化学工程改造γδ T细胞靶向PD-L1增强肿瘤免疫治疗

本研究针对γδ T细胞在过继性细胞治疗中肿瘤靶向效率低的瓶颈问题，通过代谢糖标记技术将抗PD-L1纳米抗体偶联至γδ T细胞表面，构建了aPD-L1-γδ T细胞。该工程化细胞显著增强了对PD-L1阳性肿瘤细胞的杀伤效率，并通过诱导细胞焦亡和重塑CCR5-CCL5轴依赖的免疫活性微环境，为实体瘤治疗提供了新策略。

　　

肿瘤免疫治疗的新突破：化学工程改造γδ T细胞实现精准打击
γδ T细胞作为先天免疫系统的特殊亚群，因其不依赖MHC（主要组织相容性复合体）的抗原识别机制，被视为肿瘤免疫治疗的理想候选者。然而，临床应用中存在两大瓶颈：一是未经改造的γδ T细胞对实体瘤的靶向效率低下；二是过继回输后细胞活化不足。这些限制使得现有疗法的临床获益有限，亟需开发新型工程化策略。

北京大学第三医院肿瘤中心与化学分子工程学院联合团队在《National Science Review》发表的研究中，创新性地利用代谢糖标记技术（MGL）将抗PD-L1（程序性死亡配体1）纳米抗体锚定在γδ T细胞表面，构建了具有双重功能的aPD-L1-γδ T细胞。这种"化学武装"的免疫细胞不仅显著提升了肿瘤靶向性，还通过诱导肿瘤细胞焦亡（pyroptosis）和重塑免疫微环境，在小鼠模型中展现出卓越的抗肿瘤效果。

关键技术方法
研究采用快速代谢糖标记技术（fMGL）将非天然糖分子AMS-ManNAz-P（1-O-乙酰基-N-氮杂乙酰甘露糖胺-6-双(S-乙酰-2-硫乙基)-磷酸酯）整合至γδ T细胞表面唾液酸（sialic acid），通过点击化学偶联PD-L1纳米抗体。实验使用健康供体外周血单核细胞（PBMC）扩增γδ T细胞，通过流式细胞术、共聚焦显微镜和蛋白质组学分析验证工程化效果。体内评估采用卵巢癌OVCAR-8-Luc移植瘤模型，通过生物发光成像和免疫细胞浸润分析评价疗效。

研究结果解析

抗体在γδ T细胞表面的最优锚定位点
通过系统比较膜脂质（Az-Cho标记）、表面蛋白（AHA标记）、O-糖链内段（1,6-Pr₂GalNAz标记）和末端唾液酸（1,6-Pr₂ManNAz标记）四种修饰位点，发现唾液酸修饰的抗体偶联效率最高（图1h-j）。这种最外层的定位使抗体更易接触靶抗原，工程化后的aHER2-γδ T细胞对HER2⁺乳腺癌细胞的杀伤效率提升3倍（图1l）。

快速特异性唾液酸标记技术优化
相较于传统ManNAz和Ac₄ManNAz，新型AMS-ManNAz-P在2小时内即可完成高效标记（图2f-g），且避免了Ac₄ManNAz导致的RhoA GTP酶S-糖基化修饰（图S2g）。该技术保持γδ T细胞活化标志物CD25表达水平（图2b），为后续功能研究奠定基础。

aPD-L1-γδ T细胞的强化杀伤效应
偶联PD-L1纳米抗体后，工程化细胞对OVCAR-8卵巢癌细胞的杀伤率在30分钟内即达显著水平（图3g），并伴随颗粒酶B（GrB）和γ干扰素（IFNγ）释放（图3h-i）。对6例卵巢癌患者原代细胞的杀伤实验显示，即使PD-L1低表达样本仍可被有效清除（图S6e-j），证实靶向治疗的广谱性。

细胞焦亡的分子机制
共培养体系中出现典型的气泡样形态（图4c），伴随ATP、HMGB1释放和GSDME（gasdermin E）剪切（图4d）。中和实验证实该过程依赖γδ TCR-BTN3A1/2A1识别、NKG2D/DNAM-1共刺激及FasL/TRAIL死亡信号（图4b），形成多通路协同的杀伤网络。

肿瘤微环境的重编程
aPD-L1-γδ T细胞通过CCL5募集CD8⁺ T细胞（图6j），使肿瘤浸润CD8⁺ T细胞比例提升2.3倍（图6h）。CCR5拮抗剂可阻断该效应（图6k-l），证实CCR5-CCL5轴的关键作用（图6m）。

研究启示与展望
该研究开创性地将化学工程策略应用于γδ T细胞改造，突破传统CAR-T（嵌合抗原受体T细胞）疗法的基因编辑局限。通过精确控制抗体偶联位点和密度，实现了：1）保留γδ T细胞天然杀伤机制；2）增强肿瘤特异性靶向；3）诱导免疫原性细胞死亡；4）激活适应性免疫应答的四重效应。

技术层面，AMS-ManNAz-P标记体系的建立为其他免疫细胞工程化提供了普适性平台。临床转化方面，这种非基因编辑方法规避了CAR-T疗法的复杂制备流程和高成本问题，尤其适用于实体瘤治疗。未来可通过迭代不同靶向抗体（如EGFR、HER2等）构建"模块化"治疗体系，并探索与检查点抑制剂的联合策略。

研究也存在若干待优化环节：工程化细胞的体内持久性需进一步验证；CCL5等趋化因子的时空调控机制有待阐明；临床级生产工艺的质量控制标准尚需建立。这些问题的解决将推动该技术向临床转化迈出关键一步。