嵌合抗原受體（Chimeric Antigen Receptor, CAR）的基本結構包括一個腫瘤相關抗原（tumor-associated antigen, TAA）結合區（通常來源于單克隆抗體抗原結合區域的 scFV 段），一個胞外鉸 鏈區（Hinge area），一個跨膜區（Transmembrane region）和一個胞內免疫受體酪氨酸活化基序 （ Immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM）。嵌合抗原受體（CAR）是CAR-T的核心部件。隨著我們對CAR-T系統的理解加深，CARs本身的整體結構也發生了變化。第一代 CARs 包含胞外單鏈可變片段 scFv、跨膜區和單個胞內激活信號 CD3ζ 或 FcεRIγ，第一代CAR-T細胞只能引起短暫的T細胞增殖和較少的細胞因子分泌，其體內抗腫瘤活性受到極大限制，T細胞增 殖減少最終導致T細胞的凋亡；第二代 CARs 在一代基礎上引入了一個共刺激分子，提高了腫瘤殺傷效力；第三代CARs中則搭載了多個共刺激因子，如 CD28、CD134（OX40）和 CD137（4-1BB）等，共刺激分子可以激活T細胞內的JNK、ERK、NF-κB 等信號通路，在延長T細胞抗腫瘤活性、增殖活性、存活周期及細胞因子（如 IL-2、TNF-α 和 IFN-γ）的分泌等方面均有顯著提高；第四代 CARs 在第三代的基礎上增加了可選擇性的標記及編碼 CARs 擴增、自殺的啟動子。

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