TCR作為T細(xì)胞活化的第一信號通過識別抗原MHC啟動跨膜信號，觸發(fā)位于CD3胞質(zhì)段（cytoplasmic domain, CD3_CD）的免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motifs, ITAMs）磷酸化，從而激活T細(xì)胞下游的系列反應(yīng)介導(dǎo)特異性免疫應(yīng)答。TCR/CD3復(fù)合體的信號機制一直是適應(yīng)性免疫領(lǐng)域探索的核心科學(xué)問題，其中膜脂類物質(zhì)作為細(xì)胞膜的主要成分可參與膜蛋白TCR／CD3復(fù)合體的信號調(diào)節(jié)。王鋒團(tuán)隊前期發(fā)現(xiàn)CS可通過取代膽固醇破壞TCR的聚集并抑制TCR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)黃志偉課題組最近通過結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)證明CS與TCR的結(jié)合比膽固醇具有更強的競爭性。中國科學(xué)院許琛琦課題組系列工作提出了TCR-CD3復(fù)合體變構(gòu)模型，證明細(xì)胞膜內(nèi)酸性磷脂（-）與CD3_CD區(qū)域（+）通過電荷相互作用，將CD3亞基胞內(nèi)段的ITAM鎖定在細(xì)胞膜抑制TCR信號，而Ca²⁺刺激可破壞這種結(jié)合釋放ITAM啟動TCR信號傳導(dǎo)。

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院/上海市免疫學(xué)研究所王鋒課題組在美國癌癥研究協(xié)會（AACR）旗下學(xué)術(shù)期刊Cancer Immunology Research發(fā)表了題為Enhancing the antitumor immunity of T cells by engineering the lipid-regulatory site of the TCR/CD3 complex的研究論文。該研究揭示天然代謝產(chǎn)物硫酸膽固醇（Cholesterol sulfate, CS）對T細(xì)胞受體（T cell receptor, TCR）信號調(diào)控的新機制——CS可通過結(jié)合CD3ε亞基，影響TCR／CD3復(fù)合體構(gòu)象。通過對CD3ε關(guān)鍵調(diào)節(jié)位點的突變設(shè)計，可以提升T細(xì)胞信號和抗腫瘤活性，從而為實現(xiàn)TCR/CD3復(fù)合體的工程優(yōu)化，應(yīng)用于TCR-T細(xì)胞腫瘤免疫治療提供了新策略。

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院上海市免疫學(xué)研究所王鋒研究員為論文通訊作者，博士研究生梁文華，博士后蟻瑞榮（已出站），科研助理王為芳為論文的共同第一作者。研究還得到華東師范大學(xué)張楫欽博士和劉明耀教授等的大力支持。該研究工作受國家自然科學(xué)基金委員會，國家重點研發(fā)計劃，上海市科學(xué)技術(shù)委員會，上海市地方高水平大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新團(tuán)隊和醫(yī)學(xué)基因組學(xué)國家重點實驗室等經(jīng)費支持。
 

圖片來源：《Cancer Immunology Research》
（https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-21-1118）

研究材料與方法
在這項研究中，研究人員使用了由賽業(yè)生物提供的C-NKG免疫缺陷小鼠（產(chǎn)品編號：C001316）構(gòu)建了皮下人源黑色素瘤模型，過繼回輸利用CRISPR/cas9技術(shù)定點編輯的TCR-T細(xì)胞（CD3ε的第191位的氨基酸I為A），監(jiān)測小鼠腫瘤生長情況。

技術(shù)路線

研究結(jié)果

CD3ε-I/A工程化修飾的1G4 T細(xì)胞有效控制C-NKG小鼠A375-NY-ESO-1腫瘤進(jìn)展[1]

利用體外編輯過的CD3ε-I/A 1G4 T細(xì)胞過繼回輸至人黑色瘤荷瘤小鼠，小鼠腫瘤生長曲線表明通過基因編輯關(guān)鍵結(jié)合位點解除硫酸膽固醇對TCR的信號抑制，可有效提升人源TCR-T細(xì)胞的抗腫瘤免疫，在已有鼠源TCR-T結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加深了本研究所闡述的對TCR-T工程化改造方式在臨床治療中的應(yīng)用前景。

研究結(jié)論
該研究首次通過揭示TCR／CD3復(fù)合體信號調(diào)節(jié)機制，實現(xiàn)理性設(shè)計信號增強型TCR-T細(xì)胞的腫瘤免疫治療策略，為日后進(jìn)一步在臨床上提升實體瘤免疫細(xì)胞療效奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。

原文檢索：
[1]Liang, Wenhua et al. “Enhancing the Antitumor Immunity of T Cells by Engineering the Lipid-Regulatory Site of the TCR/CD3 Complex.” Cancer immunology research vol. 11,1 (2023): 93-108. doi:10.1158/2326-6066.CIR-21-1118