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CAR-T細胞治療方法的原理是通過體外的基因改造，將CAR安裝到T細胞上，進行體外擴增，最后回輸到患者體內使其能夠特異性識別并殺死癌細胞。
經歷了三代的發展。一代CAR介導的T細胞激活是通過CD3ζ鏈或FceRIg上的酪氨酸激活基序完成的。CD3ζ鏈能夠提供T細胞激活、裂解靶細胞、調節IL-2分泌以及體內發揮抗腫瘤活性所需的信號。
但一代CAR改造T細胞的抗腫瘤活性在體內受到了限制，T細胞增殖減少最終導致T細胞的凋亡。第二代CAR在胞內增加了一個新的共刺激信號，常用的共刺激分子為CD28和CD137(4-1BB)。
第三代CAR，增加了額外的共刺激信號，目前正在研究的第四代CAR-T則在為治療的安全性考慮，增加了殺基因等便于在T細胞完成抗癌作用后的體內消除，從而避免毒副作用。
CART細胞治療還可以分為自體和通用的兩種，患者的自體T細胞取出來進行改造，回輸的治療相對安全性較高。
但由于很多癌癥晚期的病患的自體T細胞已經非常虛弱，很難進行體外改造，體外擴增的數量往往非常有限，則考慮親緣關系近的親屬或者通用性的CAR-T技術。
即異源的T的免疫原性相關因素去除，在體外進行改造馴化，再回輸給患者，這種通用性的CAR-T技術又被稱為UCAR-T，國內外已經有很多新型的公司在做這方面的研究，結合最近CRISPR技術進行T細胞的體外改造，使其適用于大眾患者，從而節約成本和治療時間。
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