《Polymers》：Structure Identification of Germplasm Resources of Lotus with High Resistant Starch
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嵌合抗原受体（Chimeric antigen receptor, CAR）-T细胞治疗在血液恶性肿瘤中已显示出显著疗效；然而，持久反应仍受肿瘤微环境（Tumor microenvironment, TME）介导的免疫抑制限制。半乳凝素-3（Galectin-
嵌合抗原受体（Chimeric antigen receptor, CAR）-T细胞治疗在血液恶性肿瘤中已显示出显著疗效；然而，持久反应仍受肿瘤微环境（Tumor microenvironment, TME）介导的免疫抑制限制。半乳凝素-3（Galectin-3, Gal-3）是一种富集于TME中的β-半乳糖苷结合凝集素，通过损害细胞毒性、促进凋亡及改变细胞信号传导导致CAR-T细胞功能障碍。虽然研究人员先前证明强制表达α2,6唾液酸转移酶ST6GAL1可减少半乳凝素结合并改善CAR-T细胞功能，但这种保护的机制基础仍不清楚。在此，研究人员报告Gal-3在CAR-T细胞中诱导了一种低代谢状态，其特征是线粒体功能、ATP产生和葡萄糖利用降低。相比之下，过表达ST6GAL1的CAR-T细胞在Gal-3应激下保持了代谢适应性和功能韧性。此外，Gal-3通过增加IL-5表达和失调下游通路重塑细胞因子信号传导，而强制表达ST6GAL1的CAR-T细胞则表现出SOCS1和SOCS3表达增加及STAT5活化减弱。来自弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的CAR-T细胞转录组分析进一步揭示，完全缓解者相较于部分缓解者在STAT5相关信号传导和SOCS1表达上富集。总之，这些发现确定糖工程（Glycoengineering）作为一种有前景的策略，可在Gal-3介导的免疫抑制应激下增强CAR-T细胞的持久性和功能。
研究背景方面，嵌合抗原受体（Chimeric antigen receptor, CAR）-T细胞治疗已改变血液恶性肿瘤的治疗格局，但在肿瘤微环境（Tumor microenvironment, TME）中的持久性和功能受限仍是主要挑战。TME中的免疫抑制因子半乳凝素-3（Galectin-3, Gal-3）通过结合T细胞表面糖基结构，损害细胞毒性、改变细胞因子产生并促进凋亡，导致CAR-T细胞功能障碍。研究人员此前发现CAR-T细胞因ST6GAL1表达降低而易受Gal-3结合，强制表达ST6GAL1可减少结合并改善功能，但糖工程（Glycoengineering）赋予抗TME介导抑制的机制尚不明确。已知Gal-3暴露诱导IL-5且受ST6GAL1减弱，提示细胞因子信号失调可能参与，但Gal-3影响CAR-T细胞代谢适应性与信号传导的机制及ST6GAL1能否维持稳态未知。因此，研究人员开展本研究以探究ST6GAL1介导保护Gal-3诱导免疫抑制的信号机制，包括细胞因子信号、STAT5活化、SOCS1表达及代谢适应性，并评估临床相关性。研究得出结论：ST6GAL1介导的α2,6-唾液酸化通过减少Gal-3结合，增强SOCS1/SOCS3表达、减弱STAT5活化及保留代谢适应性，保护CAR-T细胞免受Gal-3介导的功能障碍，该发现支持糖工程作为改善Gal-3丰富TME中CAR-T细胞持久性与疗效的策略，具有重要意义。论文发表在《Polymers》。
研究人员为开展研究用到的主要关键技术方法包括：从健康供体白细胞分离原代人T细胞并经慢病毒转导构建抗CD19 CAR-T及强制表达ST6GAL1的CAR-T（ST6 CAR-T）；采用RT-qPCR分析JAK/STAT通路相关基因表达；通过Western blotting检测SOCS1蛋白及磷酸化流氏细胞术分析STAT5磷酸化；利用Seahorse细胞外通量分析、ATP定量及葡萄糖摄取实验评估代谢适应性；进行细胞增殖（CCK-8）与肿瘤细胞毒性（Raji-Luc共培养）实验，并应用JAK抑制剂处理；分析公共数据库GEO数据集GSE223655中弥漫大B细胞淋巴瘤患者CAR-T转录组，进行差异表达与基因集富集分析（GSEA）。
研究结果部分保留小标题并说明如下：
2.1. ST6GAL1改变了Gal-3暴露后CAR-T细胞的细胞因子信号基因表达。研究人员将CAR-T与ST6 CAR-T以2 μg/mL重组人（recombinant human, rh）Gal-3处理24 h后RT-qPCR分析，发现ST6 CAR-T显著上调SOCS1与SOCS3 mRNA，下调STAT5A mRNA，STAT5B、IL5RA、CSF2RB无显著变化，表明ST6GAL1过表达促进增强SOCS表达与减少STAT5信号的转录谱。
2.2. ST6GAL1减弱Gal-3诱导的STAT5活化并在CAR-T细胞中促进SOCS1反馈信号。研究人员以rhGal-3处理1 h后检测，Western blot显示ST6 CAR-T的SOCS1蛋白显著升高；磷酸化流氏细胞术显示Gal-3诱导时间依赖性pSTAT5增加，但常规CAR-T在后期显著更高，60 min时rhGal-3处理的CAR-T的pSTAT5显著高于ST6 CAR-T，表明ST6GAL1与减弱Gal-3介导STAT5活化及增加SOCS1有关，符合增强SOCS依赖反馈调节。
2.3. ST6GAL1糖工程在Gal-3丰富环境中保留了CAR-T细胞代谢适应性。研究人员以rhGal-3处理24 h后代谢分析，ST6 CAR-T维持显著更高ATP水平与葡萄糖摄取；Seahorse分析显示Gal-3诱导代谢抑制，但配对的同供体分析中ST6 CAR-T显著改善代偿性糖酵解、基础呼吸与基础糖酵解，并提高线粒体与糖酵解ATP产生率，表明ST6GAL1介导糖工程保护CAR-T免受Gal-3诱导代谢抑制并保留生物能量适应性。
2.4. Gal-3损害CAR-T细胞增殖，JAK抑制在Gal-3介导应激下部分恢复细胞毒功能。研究人员评估显示ST6GAL1显著增强Gal-3存在下CAR-T增殖；细胞毒性实验中Gal-3显著降低常规CAR-T杀伤，而JAK抑制剂部分恢复Gal-3处理CAR-T的细胞毒性至ST6 CAR-T水平，JAK抑制也适度增强ST6 CAR-T活性，支持异常JAK/STAT信号参与Gal-3诱导功能障碍，ST6GAL1过表达保护作用与此通路减弱有关。
2.5. 独立CAR-T细胞转录组分析支持与临床结果相关的信号与代谢重编程。研究人员分析GSE223655数据集（完全缓解CR n=12，进展性疾病PD n=12），差异表达与热图显示CR与PD间细胞因子信号、糖酵解及线粒体代谢相关基因差异；基因集富集分析（GSEA）显示CR样本富集HALLMARK_IL-2_STAT5_SIGNALING与HALLMARK_INFLAMMATORY_RESPONSE通路；CR患者SOCS1表达显著升高，支持STAT5/SOCS信号决定CAR-T治疗反应，与ST6GAL1通过糖保护Gal-3依赖细胞因子网络促进持久性功能模型一致。
讨论部分总结：研究人员讨论指出CAR-T持久反应受TME免疫抑制限制，半乳凝素是关键调节物；本研究扩展此前发现，确定STAT5/SOCS信号改变与代谢适应性为糖工程保护下游途径。ST6GAL1过表达伴随SOCS1/SOCS3增加、STAT5A减少及pSTAT5减弱，SOCS为JAK/STAT负调控反馈；Gal-3引起代谢抑制尤以糖酵解脆弱，ST6GAL1保护代谢适应性可能通过限制Gal-3结合保留信号通路；临床转录组分析支持CR富集IL-2/STAT5信号与炎症响应及SOCS1升高。提出工作模型：常规CAR-T表面LacNAc富甘聚糖允许Gal-3结合致STAT5活化与IL-5上调，ST6 CAR-T经α2,6-唾液酸化掩蔽聚糖阻断Gal-3结合，促SOCS上调抑制JAK/STAT与IL-5表达。研究存在局限：Gal-3结合、STAT5、SOCS1与代谢抑制因果未全定义；重组Gal-3未完全模拟体内复杂；转录组为治疗后不同背景；未在多CAR构造与实体瘤验证；糖重塑连代谢机制未知。未来需基因操纵STAT5/SOCS、多构造评估及探糖利用与代谢调控。
结论部分翻译：本研究确定STAT5/SOCS信号与代谢适应性为ST6GAL1介导CAR-T糖工程保护作用的重要下游机制。研究人员证明Gal-3诱导失调STAT5活化、抑制糖酵解与线粒体代谢并损害CAR-T功能；相反，强制ST6GAL1表达增强SOOCS1与SOCS3表达、减弱STAT5活化、保留生物能量适应性并改善抗Gal-3介导抑制。这些发现与细胞因子信号和代谢编程是决定CAR-T持久性与疗效关键的认识一致。此外，药理抑制JAK/STAT信号部分恢复CAR-T细胞毒性，支持该通路在Gal-3诱导功能障碍的功能作用。独立临床CAR-T转录组分析进一步证明完全缓解患者富集IL-2/STAT5信号与炎症反应通路，突显发现临床相关性。总之，结果支持α2,6-唾液酸化通过保留细胞因子信号稳态与代谢适应性保护CAR-T免受Gal-3介导免疫抑制的模型。鉴于半乳凝素作为肿瘤免疫逃逸调节物的既定作用，研究发现进一步确立糖工程作为改善Gal-3丰富TME中CAR-T持久性与抗肿瘤疗效的有前景策略。未来研究探讨糖基化、细胞因子信号与细胞代谢相互作用，可为设计具改善耐久性与疗效的下一代CAR-T提供新机会。
