基于白蛋白的“捕获-释放”模块化T细胞衔接器平台:推动个性化癌症免疫治疗新发展

《Signal Transduction and Targeted Therapy》:A modular “Catch-and-Play” platform for rapid T-cell engager target assembly for personalised cancer treatment

【字体: 时间:2026年01月13日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 52.7

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  本文推荐一项针对肿瘤异质性挑战的创新研究。为解决BiTE疗法靶点筛选效率低的问题,研究人员开发了基于SpyCatcher/SpyTag技术的模块化"捕获-释放"平台。该平台通过白蛋白-FcRn循环机制实现半衰期延长(6.04倍),在乳腺癌小鼠模型中显著抑制肿瘤增长(p<0.0001),为个性化T细胞衔接器快速组装提供了高效技术路径。

  
在癌症免疫治疗领域,双特异性T细胞衔接器(BiTE)如同精准的"免疫桥梁",能同时结合T细胞和肿瘤细胞,引导免疫系统精准攻击癌细胞。然而肿瘤异质性导致患者个体间靶点表达差异巨大,传统BiTE开发周期难以匹配临床需求。面对这一挑战,研究人员在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表的最新研究中,提出了一种革命性的解决方案——基于白蛋白的模块化"捕获-释放"平台,为个性化癌症治疗开启了新的可能。
这项研究的创新之处在于将复杂的抗体工程转化为"即插即用"的模块化系统。通过SpyCatcher/SpyTag分子自组装技术,研究人员仅需15分钟即可完成靶向模块的更换,就像为免疫系统配备可随时更换的"导航头"。这种设计巧妙解决了靶点筛选效率与治疗个性化之间的核心矛盾。
关键技术方法包括:1)采用SpyCatcher/SpyTag等位点特异性连接技术构建模块化平台;2)利用原子力显微镜(AFM)表征分子结构;3)通过FcRn介导的细胞循环模型评估药代动力学;4)建立人源化乳腺癌原位小鼠模型(含人外周血单核细胞PBMCs)验证疗效;5)使用时间推移显微成像动态观察T细胞杀伤过程。
平台设计与构建
研究人员设计了两大核心模块:包含CD3靶向OKT3单链抗体(scFv)和人血清白蛋白的SpyCatcher-OKT3-Albumin,以及抗EGFR纳米抗体Nb 11与SpyTag的融合蛋白。原子力显微镜显示模块组装后分子尺寸从6.7±1.3 nm增加至6.9±0.8 nm,证实了完整结构(Albu-Catch-T)的成功构建。
FcRn驱动的药代动力学优化
在表达FcRn的微血管内皮细胞模型中,Albu-Catch-T显示出显著增强的细胞循环能力。小鼠药代动力学实验证实其半衰期较未连接组分延长1.93-6.04倍,体现了白蛋白-FcRn相互作用对半衰期延伸的关键作用。p<0.0001,ns-no significance.c In vitro cancer cell lysis induction on addition of either Nb 11-SpyTag,SpyCatcher-OKT3-Albumin or Albu-Catch-T with human PBMCs mixed with MDA-MB-231 cells at a E:T ratio of 10:1. A one-way ANOVA with multiple comparisons and Turkey's post hoc correction was used to investigate statistical differences between the constructsp<0.0001,ns-no significance. Microscopic time-lapse imaging of Albu-Catch-T activated T-cell-mediated killing of target MDA-MB-231 cells(Dil(Red)labelled) by human PBMCs(CFSE(Green) labelled).d In vivo efficacy in a humanised breast cancer orthotopic BALB/c nude mouse model. At day 10,either PBS,Cetuximab,Nb 11-SpyTag,SpyCatcher-OKT3-Albumin, or Albu-Catch-T mixed with PBMCs were injected(200μL volume containing 666.67 mole protein) into the tail veins every 3 days for a total of 6 doses(Albu-Catch-T,Cetuximab,Nb 11-SpyTag,and SpyCatcher-OKT3-Albumin groups, N=6;PBS group, N=4).Tumour volumes were recorded every 3 days from day 10 and normalised to day 10 to show tumour volume fold-increase. At day 20 isolated tumour tissue was weighed. Generalised linear mixed models were used to investigate statistical differences between the constructs,p<0.0001,p<0.001,p<0.01,p<0.1,ns-no significance'>
体外T细胞激活与肿瘤杀伤
在EGFR阳性三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231模型中,Albu-Catch-T展现出剂量依赖性杀伤效应。时间推移显微成像生动记录了约10个PBMCs包围单个癌细胞的动态过程,目标细胞在100分钟内发生凋亡,直观展示了T细胞介导的细胞毒性作用。
体内抗肿瘤疗效验证
在人源化乳腺癌原位小鼠模型中,Albu-Catch-T治疗组(每3天给药,共6次)较西妥昔单抗显示出更强的肿瘤抑制效果(p<0.0001)。肿瘤体积增长倍数和重量均显著降低,且治疗期间小鼠体重稳定,主要器官病理学及肝功能指标(ALT、AST)均在正常范围,证实了良好的生物相容性。
平台可扩展性验证
研究人员进一步使用另一种EGFR靶向纳米抗体(Nb 7D12)成功构建了Albu-Catch-T(Nb 7D12),并在体外实验中验证其细胞毒性,证明了平台适配不同靶向模块的灵活性。
该研究通过模块化设计理念成功解决了T细胞衔接器个性化应用的技术瓶颈。平台独特的"捕获-释放"机制不仅实现了靶向模块的快速更换,更通过白蛋白-FcRn循环系统显著延长了半衰期。研究结果表明,这种策略能有效平衡治疗效率与个性化需求,为癌症免疫治疗提供了新的技术范式。未来通过整合更多肿瘤特异性靶点,该平台有望成为加速个体化T细胞衔接器临床转化的高效筛选工具。
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