近日,來(lái)自牛津大學(xué)肯尼迪研究所(Kennedy Institute)研究人員揭示了雙特異性T細胞銜接器(TcEs,一類(lèi)癌癥免疫治療藥物)的關(guān)鍵設計參數。這些發(fā)現可能有助于充分釋放TCEs的治療潛力,并徹底革新癌癥患者的治療方案。相關(guān)成果發(fā)表于《美國科學(xué)院院刊》上。
TCEs還有許多問(wèn)題需要解答
TCEs是一種人工合成的雙特異性抗體或蛋白質(zhì)分子,能夠同時(shí)識別并結合癌細胞表面的特定抗原(如HER2)以及T細胞表面的受體(如CD3)。通過(guò)這種雙重結合,TCEs將T細胞“引導”至癌細胞附近,形成緊密的細胞間接觸,形成細胞毒性免疫突觸(IS),從而觸發(fā)T細胞對癌細胞的殺傷作用。
TCEs已經(jīng)癌癥治療中展現出巨大的潛力。目前,已有多種TCEs藥物獲批用于治療某些類(lèi)型的白血病和淋巴瘤等血液系統惡性腫瘤。盡管TCEs在癌癥治療中顯示出潛力,但其作用機制仍存在許多未解問(wèn)題。研究人員想要在此基礎上,更深入一步了解哪些參數會(huì )進(jìn)一步影響TCE的效力。
一些此前的研究發(fā)現,當TCEs靶向癌細胞膜上的近端表位時(shí),能夠產(chǎn)生最高的治療效力。這種靶向方式伴隨著(zhù)CD45分子的排除,CD45是一種在T細胞信號傳導中起抑制作用的分子,其排除可能有助于增強T細胞的活性。
與全長(cháng)基于IgG2的TCEs相比,較小格式的TcEs在靶向遠端表位時(shí)更為有效。然而,在嘗試接近膜近端表位時(shí),較小格式的TcEs面臨空間位阻,這表明TcEs的性能需要最佳的緊密接觸來(lái)發(fā)揮最大效力。
研究人員對這一現象產(chǎn)生了這些疑問(wèn),例如在TCE介導的免疫突觸(IS)中,經(jīng)典的IS組織結構在多大程度上得以維持?TCE的設計如何影響IS形成的動(dòng)力學(xué)、TCR信號強度以及緊密膜間相互作用的形成?
此外,不同的TCE格式如何與共刺激受體協(xié)同作用,并在空間上排列它們,以及除了緊密接觸和聚集之外,是否還有其他參數控制TcE的性能,這些問(wèn)題仍需要進(jìn)一步研究。
不同參數的TCEs
在此次研究中,研究人員與勃林格殷格翰合作,設計了一系列具有不同參數的TcEs,以探究影響TCEs效力的因素。
研究人員共設計了四種結構不同的TCEs,這些TCEs在識別癌癥靶點(diǎn)(HER2)和T細胞受體的結合位點(diǎn)間距上存在差異。通過(guò)小角度X射線(xiàn)散射技術(shù),研究人員發(fā)現,這些TcEs可分為兩組:一組在T細胞和癌細胞之間形成緊密的約13納米接觸(A型和B型),另一組則形成較大的約18納米間隙(C型和D型)。研究團隊還對一種靈活性較高的T細胞銜接器進(jìn)行了建模。
研究結果表明,形成緊密接觸的TCEs(A型和B型)能夠更好地招募并激活CD2-CD58共刺激受體通路,該通路為增強T細胞殺傷能力提供了重要信號。相比之下,形成遠距離接觸的TCEs(C型和D型)在激活這一共刺激通路方面的效果較差。
研究團隊還發(fā)現,TCE-抗原復合物的靈活性是影響效力的關(guān)鍵因素,靈活性較低的TCEs表現出更好的性能。
上述發(fā)現表明,T細胞與癌細胞之間的短距離,以及TCE-抗原復合物較低的靈活性是TCE設計的關(guān)鍵參數。
研究人員表示,這些發(fā)現為設計具有更高效力和療效的下一代TCEs提供了重要的新見(jiàn)解。這些知識不僅有助于理解現有的臨床獲批TCE療法,還為優(yōu)化TCEs性能提供了設計原則。
參考來(lái)源:
Alexander Leithner et al, Solution structure and synaptic analyses reveal determinants of bispecific T cell engager potency, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2425781122
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