CAR結(jié)構(gòu)詳述

2023-05-06

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胞外結(jié)構(gòu)域 (細(xì)胞外部分):

信號(hào)肽：信號(hào)肽的作用是引導(dǎo)新形成的工程化蛋白進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。信號(hào)肽在細(xì)胞表面從工程化受體中切除。

抗原識(shí)別區(qū)：工程化抗原識(shí)別元件由嵌合蛋白，即單鏈抗體(scFv)構(gòu)成，其來源于抗體中與靶蛋白特異性結(jié)合的部分?？勺R(shí)別與人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen , HLA)無關(guān)的抗原。CAR-T細(xì)胞的胞外識(shí)別結(jié)構(gòu)域通過特異性識(shí)別靶抗原而實(shí)現(xiàn)靶向功能，scFv的特異性是影響CAR-T細(xì)胞安全性的關(guān)鍵因素。因此，應(yīng)十分謹(jǐn)慎地選擇靶向抗體，以使CAR-T細(xì)胞的非特異性結(jié)合或脫靶效應(yīng)降至最低。

鉸鏈：鉸鏈(或間隔區(qū))的作用是將scFv連接到跨膜結(jié)構(gòu)域，并使ScFv的抗原結(jié)合部位與T細(xì)胞膜分離開來。該序列通常取自各亞型IgG、IgD和CD8的鉸鏈區(qū)。鉸鏈決定了scFv與細(xì)胞膜和表位依賴性靶點(diǎn)的距離，同時(shí)也決定了scFv的靈活性，后者會(huì)影響CAR-T細(xì)胞的性能。

跨膜結(jié)構(gòu)域:

跨膜(transmembrane,TM)結(jié)構(gòu)域是CARs能在細(xì)胞表面正確表達(dá)的關(guān)鍵。多種TM序列可滿足此要求，如CD3ζ, CD4, CD8和CD28的TM結(jié)構(gòu)域。使用不同TM結(jié)構(gòu)域，CAR的表達(dá)量不盡相同。有證據(jù)表明，當(dāng)使用CD28的TM結(jié)構(gòu)域時(shí)CAR的表達(dá)量較高。

胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域(細(xì)胞內(nèi)部分):

CAR的胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域?qū)AR-T細(xì)胞的活化、存續(xù)和效應(yīng)功能至關(guān)重要。

隨著CAR-T細(xì)胞研究的不斷深入，胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的組成也在不斷優(yōu)化，以提高其效能。

第一代CAR-T細(xì)胞的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域僅由CD3ζ鏈組成，CD3ζ鏈能夠產(chǎn)生CAR-T細(xì)胞活化所需的第一信號(hào)。然而，第一代CAR-T細(xì)胞無法產(chǎn)生用于放大活化信號(hào)所需的足量IL-2，因此必須額外添加。為了促進(jìn)IL-2的產(chǎn)生，人們將多種共刺激受體，如CD28、4-1BB(CD137)和OX40(CD134)等的部分序列添加到CAR-T胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域的尾部，開發(fā)出雙信號(hào)CARs，即 '第二代CARs'。

第三代CARs在第二代CARs的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)共刺激區(qū)，因此包含三個(gè)信號(hào)結(jié)構(gòu)域，如CD3ζ-CD28-4-1BB或CD3ζ-CD28-OX40。

第四代CAR是在第二代CAR的胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上添加一個(gè)IL-12盒，當(dāng)CAR-T細(xì)胞與靶抗原結(jié)合后會(huì)促進(jìn)IL-12的分泌。這種含第四代CAR的T細(xì)胞被稱為“TRUCKs(Tcells directed for universal cytokine killing)細(xì)胞”，可在被激活的同時(shí)，分泌IL-12。

胞內(nèi)共刺激結(jié)構(gòu)域的差異直接影響CAR-T細(xì)胞的安全性、活性、擴(kuò)增能力、細(xì)胞毒作用以及輸注患者體內(nèi)后的續(xù)存時(shí)間等。

CAR結(jié)構(gòu)詳述