免疫細胞治療主要包括了T細胞治療、NK細胞治療、淋巴細胞治療、DC細胞治療。在腫瘤治療和自免疾病治療領域，近些年來不斷取得技術突破并走向商業化的產品，主要集中于免疫細胞治療和以多能誘導干細胞為來源的免疫細胞療法。包括了CAR-T療法、TCR-T療法、CAR-NK療法等，其中一些已經走向臨床IIb和臨床III期，一些已經商業化。其中，上市產品最多的，集中于CAR-T療法，自2017年上市以來，已有多款產品上市并取得超過了80%的完全緩解率。

CAR-T細胞治療，即嵌合抗原受體T細胞治療，是將人的T細胞經過基因工程手段體外修飾改造后，回輸患者體內。改造后的T細胞，可識別體內腫瘤細胞，并通過免疫作用釋放大量的多種效應因子，它們能高效地殺滅腫瘤細胞，從而達到治療惡性腫瘤的目的。

對T細胞的改造主要是進行CAR分子的"安裝"。CAR（嵌合抗原受體）是抗體的抗原結合區 scFv 與 CD3-ζ 鏈或 FcεRIγ 的胞內部分進行融合形成，是 CAR-T 的核心部件。與TCR介導的抗原識別相比，CAR的抗原識別并不依賴于主要的組織相容性復合體（MHC），改造成功的CAR-T細胞可直接通過CAR分子識別特異性抗原。

CAR-T細胞（黃色）正在攻擊乳腺癌細胞（粉色）

CAR-T細胞治療全流程，包括采集病患或者健康供體的外周血單核細胞（PBMC）、T細胞分離激活，T細胞體外基因修飾，CAR-T細胞體外擴增，CAR-T細胞質量監控，CAR-T細胞回輸病患體內這些主要步驟。

CAR-T Therapeutics

CAR-T細胞的產生始于通過單采或外周靜脈血收集患者的外周血單核細胞（PBMC）。由于PBMC的組成差異很大，為保證盡量獲得一致的CART細胞，需要利用基于磁珠的技術分離出特定的T細胞亞群，如CD4+、CD8+、CD62L+或CD45RO+ T細胞。

許多研究表明，T細胞亞群的選擇是CAR-T細胞治療效果的基礎。在這方面，中央記憶T細胞（TCM）的CAR轉導似乎對體內有效的細胞擴張、存活和持久性至關重要。此外，選擇幼稚或分化程度較低的CD8+T細胞進行轉導可以使輸注后T細胞增殖和體內持久性增加。

無論是否采用了T細胞分離過程，都需要T細胞活化步驟來進行充分的轉導和擴增。為了實現這一目標，使用抗CD3和CD28抗體或固定化的CD3和CD28抗體刺激激活T細胞。固定化的抗CD3抗體提供更好的T細胞交聯和活化，而CD28抗體可激活靶細胞中的共刺激信號通路。

對T細胞進行體外基因修飾，常用的方法包括使用攜帶編碼CAR受體序列的病毒載體，轉座子，通過納米顆粒、脂質體、電穿孔介導的mRNA轉染方法或CRISPR/Cas9技術方法來實現T細胞的基因修飾。

慢病毒載體是目前最主流的改造技術路線，首先發酵大腸桿菌生產質粒，爾后通過質粒轉染細胞（比如HEK293），生產大量病毒載體，以溫和的純化方式后用病毒載體感染并改造T細胞。

mRNA技術近幾年得到了快速發展，除了在傳染病疫苗領域的用途，mRNA技術在腫瘤治療領域也逐漸凸顯出其優勢。通過體外轉錄修飾獲得的轉座子及CRISPR/Cas9系統等mRNA，已被成功用于T細胞基因編輯。這樣的工藝相比病毒載體要簡化不少。

不管是原代T細胞還是通過基因修飾獲得的CAR-T細胞，都需要進行大規模的體外擴增，才能獲得達到后續環節以及治療所需劑量。已有大量文獻指出，細胞因子IL-2/IL-7/IL-15在T細胞增殖、T細胞亞群的生長以及提高CAR-T產品療效和持久性方面發揮重要作用。

Hopkins B等人進行了一項實驗設計，研究不同組合IL-2、IL-7、IL-15對T細胞亞群生長的影響。結果表明，CD4+和CD8+ na?ve T細胞分別在中等濃度的IL-2和IL-7組合以及IL-7作用下可以有效生長。CD4+和CD8+記憶細胞分別在中等濃度IL-2和IL-15組合以及中等濃度IL-7和IL-15組合中有利。Coppola C等研究結果表明IL-2和IL-7在促進活化的CD4+ T細胞的最佳增殖和存活方面存在協同作用。

在原代T細胞激活擴增、CAR-T細胞和TCR-T細胞的擴增，以及其他主要的細胞工藝，NK/CAR-NK細胞和TIL細胞療法中，都不可或缺地需要使用細胞因子。