嵌合抗原受体精准区分tau蛋白与不同Aβ亚型:阿尔茨海默病免疫治疗新策略

【字体: 时间:2025年05月31日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本研究针对阿尔茨海默病(AD)缺乏精准免疫疗法的难题,通过工程化嵌合抗原受体(CAR)技术,首次系统评估了基于tau(E2814)、Aβ(Lecanemab/Aducanumab)及Aβp3-42(Donanemab/Remternetug)靶向抗体的CARs对不同病理蛋白聚集体的识别能力。利用DO11.10 T细胞杂交瘤平台,证实CARs可特异性区分tau纤维(PFFs)、Aβ1-42寡聚体及Aβp3-42聚集体,为AD的精准免疫治疗提供了新工具。

  

阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,其两大核心病理特征——β淀粉样蛋白(Aβ)斑块和tau蛋白神经原纤维缠结(NFTs)——一直是治疗靶点研究的焦点。尽管近年来Aβ靶向抗体如Aducanumab、Lecanemab相继获批,但疗效有限且无法逆转疾病进程。更棘手的是,不同Aβ亚型(如寡聚体Aβ1-42与截短型Aβp3-42)和tau聚集体在病理进程中扮演不同角色,但现有疗法缺乏对特定病理形式的精准区分能力。与此同时,在癌症领域大放异彩的嵌合抗原受体(CAR)技术,因其可编程的抗原识别特性,为AD的精准免疫干预提供了全新思路。然而,CAR能否像抗体一样区分AD中复杂的蛋白聚集体,仍是未解之谜。

针对这一科学难题,Buck Institute for Research On Aging的研究团队Cynthia J. Siebrand等人在《Journal of Translational Medicine》发表重要成果。研究人员创新性地将临床AD抗体转化为CAR结构,利用DO11.10 T细胞杂交瘤平台,系统评估了五种CAR对tau纤维、Aβ1-42寡聚体和Aβp3-42聚集体的识别特异性。研究采用二代CAR架构(含CD28共刺激域),通过流式细胞术检测CD69表达和ELISA分析IL-2分泌评估激活效应,并在原代CD4+ T细胞中验证关键发现。

工程化AD靶向CAR设计
研究团队以鼠源CD19靶向CAR(1D3-28Z)为骨架,构建了五种CAR:基于tau抗体E2814的E2814-CAR、基于Aβ抗体Lecanemab和Aducanumab的Lec-CAR/Adu-CAR,以及靶向Aβp3-42的Don-CAR/Rem-CAR。所有CAR均采用VL-VH取向的单链可变片段(scFv),通过三顺反子载体在DO11.10细胞中表达。

tau PFFs特异性激活E2814-CAR
在tau蛋白预形成纤维(PFFs)刺激下,E2814-CAR表现出剂量依赖性激活:50-200 nM处理使CD69+细胞比例显著增加(p<0.0001),200 nM时IL-2分泌达峰值(p=0.0111)。而Lec-CAR和无CAR细胞均无响应,证实E2814-CAR对tau的特异性。有趣的是,低浓度tau PFFs(3.125-25 nM)反而抑制基础CAR激活,提示病理蛋白可能具有双向调节作用。

1-42寡聚体的差异化识别
面对Aβ1-42寡聚体,Adu-CAR展现出最强响应:5 μM即可触发CD69+细胞比例升高(p<0.0001),IL-2分泌信号噪声比显著优于Lec-CAR(p≤0.0066)。Lec-CAR仅在15 μM时激活,而E2814-CAR几乎无响应。值得注意的是,20 μM Aβ1-42引起广泛细胞毒性,导致非特异性CD69上调,凸显实验设计中浓度控制的重要性。

Aβp3-42聚集体优选Rem-CAR
针对截短型Aβp3-42,Rem-CAR表现最为突出:1 μM即显著增加CD69+细胞(p<0.0001),IL-2分泌量达Lec-CAR的10倍(p<0.001)。Adu-CAR虽能响应但强度较弱,而Don-CAR全程无活性,可能与Donanemab对单体Aβp3-42的低亲和力有关。这一发现为靶向核心斑块的CAR设计提供了优选方案。

原代T细胞验证Adu-CAR功能
在原代鼠CD4+ T细胞中,Adu-CAR:mFoxp3:EGFP结构成功复现DO11.10结果:5 μM Aβ1-42处理使CD69+比例显著增加(p=0.028),但未诱导CD25上调,提示CAR激活可能仅触发部分T细胞激活信号。

结论与展望
该研究首次证实CAR技术可精准区分AD关键病理蛋白的不同构象:E2814-CAR特异性识别tau纤维,Adu-CAR偏好Aβ1-42寡聚体,而Rem-CAR对Aβp3-42聚集体响应最强。这种"分子分型"能力为AD的精准免疫治疗奠定基础:针对Braak分期不同的tau病理分布,可设计区域性递送的CAR-Tregs;而对不同Aβ亚型的区分,则有助于针对疾病阶段(早期寡聚体vs晚期核心斑块)定制疗法。

研究创新的DO11.10平台为鼠源CAR开发提供了高效、可重复的测试系统,其与原代T细胞的一致性验证了转化价值。未来需进一步优化CAR结构(如调整scFv链接方式或共刺激域)以增强Lec-CAR等弱响应构建体的活性,并通过动物模型验证清除病理蛋白的能力。这项研究不仅拓展了CAR技术在神经退行性疾病中的应用边界,更为AD的个性化免疫治疗提供了全新的工具库。

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