TIL疗法，在癌症治疗中展现了显著的疗效。然而，这些疗法可能引发多种不良事件，其中CRS、神经毒性及其他免疫相关不良事件最为重要。这些不良事件的潜在机制涉及免疫系统过度激活与炎症反应失调之间的复杂相互作用。

CRS是T细胞免疫治疗中最常见的不良事件之一，通常在治疗后数天至数周内发生，并表现为全身性炎症反应。当CAR-T细胞或TCR-T细胞与靶细胞结合时，这些细胞被激活并迅速增殖，释放大量促炎性细胞因子。这些细胞因子随后激活其他免疫细胞（如巨噬细胞和单核细胞），引发"细胞因子风暴"并启动全身性炎症反应。IL-6在CRS的发展中起关键作用；它激活内皮细胞并诱导血管渗漏，导致低血压、发热和多器官功能障碍。目前，托珠单抗是CRS的一线治疗药物；这种IL-6受体拮抗剂通过阻断IL-6信号通路快速缓解CRS症状。对于对托珠单抗无反应的重度CRS患者，可以使用糖皮质激素（如地塞米松）来抑制免疫反应。此外，包括液体复苏、升压药和呼吸支持在内的支持性治疗对于维持患者的血流动力学稳定和器官功能至关重要。

神经毒性是T细胞免疫治疗中另一种常见且严重的不良事件，其特征为脑病、癫痫发作、失语和意识障碍。其潜在机制可能包括细胞因子（如IL-6、IFN-γ）穿过血脑屏障并直接作用于中枢神经系统；内皮细胞激活导致血脑屏障破坏，从而引发脑水肿和神经炎症；以及CAR-T细胞或TCR-T细胞在中枢神经系统的浸润与激活。糖皮质激素（地塞米松）是治疗神经毒性的主要手段，因其能够减轻脑水肿和炎症反应。

除了CRS和神经毒性之外，T细胞免疫治疗还可能引发其他与免疫相关的不良事件，包括on-target/off-tumor毒性以及自身免疫反应。当CAR-T细胞或TCR-T细胞攻击表达目标抗原的正常组织时，就会发生on-target/off-tumor毒性。一个典型的例子是CD19 CAR-T细胞攻击正常的B细胞，导致B细胞再生障碍和低丙种球蛋白血症。在临床实践中，通过实施免疫球蛋白替代疗法来管理因B细胞再生障碍引发的低丙种球蛋白血症，同时正在开发更为特异性的CAR或TCR以减少对正常组织的损伤。

8. T细胞免疫治疗中的基因组工程

T细胞基因编辑技术的发展是免疫治疗领域的一项关键进步，为提高基于T细胞的治疗方法在多种疾病中的有效性和特异性提供了前所未有的机会。有研究团队通过使用ZFN技术修饰CD4 T细胞中的CCR5基因，为基因治疗树立了重要先例。这些经过修饰的细胞随后被输注到接受高效抗逆转录病毒治疗（HAART）且存在慢性HIV病毒血症的患者体内。研究显示，大多数患者的血液样本中HIV DNA水平有所降低。尽管遇到了严重的不良反应，这项开创性工作仍证明了基因编辑T细胞疗法在临床应用中的可行性和潜力。CRISPR/Cas9技术的出现彻底改变了T细胞编辑，为基因操作提供了前所未有的精确性和效率。利用CRISPR/Cas9进行T细胞编辑避免了慢病毒转导相关的挑战，例如可变的转基因拷贝数和随机的转基因整合问题，从而实现了更稳定的TCR表达和增强的功能性。此外，将CRISPR/Cas9整合到ACT方案中，有望通过减轻不良反应和降低生产成本，显著提高免疫治疗的可行性和扩展其应用范围。

Cas9/RNP技术与电穿孔的协同组合理论上已在原代T细胞中实现了精确的基因编辑，为临床应用铺平了道路。最近，一项临床试验展示了这种方法，研究人员从患者体内分离出CD4和CD8 T细胞，并构建了包含数百个预测新抗原肽序列的个性化文库，这些序列对应于患者个体的HLA I类等位基因。通过使用Cas9/RNP和电穿孔技术，成功敲除了内源性TCR基因，并将新抗原特异性TCR（neoTCR）的同源定向修复模板整合到T细胞基因组中。据报道，敲入效率达到了13.4%-23.0%，而最终产物中野生型细胞群体的比例不到10%。在将这些携带患者特异性neoTCR的编辑T细胞输注给16名患有多种难治性实体瘤的患者后，5名患者的病情得到稳定，而其余11名患者出现疾病进展。这一结果证明了从患者体内分离和克隆识别突变新抗原的TCR的可行性，确认了neoTCR T细胞产品的安全性，并突显了这些基因编辑T细胞在抗肿瘤治疗中的潜力。然而，与许多涉及个性化治疗的临床试验一样，自体TCR的分离、克隆、验证和选择过程耗时较长，可能导致患者治疗的显著延迟。为应对这一挑战，研究人员正在探索开发一个预先建立的、多样化的HLA特异性TCR文库，以针对常见突变和病毒抗原。

CRISPR/Cas9技术已成功应用于原代T细胞的基因改造，通过精确插入或删除短序列来增强其活性和特异性。一种名为Easi-CRISPR的创新方法促进了较长单链DNA（ssDNA）序列的有效敲入。研究人员还探索了使用其他Cas蛋白（如Cas12或Cpf1）生成CAR-T细胞的可能性。其中一种称为KIKO的方法可实现同时检查点KO和双CAR KI。有研究团队通过使用高浓度带有末端Cas9靶向序列的双链DNA，并利用聚谷氨酸在纳米颗粒中稳定Cas9核糖核蛋白复合体，显著提高了原代T细胞中的基因编辑效率。为减少双链DNA（dsDNA）相关的细胞毒性，进一步开发了包含Cas9靶向序列的ssDNA同源定向修复模板（HDR），从而降低毒性。通过将这些模板与增强HDR的分子结合，他们在T细胞中实现了更高的敲入效率和产量。在一项突破性进展中，引入了SLEEK方法，该方法使用高活性工程化的AsCas12a核酸酶对关键基因位点进行编辑。此方法能够精确整合恢复关键基因表达的DNA KI模板，同时插入转基因货物。这种方法通过选择HDR介导的敲入并消除非同源末端连接介导的插入和缺失，确保转基因序列高水平的结构表达。值得注意的是，该方法在多能干细胞中展示了超过90%的质粒DNA模板诱导敲入效率，在B细胞、T细胞和NK细胞中使用AAV6 DNA模板时效率达到85%-95%。

T细胞治疗中的基因编辑技术虽然前景广阔，但存在特定风险，例如脱靶效应、染色体易位和意外的基因破坏，这些可能会影响细胞的功能或安全性。为解决CRISPR-Cas9基因组编辑在临床应用中的精度关键问题，Connor A. Tsuchida及其同事在首次使用Cas9改造T细胞的人体临床试验中实施了一种改进的T细胞编辑方案。这种优化方法在很大程度上保持基因组编辑效率的同时显著减少了染色体丢失，从而解决了该领域的一个主要安全问题。

9. pMHC和TCR文库构建及展示技术

癌症复杂的免疫逃逸机制对T细胞识别和清除恶性细胞构成了重大挑战。因此，利用TCR的疗法备受关注，包括针对多种MHC限制性表位的可溶性TCR疗法以及针对肿瘤抗原的过继T细胞疗法。TCR基础疗法的主要挑战在于确保TCR的最佳特异性、亲和力、表达水平和稳定性。因此，提升TCR生产工程化过程至关重要，这需要开发强大的TCR展示、诱变和筛选方法。

异源二聚体TCR蛋白作为可溶性蛋白的表达具有相当大的挑战，因其体积较大，成为TCR展示的主要障碍。在实际操作中，通常使用单链TCR（scTCRs）或通过二硫键连接的TCR进行展示。值得注意的是，scTCR形式在靶标特异性方面能够有效代表全长TCR（表3）。

表3 比较各种TCR展示支架

scTCR库的构建可以通过多种策略实现。一种方法是利用公共数据库中可用的TCR可变段基因信息，使用一组TCR V基因引物来覆盖整个TCR库。或者，可以根据数据库中报道的序列通过化学合成生成scTCR库。常用的方法之一是定点突变，即将突变引入模板TCR序列中的CDR，尤其是Vα和Vβ结构域的CDR3区域。另一种方法称为位点饱和突变，使用NNK简并密码子随机化亲本scTCR基因的Vα和Vβ片段的CDR3区域。该技术创建了具有定义位置的随机突变库，涵盖所有氨基酸。这些高度多样化的库为后续TCR的选择和优化提供了坚实基础，包括提高溶解性、稳定性和亲和力成熟等改进。

迄今为止，已经开发出多种用于筛选靶向肿瘤抗原的TCR展示平台，包括噬菌体展示、酵母展示和哺乳动物细胞展示（表4）。虽然噬菌体展示因其库的多样性而受到青睐，但其原核表达系统缺乏真核蛋白质折叠和翻译后修饰机制。相比之下，酵母展示的真核表达平台能够在更接近天然的环境中呈现复杂蛋白。有团队开发了YAMTAD系统，该系统在酵母上展示了scTCR CDR3库和pMHC肽库，通过细胞-细胞复合物形成筛选出高亲和力的scTCR。哺乳动物细胞展示具有固有优势，因为它们能够以天然构象呈现具有信号传导能力的TCR。一些研究人员通过使用逆转录病毒介导的TCR突变库在TCR缺陷型T细胞上的展示，规避了展示技术的某些挑战。此外，基于VSVGmut技术的最新发展使得通过特异性感染表达TCR库的T细胞，将TCR与其相应的抗原匹配成为可能，为选择单克隆或多克隆受体铺平了道路。目前，像T-SCAN和T-SCAN II这样的平台能够构建涵盖整个蛋白质组的肿瘤相关抗原展示库，并用于高效识别被T细胞有效识别的抗原。这些技术代表了基于T细胞的癌症免疫治疗领域的重大进步，使潜在靶点的筛选更加全面和高效。然而，在哺乳动物细胞表面展示大规模TCR库（至少＞10^7）仍然是一个重大挑战。这一限制要求继续开发和优化文库构建策略，以增强基于T细胞的应用，并充分挖掘DNA编码文库在癌症免疫治疗中的潜力。

表4 各种TCR或抗体展示系统的比较

10. 解析T细胞免疫调节机制并基于单细胞组学技术优化治疗策略

在癌症免疫治疗领域，效应T细胞、Treg和耗竭T细胞构成了动态平衡的免疫微环境核心。效应T细胞作为主要的效应单元，通过分泌如IFN-γ和颗粒酶B等效应分子来介导肿瘤细胞的杀伤。Treg通过高表达抑制分子（如FOXP3和CTLA-4）维持免疫稳态，但其过度活化可能导致效应T细胞功能受到抑制。长期抗原暴露导致的耗竭T细胞表现出表面抑制性受体（如PD-1、TIM-3、LAG-3）的异常高表达，成为免疫治疗中的重要障碍。

单细胞转录组测序与TCR测序的整合为理解这一复杂系统提供了多维度的视角。单细胞转录组测序能够精确描绘T细胞亚群的独特特征和功能状态（例如效应T细胞的功能活化、调节性T细胞的抑制特性以及耗竭T细胞的耗竭表型），并有助于动态监测基因表达谱的变化，以评估功能恢复的潜力。TCR测序通过追踪克隆动力学，能够识别具有治疗价值的抗原特异性克隆（例如在TME中表现出高扩增和高效应功能的T细胞）。例如，在PD-1阻断治疗后，研究人员可以观察到高度扩增的效应克隆的再生以及耗竭克隆的功能重塑。这两种方法的协同分析使研究人员能够构建克隆扩增与功能状态之间的相关图谱，为优化CAR-T细胞治疗的剂量、确定治疗时机以及阐明持久性机制提供了宝贵的见解。

这些技术进步表明免疫治疗正在从经验医学向精准调控迈进。通过建立"功能状态-克隆动力学-治疗反应"的定量模型，整合多组学数据，可以开发新的方法学框架以克服当前治疗中的瓶颈问题。

11. 推进T细胞治疗：哺乳动物细胞中高多样性DNA编码文库的创新策略

DNA编码文库在TCR研究中发挥着重要作用。目前构建哺乳动物细胞中DNA编码文库的主要策略分为两类：瞬时表达和基因组整合。基因组整合方法包括通过病毒载体或转座酶实现的随机整合，以及利用重组酶和CRISPR-Cas9核酸酶进行的靶向整合。有研究团队一直致力于开发和优化哺乳动物细胞中文库构建和整合的方法学。开创了一种基于线性dsDNA的基因电路构建策略。该方法通过PCR将基因表达模块片段化并引入随机序列，随后将这些片段共转染到哺乳动物细胞中，通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）重新组装为完整的基因表达结构。此外，还开发了一种基于体外连接纳米抗体文库的瞬时表达策略，实现了高达10^6种变体的文库多样性。对于需要稳定表达的应用，进一步改进了利用piggyBac转座酶系统结合体外连接-PCR的基因组稳定整合策略。这种方法能够将文库序列稳定整合到哺乳动物细胞基因组中，并表现出优异的功能筛选能力，从而鉴定出一种新型转录激活肽TAP1。最近，建立了一种名为dsDAP（dsDNA组装-PCR）的DNA编码文库构建策略，该策略在研究翻译起始位点（TISs）对翻译效率的影响方面证明了其有效性。这种方法为将高丰度文库递送到哺乳动物细胞提供了一种更直接和灵活的方式。

DNA编码文库技术正在T细胞治疗的广泛领域中展现出其创新潜力。一方面，该技术被用于识别针对TCR的抗原，不仅能够通过高通量、聚焦的筛选方法（如T-Scan和T-Scan II）识别新的抗原，这些方法可以确定整个蛋白质组中的T淋巴细胞靶点，还擅长发现与TAA结合的分子。另一方面，通过CDR的随机化，DNA编码文库技术可以构建TCR文库，以有效筛选针对特定肿瘤相关抗原的TCR，同时还能提高TCR的亲和力、特异性和稳定性。此外，DNA编码文库技术预计还将应用于优化CAR-T细胞表面的抗原识别分子，包括scFv和肽链。

这些在哺乳动物细胞中的创新性DNA编码文库构建技术对T细胞治疗具有重要意义（图6）。一种潜在应用是建立多样化的T细胞文库并在体外扩增后重新输注到患者体内，以增强T细胞的多样性，从而可能提高对肿瘤的抵抗力并着重于肿瘤预防。具体来说，可以通过dsDAP策略随机化TCR的CDR区域，将随机化的TCR文库引入T细胞中。这种方法能够人工扩展天然TCR文库的多样性，而不再依赖V(D)J重组机制。然而，这种方法需要解决几个关键问题，包括可能引发自身免疫疾病、T细胞基因组编辑的安全性以及体外建立的T细胞文库的最佳回输方法和位点。为了确保特异性并防止自反应性，这些文库应理想地经历类似于天然T细胞成熟的选择过程。另一种方法是为CAR-T治疗创建特定的scFv和肽段文库，以筛选出专门针对肿瘤细胞的CARs。利用新开发的dsDAP文库构建策略，该过程首先通过PCR对scFv基因表达模块进行片段化，然后组装一个带有CDR的DNA编码scFv文库。随后，将scFv变体整合到T细胞基因组中并展示在其表面，并针对肿瘤细胞进行筛选以获得候选scFvs。这些靶向肿瘤的T细胞将被重新输注到体内用于肿瘤治疗。

图6 DNA编码文库构建技术在T细胞疗法中的应用。过程始于一个多样化的TCR DNA文库被转入T细胞内。这些T细胞随后在其表面表达多种TCR。该文库会经历正向选择和负向选择。正向选择：能够成功结合由MHC分子呈递的目标抗原的TCR的T细胞会被筛选出来。这一过程识别出具有理想特异性和亲和力的TCR。负向选择：T细胞会针对自身肽段进行筛选，以去除可能引发自身免疫反应的细胞。不与自身肽段结合的TCR会被保留。经过选择后，携带优化TCR的T细胞池会被扩增。这些细胞现在配备了高度特异且安全的TCR，可以作为个性化T细胞疗法给予患者。

先进的策略可能将多种CAR与逻辑门结合，以启动合成致死效应并提高对肿瘤的特异性。这一概念通过Christopher C Kloss提出的双靶点方法得到体现，该方法增强了T细胞对双抗原阳性肿瘤的反应性，以及Kole T. Roybal设计的组合激活途径，在该途径中，T细胞仅在双抗原阳性的肿瘤细胞存在时被武装和激活。这些方法不仅提高了T细胞杀伤的精确性，还有助于避免可能引发不良免疫反应的脱靶效应。

12. T细胞癌症免疫治疗的未来研究方向

基于T细胞的癌症免疫治疗在过去的十年中取得了革命性的突破，实现了从实验室到临床的转变。这一历程不仅彰显了免疫系统精准调控的巨大潜力，也为癌症治疗带来了新的希望。未来，该领域的发展预计将更加令人瞩目，有望从"细胞武器"进化为"活体药物"。

首先，个性化治疗将成为未来的核心趋势。在单细胞测序和机器学习技术的帮助下，研究人员正在开发"数字免疫孪生"模型，该模型整合了患者TCR库的多样性、亚群功能状态以及肿瘤抗原特征，以预测最佳治疗组合。这种高度个性化的治疗策略将为每位患者量身定制最有效的免疫疗法。其次，智能工程改造将赋予T细胞更强的适应性和安全性。合成基因电路技术将为T细胞提供环境感知能力；例如，逻辑门控CAR（AND 门 CAR）会要求同时识别两种肿瘤抗原才能激活，负反馈调节CAR（iCAR）通过PD-1信号通路自动抑制过度激活，而自毁开关（Caspase-9）则实现实时毒性控制。这些创新将在提升疗效的同时显著降低治疗毒性。

此外，多模态联合疗法将成为未来癌症免疫治疗的重要方向。通过用新抗原疫苗预先激活T细胞库，用表观遗传药物重塑耗竭T细胞的表观遗传记忆，局部使用超声破坏肿瘤并释放抗原，以及通过序贯输注CAR-T和双特异性抗体维持长期免疫监控，这种"免疫治疗2.0"模式将实现时空顺序治疗，全面提高免疫治疗的效果。最后，随着合成生物学和人工智能的深度参与，T细胞治疗的发展方向将呈现出三大趋势：功能模块化、自动化生产和动态治疗。未来，个性化、智能化和可控化的T细胞治疗系统有望在临床上广泛普及。

总结

基于T细胞的癌症免疫治疗正在快速发展，目前该领域已确立了三大支柱技术：CAR-T细胞治疗、ICIs和TCR-T细胞治疗。这些技术通过基因工程改造、功能激活以及抗原特异性增强策略重塑抗肿瘤免疫反应。近年来，随着单细胞组学、基因编辑和DNA编码库技术的发展，T细胞治疗在实体瘤治疗中的应用逐渐取得突破，为癌症治疗带来了新的希望。未来，个性化、智能化和多模态联合治疗将成为主要发展方向；无癌时代的曙光可能很快从遥远的梦想转变为不可避免的医学革命。

Mulvey, A.; et al. Novel strategies to manage CAR-T cell toxicity. Nat. Rev. Drug Discov. 2025, 24, 379.

Li, J.; et al. The screening, identification, design and clinical application of tumor-specific neoantigens for TCR-T cells. Mol. Cancer 2023, 22 (1), 141.

Kjær, A.; et al. Low T cell diversity is associated with poor outcome in bladder cancer: a comprehensive longitudinal analysis of the T cell receptor repertoire. Clin. Cancer Res. 2024, 30, PR003.

Zhang K.; et al. Advances in T Cell-Based Cancer Immunotherapy: From Fundamental Mechanisms to Clinical Prospects. Molecular Pharmaceutics Article ASAP. 2025.

Zou, J.-L.; et al. Structure-Based Rational and General Strategy for Stabilizing Single-Chain T-Cell Receptors to Enhance Affinity. J. Med. Chem. 2024, 67 (9), 7635−7646.

Moravec, Z.; et al. Discovery of tumor-reactive T cell receptors by massively parallel library synthesis and screening. Nat. Biotechnol. 2025, 43, 214.

Labib, S.; et al. Focused Ultrasound in Cancer Immunotherapy: A Review of Mechanisms and Applications. Ultrasound Med. Biol. 2025, 51 (1), 1.