新一代CAR-T细胞的抗肿瘤效应明显增强，同时其在机体内的存活时间也明显延长，而这种手段在一些血液肿瘤的治疗中获得了十分理想的成绩。CAR识别肿瘤抗原的方式不依赖于人类白细胞抗原，这就使得CAR-T细胞能够跨越白细胞抗原表达可以防止肿瘤细胞通过多种机制逃避机体免疫系统识别和攻击，下调肿瘤细胞免疫逃逸机制。因此，CAR的应用不会因为病人的人类白细胞抗原分型而受到限制。
此外，相较于天然T细胞表面受体TCR， CAR-T细胞可以针对所有的细胞表面抗原，这使得CAR-T细胞可以识别到更加广泛的目标。再者，经过CAR的改造能够调节大多数的T细胞。改造的CAR能够搭载一个或多个T细胞激活信号，从而提高T细胞的增殖、生存和裂解靶细胞的能力。就目前来说，CAR -T细胞在肿瘤治疗中的疗效仍然十分有限，而这种作用与导入的共刺激分子密切相关。当前应用广泛T细胞表达的是CD19抗体，这种抗原不但表达于所有正常的B细胞表面也表达于多数恶性增殖的B细胞表面。
不仅如此，T细胞的基因改造不仅仅局限于信号的激活，还能够通过对T细胞的改造，使其搭载上一种潜在的抗癌免疫调节因子，从而增强肿瘤微环境中下的抗肿瘤效果。最重要的是，这一技术可以在相对较短的时间内，在机体内产生大量有肿瘤杀伤效力的T细胞，从而使得这一技术走从研究向临床的转化成为可能。在CAR-T治疗发展的早期，Brudno 等研究人员设计出了可以特异性识别细胞表面CD19分子的第一代CAR-T细胞，并且用之对20例B细胞白血病患者进行治疗，其中6例获得了完全缓解，2例了获得部分缓解。
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