综述:嵌合开关受体与反向细胞因子受体在T细胞治疗中的应用:重编程T细胞以克服实体瘤微环境中的免疫抑制

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本综述系统探讨了嵌合开关受体(CSR)和反向细胞因子受体(ICR)如何通过重编程T细胞信号来克服实体瘤微环境(TME)的免疫抑制。文章详细解析了CSR(如PD-1/CD28)将抑制性检查点信号转化为激活信号,以及ICR(如IL-4/IL-7)将抑制性细胞因子信号转化为刺激性信号的分子机制,为提升CAR-T细胞在实体瘤中的疗效提供了创新策略和临床转化视角。

  
1 引言
过继性T细胞疗法已成为癌症治疗的变革性策略,其中嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法在血液肿瘤中展现出显著临床成效。然而,其在实体瘤中的疗效仍受限,主要归因于免疫抑制性肿瘤微环境(TME)阻碍T细胞浸润、持久性和功能。为应对这些挑战,创新性策略聚焦于重编程T细胞信号,嵌合非抗原受体(CNAR)应运而生,其可不依赖直接抗原识别调控T细胞活性。其中,嵌合开关受体(CSR)将抑制性检查点信号转化为激活信号,而反向细胞因子受体(ICR)则将抑制性细胞因子信号重定向以促进T细胞活化。
2 靶向PD-1通路
2.1 PD-1信号通路
PD-1是一种广泛表达于免疫细胞的跨膜蛋白,尤其在肿瘤浸润T细胞中高表达,通过与其配体PD-L1结合抑制T细胞受体(TCR)信号。肿瘤利用此通路上调PD-L1,导致T细胞耗竭和抗肿瘤反应减弱。
2.2 PD-1基CSR
研究将PD-1胞外域与CD28胞内域融合,构建PD-1/CD28 CSR,能结合PD-L1并将抑制信号转化为激活信号,增强T细胞活化、增殖及细胞因子释放。早期临床试验(如NCT02937844)显示,PD-1/CD28工程化T细胞治疗PD-L1+胶质母细胞瘤患者可增加T细胞浸润和细胞因子水平,且安全性良好。
2.3 PD-1基CSR与CAR联用
PD-1 CSR与CAR共表达可显著增强抗肿瘤效果。例如,CD19/HER2 CAR与PD-1/CD28 CSR联用能在PD-L1+环境下提升T细胞增殖和细胞因子释放,且对正常组织无毒性。临床试验NCT03258047证实,CD19靶向CAR与PD-1/CD28 CSR共表达在B细胞淋巴瘤患者中耐受良好,且抗肿瘤活性优于传统CAR-T细胞。
2.4 含其他共刺激域的PD-1基CSR
除CD28外,4-1BB和DAP10等共刺激域也被用于CSR设计。PD-1/4-1BB CSR可促进T细胞存活和记忆形成,临床前研究显示其能增强HER2 CAR-T细胞功能。PD-1/DAP10 CSR则诱导中央记忆表型,提升体内持久性和抗肿瘤免疫。
3 靶向其他信号通路
3.1 CTLA-4基刺激开关受体
CTLA-4通过竞争性结合CD80/CD86抑制T细胞活化。CTLA-4/CD28 CSR可逆转此抑制,增强抗肿瘤效应,但存在脱靶毒性和轻度移植物抗宿主病(GvHD)风险。新型CAR/CSR设计(如抗CD19 CAR与CTLA-4/4-1BB CSR联用)能提升疗效并降低细胞因子释放综合征(CRS)风险。
3.2 TIM-3基刺激开关受体
TIM-3配体在肿瘤中广泛表达。TIM-3/CD28 CSR与抗CD19 CAR联用可通过IL-21/Stat3轴增强细胞毒性,且无CRS毒性。结构优化表明,含较大CD28域的CSR诱导更强T细胞增殖。
3.3 TIGIT基刺激开关受体
TIGIT通过高亲和力结合CD155抑制T细胞功能。TIGIT/CD28 CSR能提升细胞因子分泌和抗肿瘤活性。双靶向PD-1/TIGIT/CD28 CSR可同时阻断PD-L1和CD155,增强CAR-T细胞在实体瘤中的疗效。
4 靶向细胞因子
4.1 靶向IL-4的ICR
IL-4在多种癌症中高表达。4αβ ICR(IL-4Rα胞外域与IL-2Rβ胞内域融合)可使CAR-T细胞在IL-4存在下增强增殖和细胞毒性。
4.2 IL-4/IL-7 ICR与CAR联用
IL-4/IL-7 ICR与前列腺干细胞抗原(PSCA)CAR联用可在胰腺癌模型中提升T细胞增殖和抗肿瘤活性,但第一代CAR易导致耗竭。
4.3 IL-4/IL-15 ICR与CAR联用
IL-4/IL-15 ICR与NKG2D CAR联用增强扩增和活化,但肿瘤可能通过分泌可溶性NKG2D配体逃逸监测。
4.4 IL-4/IL-21 ICR与CAR联用
IL-4/IL-21 ICR通过激活STAT3磷酸化诱导Th17样表型,降低耗竭标志物,抗肿瘤效果优于IL-4/IL-7 ICR。
4.5 靶向TGF-β的ICR
TGF-β在晚期肿瘤中促进免疫抑制。TGF-β/IL-7 CSR与PSMA CAR联用可增强增殖和细胞毒性,预防肿瘤复发。
4.6 其他ICR
GM-CSF/IL-18 CSR通过MyD88信号通路维持CAR-T细胞效应功能;G6/7R CSR可缓解CRS相关毒性;多重ICR与CSR联用有望提升肿瘤特异性。
5 结论
CSR和ICR通过重编程T细胞信号克服TME免疫抑制,显著增强CAR-T细胞在实体瘤中的疗效。未来需优化安全性,拓展靶点组合,并整合合成Notch(synNotch)等逻辑门控系统提升精准性。这些策略将为下一代工程化T细胞疗法提供强大助力。
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