Nature 重磅突破：雙載體系統實現體內精準重編程 T 細胞

2026 年 3 月 18 日，《自然》（Nature）在線發表了一項顛覆性研究成果。由 Jennifer A. Doudna 等頂尖科學家領銜的團隊，開發出一套創新的雙載體遞送體系，通過聯合使用包膜脫氧核糖核酸病毒（EDV）與 T 細胞定向進化的腺相關病毒（AAV），精準完成了 CRISPR-Cas9 基因編輯工具和 CAR 轉基因的 T 細胞特異性遞送與位點整合。該技術首次在人源化小鼠體內直接生成了達到治療劑量的功能性 CAR-T 細胞，為解決傳統細胞療法的核心痛點提供了全新路徑。

核心研究成果1. 雙載體協同實現 TRAC 位點高效精準敲入

研究人員設計了分工明確的雙載體系統：Cas9-EDV 載體負責遞送 CRISPR-Cas9 核糖核蛋白復合物，在 T 細胞基因組的 TRAC 位點制造特異性雙鏈斷裂；HDRT-AAV 載體則攜帶同源定向修復模板，提供 CAR 轉基因的供體 DNA。兩者聯合作用時，可將 CAR 基因精準插入 T 細胞受體 α 鏈恒定區（TRAC）這一 "安全位點"。

體外實驗顯示，該系統在人外周血單個核細胞（PBMC）中的 CAR 整合效率最高可達 67.2%；在 NSG 人源化小鼠體內，靜脈注射雙載體后第 14 天，即可在脾臟和外周血中檢測到穩定表達的 TRAC-CAR T 細胞，且這些細胞能夠正常增殖和分化。

2. 定向進化與靶向修飾大幅提升遞送特異性

為解決傳統 AAV 載體 T 細胞靶向性不足的問題，研究團隊對 AAV6 衣殼進行了多輪 T 細胞定向進化篩選，獲得了新型變體 AAV-hT7。與野生型 AAV6 相比，AAV-hT7 對人 T 細胞的轉導效率提升了約 10 倍，同時顯著降低了對 NK 細胞、造血干細胞等非靶細胞的非特異性轉導。

此外，研究人員將 EDV 載體的 VSVG 包膜蛋白替換為抗 CD3 單鏈抗體，使其能夠特異性識別 T 細胞表面的 CD3 分子。實驗證實，抗 CD3-EDV 與 AAV-hT7 的組合實現了近乎絕對的 T 細胞特異性遞送，幾乎不轉導 CD4 + 和 CD8+ T 細胞以外的其他細胞類型。

3. 體內生成的 CAR-T 細胞保留完整免疫功能

全面的功能表征結果顯示，體內重編程產生的 TRAC-CAR T 細胞不僅高表達 CAR 分子，還維持了健康的 T 細胞表型。這些細胞中同時存在 CD4 + 輔助性 T 細胞和 CD8 + 細胞毒性 T 細胞亞群，且含有較高比例的 TCF1 + 干性記憶 T 細胞和較低比例的 TOX + 耗竭 T 細胞，這一特征預示著它們具有更強的長期抗腫瘤活性和體內持久性。

4. 白血病模型中療效超越傳統慢病毒 CAR-T

在 B 細胞急性淋巴細胞白血病（B-ALL）的 NSG 小鼠模型中，單次靜脈注射 EDV/AAV 雙載體系統，即可在體內快速生成足夠數量的 CAR-T 細胞，有效清除腫瘤細胞并顯著延長小鼠生存期。

頭對頭比較實驗表明，體內生成的 TRAC-CAR T 細胞療效優于相同劑量的傳統體外慢病毒轉導 CAR-T 細胞。即使在低劑量下，體內療法仍能表現出良好的抗腫瘤效果，而傳統慢病毒 CAR-T 細胞在相同劑量下幾乎無效。

5. 廣譜抗腫瘤活性覆蓋血液腫瘤與實體瘤

該技術具有出色的通用性。通過更換 CAR 轉基因，研究人員成功在體內生成了靶向 BCMA 的 CAR-T 細胞，在多發性骨髓瘤小鼠模型中取得了顯著療效。更令人振奮的是，靶向 B7H3 的 CAR-T 細胞在 MES-SA 肉瘤實體瘤模型中表現出強大的抗腫瘤活性，6 只治療小鼠中有 5 只實現了完全緩解（CR），且在腫瘤再攻擊實驗中仍能保持保護作用。

研究意義與展望

這項研究是細胞療法領域的里程碑式突破。它首次實現了在活體動物體內對 T 細胞進行位點特異性的基因工程改造，徹底擺脫了傳統 CAR-T 療法依賴體外白細胞分離、細胞擴增和回輸的復雜流程。

這一進展不僅將大幅降低細胞療法的生產成本和治療周期，還能避免體外培養過程中 T 細胞的分化和耗竭，顯著提升治療效果。同時，該技術的通用性使其能夠快速適配不同的腫瘤靶點，為開發 "即插即用" 型的廣譜細胞療法鋪平了道路。未來，隨著臨床轉化研究的推進，體內重編程 T 細胞技術有望讓 CAR-T 療法從 "天價定制" 走向 "普惠大眾"，為全球癌癥患者帶來新的希望。

參考文獻：In vivo site-specific engineering to reprogram T cells. Nature. 2026 Mar 18. doi: 10.1038/s41586-026-10235-x. PMID: 41851456.

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