生物材料与CAR-T整合用于增强实体瘤治疗的进展2026

生物材料与CAR-T整合用于增强实体瘤治疗的进展2026嵌合抗原受体

T(chimericantigenreceptorT,CAR-T)细胞免疫疗法已成为肿瘤免疫治疗领域的一种变革性治疗方式。然而，CAR-T疗法在实体瘤的临床转化仍受到物理屏障、免疫抑制性肿瘤微环境(tumormicroenvironment,TME)以及治疗相关毒性的显著限制。生物材料领域的进展显示，通过与

CAR-T

细胞协同整合，其在解决这些限制方面具有巨大潜力。《中国癌症研究》英文杂志(ChineseJournalofCancerResearch,CJCR)2025年第5期发表南京鼓楼医院肿瘤科沈洁主任团队综述文章：AdvancesinintegratingbiomaterialswithCAR-Tcellsforenhancingsolidtumortherapy。本篇文章系统地探讨了CAR-T细胞与多种生物材料平台（包括纳米颗粒、抗体功能化系统和水凝胶）相结合的治疗应用(图1)。文中对生物材料在增强CAR-T疗效方面的多方面作用进行了批判性分析，具体包括促进

T

细胞活化和增殖、改善肿瘤靶向性以及重塑免疫抑制性肿瘤微环境。总体而言，本文对CAR-T细胞与生物材料的整合策略进行了全面分析，为推进实体瘤治疗提供了机制和转化方面的见解。图1

不同的生物材料与CAR-T细胞相结合，以增强其功能1.

克服实体瘤浸润物理和基质屏障的生物材料实体瘤中致密的细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)阻碍了CAR-T细胞与肿瘤细胞的直接接触。因此，破坏细胞外基质屏障是增强CAR-T细胞浸润肿瘤的关键策略。透明质酸是细胞外基质的主要成分之一，有研究通过开发载有透明质酸酶的纳米凝胶来武装CAR-T细胞(图2A)。这些双功能载有透明质酸酶的纳米凝胶利用T细胞迁移率来破坏肿瘤基质屏障，同时通过受控的透明质酸酶释放来响应TME中升高的活性氧。图2

克服CAR-T细胞肿瘤浸润障碍的生物材料2.

用于重编程免疫抑制性肿瘤微环境的生物材料为细胞因子和小分子递送而设计的纳米颗粒在实现肿瘤积累方面面临着重大挑战。肿瘤特异性T细胞作为克服这一限制的靶向载体，促进纳米颗粒递送和随后的TME调节。一种有前途的方法将细胞因子或载药纳米颗粒偶联到T细胞表面，增强有效载荷递送，同时促进CAR-T浸润、减轻免疫抑制并提高免疫治疗效果。免疫检查点抑制剂修饰TME以重新激活耗尽的T细胞。临床证据证明PD-1抗体在多种实体瘤中具有广泛疗效。低剂量PD-1抗体可增强CAR-T

疗效，同时减少不良反应，但靶向性差会限制肿瘤积累。为了解决这个问题，PD-1抗体(PD-1antibody,aP)通过pH敏感的苯甲酰亚胺键和Diels-Alder环加成与磁性纳米簇(nanoclusters,NC)偶联，形成结合效应T细胞的NC-aP复合物(图3A)。肿瘤酸度触发苯甲酰胺键的水解裂解，从而实现精确的抗体释放。图3

用于重编程免疫抑制性肿瘤微环境的生物材料3.

用于增强CAR-T细胞活化、增殖和持久性的生物材料传统的CAR-T细胞疗法往往表现出肿瘤浸润不良、增殖能力有限和严重的副作用。临床应用进一步受到离体CAR-T细胞扩增复杂性的限制。为了解决这些局限性，应设计封装CAR-T细胞的新型载体支架，以增强增殖、迁移和瘤内浸润。这种载体需要多孔结构来促进细胞释放和迁移到肿瘤中，较小尺寸的载体表现出更高的CAR-T迁移率。水凝胶被公认为多功能功能材料，通过保护封装分子免于降解，同时在靶位点实现受控释放来支持细胞活力和功能。鉴于需要快速扩增CAR-T以产生足够的功能性T细胞，因此开发了苯丙氨酸-谷氨酸-赖氨酸自组装肽水凝胶支架(图4A)。该支架的最佳刚性和粘合配体密度将CAR-T加工时间缩短至三天，同时将产量提高十倍以上。图4

用于增强CAR-T细胞活化、增殖和持久性的生物材料4.

用于减轻与CAR-T治疗相关的毒性的生物材料CAR-T细胞与宿主肿瘤和免疫细胞之间的强烈相互作用会引发过度激活和增殖，从而可能诱发严重的细胞因子释放综合征。神经毒性仍然是另一个关键挑战，早期大剂量皮质类固醇干预可能会损害CAR-T功能。5.

用于实现CAR-T疗法无创跟踪和递送优化的生物材料CAR-T细胞疗法开发的一个关键限制是跟踪患者体内的T细胞分布。为了实现无创监测，氧化铁纳米颗粒标记CAR-T细胞，允许磁共振成像、光声断层扫描和磁粉成像在不破坏增殖或活动的情况下跟踪骨肉瘤中的细胞。6.

结论和展望总之，将CAR-T细胞与生物材料相结合代表了一种变革性策略，通过解决关键的实体瘤屏障来提高癌症