将CAR-T细胞应用延伸至是近年的一大主题，然而，尚未实现与用于血液癌症的CD19 CAR-T细胞疗法相当的效果。还面临着多个必须解决的挑战：
在中CAR-T细胞治疗的众多挑战中，一个主要障碍是缺乏真正的肿瘤特异性靶抗原，这迫使细胞免疫学家靶向在肿瘤上过表达的肿瘤相关抗原(tumor-associated antigens, TAAs)，但由于TAA也在正常组织和器官表达，具有安全风险。
此外，的肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)特别是免疫抑制剂，阻止有效的抗肿瘤免疫应答。免疫抑制性TME含有多种成分，包括物理屏障，如致密的细胞外基质；功能失调的上皮细胞；代谢检查点，如缺氧；免疫屏障，如免疫抑制细胞因子/分子和免疫抑制性免疫细胞。
下一代CAR设计和瘤内注射治疗可提高CAR-T细胞功效。
2016年12月29日，一项发表在临床领域顶级期刊NEJM上的研究表明：颅内递送的IL-13Rα2特异性CAR-T细胞在胶质母细胞瘤患者中实现了7.5个月的消退。而这是CAR-T疗法首次在治疗中获得的重大突破。
这一经验强调了对中替代剂量和给药策略的可能需求，并激发了CAR-T细胞治疗的希望。
越来越多的针对抗原的CAR-T临床试验相继开展，以下是一些相关靶点：例如，通过靶向间皮素(meso)治疗胰腺癌，通过靶向成纤维细胞活化蛋白(FAP)治疗恶性胸膜间皮瘤，通过靶向神经节苷脂GD2治疗神经母细胞瘤，通过靶向癌胚抗原(CEA)治疗结直肠腺癌，通过靶向表皮生长因子受体(EGFR)治疗非小细胞肺癌，通过靶向δ样蛋白3(DLL3)治疗小细胞肺癌，通过靶向整合素相关蛋白(CD47)治疗卵巢癌和结肠直肠癌等。
而在近日，科济生物获得了国内CAR-T的第一张临床批件：GPC3靶向的CAR-T细胞用于治疗GPC3阳性实体肿瘤。
