目前，CAR-T技术已被证明除了靶向CD19之外还有更广泛的应用，针对靶点BCMA和CD22的CAR-T细胞在治疗多发性骨髓瘤和急性淋巴性白血病的早期临床试验中显示出抗肿瘤疗效。然而，BCMA和CD22与CD19一样，高度局限于在B细胞系上表达，因此只对特定组织有效。靶向实体瘤相关的抗原方面仍然没有太多进展。
ERBB2/HER2是肿瘤中过度表达的一种酪氨酸激酶受体，是许多抗体和ADC药物的有效靶标。但是，靶向ERBB2/HER2的CAR-T细胞治疗第一例患者时产生了致命的毒性。跟多研究发现毒性是由于低密度表达ERBB2的肺上皮细胞也被CAR-T细胞识别和攻击，引发肺功能衰竭和大量细胞因子释放。因此，研究者采用更低剂量、更低亲和力的CAR- T细胞治疗肉瘤患者，结果显示是安全的，但临床效果有限。
另外，以碳酸酐酶IX(CAIX)抗原作为靶点的一代CAR-T细胞疗法在治疗肾细胞癌的1期临床试验中也意外产生肝毒性，原因是CAIX抗原在正常胆道上皮细胞也有低密度表达，但这在临床前研究中没有发现。以CEACAM5作为靶点的CAR-T细胞疗法在临床试验中，出现延迟的呼吸毒性，且与T细胞峰值扩展一致，表明癌症相关抗原潜在的on-target/off-tumor毒性。
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