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CAR-T 细胞的结构及优化设计2021-09-08 10:51:52

CAR由胞外、跨膜和胞内结构域组成。胞外结构域由衍生自抗体轻链和重链区的单链可变片段(scFv) 组成,不需 MHC 分子参与即可与特定的肿瘤相关抗原(TAA) 结合。跨膜间隔子也称为铰链结构域,由CD8和IgG4 分子组成,起到连接胞内和胞外的作用。细胞内结构域也称为激活或信号结构域,由CD3ζ组成。

基于细胞内信号传导域,CAR 受体具有4代。CD3ζ在第一代中只是细胞内结构域,产生的治疗反应有限。为增强T细胞的活化、增殖和持久性,添加了其他共刺激分子,如CD27、CD28、4-1BB或OX-40。第二代由一个共刺激分子组成,第三代由两个共刺激分子组成。除了 CD3ζ和共刺激分子外,第四代还增加了抗肿瘤细胞因子基因( IL-12、IL-15) ,从而增强了 CAR-T 细胞的抗肿瘤作用。目前,CAR-T 的临床研究主要集中在以 CD19为靶点的血液系统肿瘤中,包括非霍奇金淋巴瘤以及急性 B 淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病。
 
CD19 靶抗原仅在B细胞上表达,因此为CAR-T干细胞治疗提供了良好的靶点。然而,实体瘤缺乏合适的肿瘤相关抗原且具有异质性,即常用的靶标通常在肿瘤细胞上过表达,但在非恶性组织上也低表达,这意味着正常组织也可能受到攻击。目前,已经开发三类双特异性CAR来解决此 类 问 题,即双重CAR,串联CARR(TanCAR)和抑制性CAR(iCAR),当肿瘤细胞表面同时存在两种靶抗原时,该类型CAR-T细胞才能被激活,显著增强特异性,从而使旁观者细胞不受影响。如 Feng 等在晚期胆管癌患者中连续输注抗EGFR和抗 CD133 CAR-T细胞,导致抗肿瘤功效增强。
 
此外,Roybal 等利用synNotch(syntheticNotch)对双重CAR进行了升级,该类型 CAR与第一种抗原结合,然后通过合成的Notch受体响应于指定抗原的识别而诱导转录激活,可以调节 CAR-T细胞的活性。最近,Cho等开发了一种分离、通用、可编程式( split,universal and programmable,SUPRA) CAR,将T细胞与抗体分离,增强了T细胞转换追踪目标的能力,该种CAR必须同时识别肿瘤细胞上的两个靶点才能激活,降低了CAR-T带来的毒副作用。
 
出自《基于肿瘤微环境的CAR-T细胞疗法研究现状》作者武少贤 蒋敬庭。