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相同信號、不同命運,CD28 CAR-T和4-1BB CAR-T的差異根源

模擬天然T細胞信號的合成受體,正在被用于癌癥、自身免疫和感染的免疫治療。嵌合抗原受體(CARs)、嵌合共刺激受體和工程T細胞受體(TCRs)等通過將基因轉導入T細胞,以特異性重定向T細胞,啟動效應T細胞活化,促進T細胞增殖及效應功能。

其中應用最成功的是CARs,它由細胞外抗原特異性單鏈可變免疫球蛋白片段(scFv),融合到T細胞胞內活化信號結構域。CARs展現出良好的抗腫瘤效應,但也引起威脅生命的細胞因子風暴及神經毒性,這些均與激活的胞內結構域信號相關。

CAR的基本結構及共刺激結構域(文獻1)

TCR被激活后,連接在TCR的CD3??,??鏈上的ITAM發生磷酸化。結合來自于共刺激分子及細胞因子的信號,改變T細胞轉錄程序,誘導增殖,促進細胞毒性功能,刺激細胞因子釋放。

CD28和4-1BB CAR-T的差異

CARs則將CD3 和共刺激分子CD28或者4-1BB結合在一起。無論是CD28/CD3CAR-T還是4-1BB/CD3CAR-T均取得了很好的效果,但是二者的細胞行為學還是有很大差別。CD28/CD3 CAR-T在輸注后的7天開始劇烈增殖,但很少能夠持續存留60天以上。4-1BB/CD3CAR-T在輸注后7-14天達到峰值,之后可以持續存留數月。4-1BB/CD3 CARs有更大的線粒體質量,細胞更多表現記憶表型,在慢性抗原刺激下可以長時間保留效應功能。

CD28和4-1BB CAR-T差異的內在機制

CD28/CD3和4-1BB/CD3CART細胞的表型、功能及存留時間的差異,由哪些機制決定?

CAR信號通路及功能(文獻2)

通過CD28/CD3 CAR和4-1BB/CD3CAR的活化信號,會產生幾乎相同的蛋白質磷酸化事件( PLC-γ1 、ZAP-70、CAR-CD3 pTyr142等磷酸化),提示二者使用了相同的信號通路。

信號通路磷酸化(文獻3)

雖然二者使用相同的信號通路,但是質譜定量結果顯示:CD28/ CD3引起磷酸化水平,均顯著高于4-1BB/ CD3。

質譜定量磷酸化動力學(文獻3)

在活化marker(CD69?

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