1、毒性和副反应

细胞因子释放综合征（CRS，也即细胞因子风暴）。这是CAR-T技术在临床应用中一个最主要的不良反应，由于T细胞的大量增殖引起的细胞因子释放，引起机体出现发热或发烧，肌痛，低血压，呼吸衰竭等症状，严重时有生命危险。而针对CAR-T细胞回输引起的细胞因子风暴，临床上利用IL-6受体拮抗药物tocilizumab能够缓解。同时有研究小组也观察到细胞因子风暴也与疾病进展程度或者肿瘤负荷有相关性，在高疾病负荷的患者体内，有较高的细胞因子释放。

这意味着将CAR-T应用于疾病早期患者身上，在疾病恶化之前使用CAR-T来杀灭肿瘤，发生严重CRS风险将大大降低。

靶向/脱靶毒性（on-target/off-tumor）。由于CAR-T抗原的靶向性非常强，当肿瘤细胞和正常细胞含有相同抗原时，CAR-T细胞无法区分，从而对表达相应抗原的肿瘤细胞和正常细胞都具有攻击性。如针对CD19的CAR-T细胞治疗，会导致B细胞发育不良，靶向Her2的CAR-T细胞治疗以及靶向MAGE-A3的TCR-T，都能导致肿瘤部位以外的其他组织或器官遭受攻击，例如产生心肺系统毒性。

因此必须选择合适的肿瘤特异性抗原合成CAR-T，从而在攻击肿瘤细胞的同时能够区分正常细胞免受攻击。也就是说，CAR-T细胞特异性必须要满足技能杀伤癌细胞，又要避免对正常细胞的攻击。

这意味着CAR-T疗法的研发必须是精准的、特异的，粗放的研发方式只会带来风险。神经毒性。CAR-T治疗白血病会引起神经系统症状，这是一个预期之外且目前尚不清楚的现象。有几个研究小组报道，这些症状具有多样性但可自行消退，如谵妄、语言障碍、运动障碍、缄默症和癫痫发作。

虽然与全身CRS的发生有些时间上的关联，当然也与CART存在于脑脊液中相关，但是使用tocilizumab这些症状不会有改变。这些症状的机制与靶组织仍有待确认。

2、技术难题

实体瘤效果较差。最成功的CD19-CAR-T，其治疗慢性淋巴性白血病的效果低于急性淋巴性，实体肿瘤的效果则差的更多。这是由于在实体肿瘤在慢性发展过程中，能够在体内构成一个微环境（TME，TumorMicroenvironment）。里面有浸润性的调节性T细胞（Treg细胞）、肿瘤相关巨噬细胞、PD-1高表达以及抑制性细胞因子（比如白介素10、TGFb），从而将肿瘤保护得非常严密。静脉回输CAR-T细胞后，T细胞很难归巢到肿瘤位置，因此治疗效果较差。

第四代CAR-T技术中，会整合表达一个白介素12因子（L12）的基因。白介素12是很重要的因子，但不能直接给药，会产生严重反应。但在CAR-T上，让白介素12在靶向位置局部表达，可以改善免疫治疗的微环境。把附近的NK细胞召唤过来激活，并把浸润的T细胞功能唤醒，协助CAR-T细胞杀灭肿瘤细胞。

另外，实体肿瘤里面有靶点阴性的细胞，因此把靶点阳性的细胞杀完，阴性的也会长起来。而把浸润的T细胞唤醒，可以杀灭靶点阴性的肿瘤细胞。近期西比曼生物科技公司（纳斯达克股票代码：CBMG）公布了其实体瘤CAR-T数据。他们在多种类型肿瘤上均取得了应答，属于全球首次。

西比曼实体瘤数据

 

个性化的标准化。CAR-T作为一种个性化治疗，需要对每个病人进行特定的治疗，因此也造成治疗价格过高和疗效不确定性。尤其是疗效的不确定性，可能在某些患者身上能够发生奇迹，而在另一些患者身上却毫无反应。CarlJune的团队就碰到了这样的问题。在治愈了三位患者后，2012年1月，他们使用了一种新载体制备CAR-T治疗另外3位患者，没有缓解。June的团队不知道发生了什么，甚至不知道是否载体材料出了错，或者这样的结果出于该疗法成功率的随机波动。（“Iwasjuststumpedouttothemax,”Junesays.Hehadnoideawhathadhappenedandstillcan’tsaywhethersomethingwentawrywiththevectormaterialorwhethertheoutcomewasduetorandomfluctuationsinthetherapy’ssuccess.“Allweknewwas,itworkedthreetimes,andthenitdidn’tworkthreetimes.”）因此，如何将CAR-T治疗流程标准化是未来这种疗法是否能够进入临床造福患者的首要任务。

由于来自不同的病人，每批T细胞的质量可能参差不齐，其他科学和生产变量（嵌入外来DNA所用的载体、生长细胞的技术、以及它们如何运输等等）均会使结果难以预料。

例如在回输T细胞前，需要对病人进行预处理。如果不预处理的话，免疫系统里面充满免疫细胞，T细胞无法进入免疫系统。预处理的目的是使得免疫系统留出一些空间，然后让T细胞能在里面扩增。目前通常的做法是在CAR-T回输之前做小剂量的化疗预处理，然后再进行回输，CAR-T就会扩增的较好。类似的技术性的问题还有很多，因此如何将整个治疗流程标准化，仍然需要大量的临床研究探索。传统药物是由药企成批制造，由医院或者药店供应给患者，整个过程中的生产和使用都是标准化的，虽然在临床使用阶段药品的用量和用法由医生针对患者的病情灵活使用，但基本差异不大。而CART的供应链则完全不同。第一步细胞提取，医生就需要确定什么时候提取的细胞活性更好，但同时又必须考虑到病情已经到达晚期，每拖延一天就会耽误治疗时间。后续的基因工程修饰、扩增、回输、回输阶段的预处理、搭配使用的药物、药物使用时机以及实时监控等等步骤，都需要考虑到每位患者实际情况。当然这也带来了另一个问题：治疗价格昂贵。

传统药物和CAR-T供应链比较

 

治疗价格昂贵。CAR-T疗法价格昂贵的首要原因在于前期巨额的研发成本—这也是所有创新药价格昂贵的共因；另一个重要原因则是CAR-T的个性化因素。CAR-T细胞制备时间较长，过程个性化、定制化，无法实现规模化供应。普遍预计，CAR-T疗法在美国的价格可能达到20-30万美金/人，这还是针对诺华这样的巨头公司，可以通过规模化降低一部分成本。对于小型生物医药公司，单价甚至能够达到45万美金。一个可能的解决方式是使用异体CAR-T细胞治疗，从而将自体CAR-T细胞“提取-修饰-回输”的供应链转变为传统药物的现货（Off-the-shelf）供应链。2015年11月6日，Cellectis的现货异体CAR-T向前迈出重要一步。一位只有11个月大的女婴因为难治性白血病(fatal，refractoryleukemia)在使用该公司UCART19两个月后获得完全缓解。当天Cellectis股价上涨超过20%。尽管是个案并且观察时间较短，未来还需要进一步观察，但不管怎样，异体CAR-T是一条非常值得探索的途径。如果异体CAR-T最终可行，单例治疗价格可能下降到5-10万美金。

Cellectis最新异体CAR-T进展

 

技术进化是否存在天花板。尽管多代CAR-T技术在不停的升级，但是值得我们警醒的是，这种技术同样可能存在治疗效果的天花板，产生耐药性。