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TCR的表达水平与TCR T细胞活性密切相关2021-09-06 10:05:18

R 的表达水平与 TCR T 细胞活性密切相关。研究显示,在成熟 T 细胞中引入外源 TCR α 和 β 链,可能发生外源性 TCR α / β 链与对应的内源性 TCRα / β链错配的情况,这种错配不仅减少了目标 TCRα 和 β链的正确配对量,同时还有可能产生新的未知TCRα / β 配对组合,这种错配的 TCR α / β 组合在抗原靶向性和 MHC 限制性方面存在多种不可预测的变化和可能,有可能引起严重的自身免疫反应。

目前,虽未在临床试验中观察到由于错配引发的严重不良事件,但在小鼠模型中已发生致死性结果。为减少错配发生的概率,目前有多种外源 TCR的改构策略,这些策略主要涉及 TCR α 和 β 链的修饰改造。一种方式是用小鼠恒定区替换人 TCR α 和β 链的 C-末端区域。由于鼠源 TCR 链之间的配对倾向性,这种鼠源化 TCR 不仅与人 T 细胞内源性 TCR链之间的错配明显减少,在人 T 细胞表面表达水平增高,且鼠源化 TCR 与人 CD3 形成的复合物比人 TCR更为稳定。虽这种转化在降低错配方面表现出了明显优势,但由于外源(鼠源)蛋白序列的引入可能使宿主对转导的自身 T 细胞产生免疫排斥反应。
 
另一种方式是通过在外源 TCR 的 α 和 β 链恒定区引入半胱氨酸,使表达的外源 TCR 在胞内区形成额外的二硫键,以增加链间的亲和力,减少内外源 TCR链间的错配[13-14],这种修饰使 TCR 链配对的正确率高达 95%。另外,可能由于与 CD3 复合物的组装优势,半胱氨酸的修饰还显著增加了外源 TCR 的表达水平。相对鼠源化 TCR,这种单个氨基酸的修饰引发免疫原性的可能性相对较小。还有一种类似的修饰方法,在 TCR β 链 C 区引入精氨酸,在 TCR α链 C 区引入甘氨酸,在 α、β 链间形成“knob-in-hole”结构,通过空间位阻增加目标 α 和 β 链的配对倾向。同时,还有一种非 CD3 依赖性的嵌合抗原受体修饰方法,类似 CAR 结构,直接将 CD3ζ 与 TCR α 和TCR β 的可变区融合。这种融合受体不会与内源性TCR 链配对,因此也避免了形成自体反应 TCR 二聚体的风险。
 
由于 T 细胞内 CD3 分子的数量有限,错配的 TCR 二聚体占用 CD3 分子会进一步减少正确配对的 TCR 复合物可用的 CD3 分子数量,降低转导 TCR T 细胞的功能活性。这种修饰在解决错配问题的同时也解除了胞内 CD3 分子的数量对TCR表达数量的限制,但不排除这种融合突变引发宿主免疫排斥,或由于扰乱了胞内信号通路降低细胞功能活性的可能。TCR 的表达水平与 T 细胞被靶抗原激活的敏感性相关。除修饰 TCR 提高其配对正确率外,还可通过多种间接调节的方式增加 TCR T 细胞的活性,如选用 EF,1α、SFFV 等强启动子进行密码子优化,载体增加中央聚嘌呤序列和土拨鼠感染病毒转录后调节元件等元件。
 
在增加表达的同时,协调转导的 TCR α和β 链的表达也有助于提高其配对正确性及 TCR的表达量。一般认为,将 α 和 β 链基因放在同一个表达载体上,既可协调链间的表达量,还可降低多个载体插入引起突变的概率。同一载体基因间采用内部核糖体切入位点元件或病毒 2A 肽有助于提高 α 和 β 链基因的表达协调性,但这些结构仍存在下游基因表达较少,或 2A肽可能引起免疫原性等不足。另外,去除 α 和β 链的 N 糖基化位点提高 TCR 活性、沉默内源性 TCR的表达避免错配、干扰胞内抑制信号通路等方法也正在进一步探索中。TCR 的表达量是决定 T 干细胞治疗效果的重要因素,但外源 TCR 与内源 TCR 链间的错配所带来的不确定性和安全性风险仍应引起高度关注。目前多种TCR改构策略均各有利弊,具体选择仍需进一步权衡。TCR 链表达载体的设计、元件的选择、序列的优化等多种方案可作为提高受体表达量的重要辅助手段。
 
出自《TCR T 细胞疗法的研究挑战和审评考虑》作者徐隆昌,韦薇.