Reseptor Antigen Chimeric Mengembangkan Repertoir Makromolekul Antigen Untuk Kekebalan Selular

Abstrak:

Terapi sel T telah membuat peningkatan yang ketara dalam rawatan kanser sejak sedekad yang lalu. Satu terapi selular yang menggunakan sel T melibatkan penggunaan reseptor pengecaman antigen bebas MHC chimeric, biasanya dirujuk sebagai reseptor antigen chimeric (CAR). Molekul CAR, walaupun kebanyakannya terhad kepada pengiktirafan antigen pada permukaan sel tumor, juga boleh digunakan untuk mengeksploitasi repertoir pelbagai makromolekul yang boleh disasarkan oleh antibodi, yang digabungkan ke dalam reka bentuk CAR. Bersandar pada pengembangan makromolekul sasaran ini akan meningkatkan kepelbagaian antigen yang boleh disasarkan oleh sel-T dan mungkin meningkatkan kekhususan tumor terapi sel T CAR. Kajian ini meneroka jenis makromolekul yang boleh disasarkan oleh sel-T melalui reseptor spesifik antigen endogen dan sintetik.

Terapi sel CART adalah kaedah rawatan kanser. Prinsipnya adalah untuk mengekstrak sel T pesakit, mengubahnya menjadi sel CAR-T selepas pengubahsuaian genetik, dan kemudian menyuntiknya semula ke dalam badan pesakit untuk menyerang sel kanser. Sel CAR-T mempunyai kekhususan yang tinggi dan sitotoksisiti yang kuat serta boleh mengenali dan menyerang sel kanser, tetapi kesan terapeutiknya dipengaruhi oleh imuniti.

Dalam terapi sel CART, sel T adalah sel yang menyerang sel kanser, jadi imuniti mempunyai kesan penting terhadap kesan terapeutiknya. Imuniti boleh menjejaskan keupayaan pesakit untuk mensintesis sel CAR-T, masa kemandirian sel CAR-T, dan keupayaan untuk menyerang sel kanser sasaran, sekali gus menjejaskan keberkesanan terapi sel CART secara langsung. Jika imuniti pesakit sangat rendah, ia mungkin melemahkan kesan sel CAR-T malah menyebabkan sel CAR-T kehilangan ketoksikannya kepada sel kanser.

Oleh itu, dalam proses terapi sel CART, adalah perlu untuk memberi perhatian kepada status imun pesakit dan meningkatkan keupayaan serangan dan masa hidup sel CAR-T dengan meningkatkan imuniti pesakit untuk meningkatkan kesan terapeutik. Pada masa yang sama, ia juga perlu untuk memberi perhatian kepada kemungkinan tindak balas imun dan kejadian buruk semasa rawatan dan menanganinya dalam masa untuk memastikan keselamatan dan keberkesanan rawatan. Nampaknya kita perlu fokus untuk meningkatkan imuniti. Cistanche mempunyai kesan yang ketara dalam meningkatkan imuniti kerana polisakarida dalam daging boleh mengawal tindak balas imun sistem imun manusia, meningkatkan keupayaan tekanan sel imun, dan meningkatkan pensterilan kesan sel imun.

Klik suplemen cistanche deserticola

Kata kunci:

sel T CAR; imuniti; barah.

1. Pengenalan

Limfosit T (atau sel-T) ialah pengesan utama sistem imun manusia, bertanggungjawab terhadap kesan daripada pelesenan sel B untuk penghasilan antibodi kepada aktiviti sitolitik langsung. Fungsi utama sel T adalah berdasarkan interaksi antara reseptor sel T (TCR) dan peptida serumpun dalam molekul kompleks histokompatibiliti utama (MHC) pada sama ada sel yang dijangkiti/malignan atau sel pembentang antigen profesional [1].

Baru-baru ini, sel-T telah berada di barisan hadapan dalam rawatan kanser baharu, terutamanya kemunculan imunoterapi selular kejuruteraan termasuk terapi sel T reseptor antigen chimeric (CAR) [2]. Satu kelebihan sel T CAR ialah keupayaan untuk mengenali antigen yang dinyatakan pada permukaan sel tanpa memerlukan pembentangan antigen oleh molekul MHC, mengurangkan keperluan untuk mempertimbangkan batasan histokompatibilitas dan kebolehubahan persembahan peptida-MHC. Penyasaran berasaskan CAR biasanya diarahkan melalui ciri pengecam antigen bagi domain serpihan pembolehubah rantai tunggal (scFv) yang dibentangkan pada permukaan sel T CAR. ScFv ini membolehkan sel-T CAR untuk mengikat dan menyasarkan mana-mana makromolekul permukaan sel yang ditakrifkan oleh pengikatan antibodi.

Untuk melengkapkan reseptor ini, scFv disatukan secara molekul kepada domain transmembran yang menghubungkan domain ekstraselular yang mengenali antigen kepada isyarat dan pengaktifan intraselular oleh domain pengaktifan CD3ζ yang diperoleh daripada kompleks TCR. Generasi pertama sel T CAR hanya menggunakan domain CD3ζ. Walau bagaimanapun, generasi akan datang sel T CAR dibina pada isyarat antara sel dengan menggunakan domain kostimulasi, seperti CD28 atau 4-1BB, untuk meningkatkan rangsangan sel T CAR. Sel T CAR generasi kedua menggabungkan domain kostimulasi tunggal ke dalam molekul CAR, manakala sel T CAR generasi ketiga menggunakan menggunakan domain kostimulatori berbilang seiring [3]. Kemajuan terkini dalam teknologi telah membawa kepada penjanaan sel T CAR generasi keempat, yang digelar TRUCKs (sel T dihalakan semula untuk pembunuhan yang dimulakan oleh sitokin tanpa had antigen) [4].

Sel T CAR generasi keempat mampu merembeskan faktor pro-radang secara konstitutif atau indusif, seperti sitokin, yang boleh menggalakkan kegigihan atau fungsi. Molekul CAR dan molekul efektor tambahan secara konvensional telah diperkenalkan ke dalam sel-T melalui transduksi virus menggunakan lentivirus atau retrovirus, transposisi menggunakan Sleeping Beauty atau transposases PiggyBac, atau transfeksi sementara melalui penghantaran mRNA. Walau bagaimanapun, kemajuan terkini yang menggunakan penggabungan semula yang diarahkan homologi dengan CRISPR [5-7] dan alat penyuntingan gen lain membenarkan penyepaduan khusus tapak bagi bahan genetik baharu [8]. Pendahuluan ini akan mengurangkan kebolehubahan kelompok ke kelompok produk sel T CAR yang dihasilkan dan mungkin menjelaskan lokus atau pelabuhan selamat tertentu untuk penyepaduan yang meningkatkan keberkesanan klinikal.

Sel T CAR sedang dibangunkan untuk menyasarkan banyak bentuk kanser, dengan keputusan klinikal terbaik yang ditunjukkan setakat ini terhadap gangguan hematologi, seperti leukemia sel B dan limfoma melalui penyasaran molekul sel B terhad keturunan CD19 dan pelbagai myeloma. dengan menyasarkan antigen pematangan sel B (BCMA). Rajah 1 menunjukkan tiga terapi sel T CAR peringkat klinikal dan antigen sasarannya.

Kajian ini memfokuskan pada jenis makromolekul yang boleh disasarkan oleh sel T endogen dan cara sel T CAR mengembangkan himpunan antigen imuniti selular ini.

2. Peptida

Sel-T mengenali rantai pendek asid amino, dipanggil peptida, melalui penglibatan TCR dengan kompleks peptida-MHC serumpun. TCR terdiri, sebahagiannya, daripada heterodimer rantaian berubah - dan - dan boleh mengikat sisa yang terdapat dalam molekul MHC serta peptida. Interaksi ini menyekat pengecaman antigen oleh sel-T hampir semata-mata kepada asid amino yang terdapat dalam kompleks MHC [9]. Terdapat dua jenis MHC: kelas I dan kelas II. Pengiktirafan TCR terhadap peptida yang terdapat dalam molekul kelas I MHC memerlukan reseptor bersama CD8 dan mendorong pengaktifan CD8 ditambah sel T, yang mempengaruhi tindak balas sel T sitotoksik. Molekul kelas II MHC dinyatakan oleh sel pembentang antigen (APC) dan memerlukan reseptor bersama CD4 untuk penglibatan TCR, dan interaksi ini biasanya membawa kepada pengaktifan tindak balas sel T penolong.

Sebagai tambahan kepada heterodimer TCR, kompleks TCR juga termasuk subunit , δ, ε, dan ζ CD3, yang mendorong transduksi isyarat apabila penglibatan TCR dan peptida-MHC serumpun [10]. TCR dipasang melalui satu set besar segmen gen dalam proses yang dikenali sebagai V (pembolehubah) D (kepelbagaian) J (menyertai) penggabungan semula [11]. Proses penggabungan semula melibatkan pengikatan DNA berantai dua, pemotongan segmen gen, dan pengikatan segmen gen yang tinggal ke dalam urutan pengekodan TCR yang berfungsi. Proses ini boleh menghasilkan lebih daripada 1015 kemungkinan TCR dengan pengecaman antigen yang sangat berubah-ubah [12], yang membolehkan sel-T mengenali repertoir peptida-MHC yang sangat luas dan pelbagai.

Molekul kelas I MHC terdiri daripada rantai berat serta 2-mikroglobulin. Tiga gen polimorfik pada manusia mengekod rantai berat MHC kelas I HLA-A, HLA-B dan HLA-C, yang membawa kepada lebih 200 varian tambahan HLA-A, 500 tambah varian HLA-B dan 100 tambah varian Gen HLA-C [13]. Polimorfisme rantai berat MHC ini bertanggungjawab untuk penjanaan alur pengikat peptida yang berbeza dan koleksi unik peptida yang dibentangkan MHC, yang merumitkan pemindahan penerimaan sel T atau gen TCR tertentu daripada individu kepada individu (sebagai rawatan kanser sejagat, contohnya. ) disebabkan histokompatibiliti yang tidak lengkap [14]. Faktor berkaitan MHC lain yang boleh mengehadkan pengiktirafan sel T bagi peptida antigen ialah penurunan regulasi kelas I MHC, kemerosotan jentera pembentangan antigen, dan pembentangan peptida bermutasi MHC kelas I yang jarang atau tiada. Dalam kanser tiroid papillary, sebagai contoh, downregulation kelas MHC I telah ditunjukkan mempengaruhi penurunan bilangan limfosit penyusupan tumor (TIL) yang terdapat dalam tumor dan dikaitkan dengan hasil klinikal yang lebih teruk [15].

Batasan utama pengecaman antigen oleh molekul CAR ialah keperluan untuk pembentangan permukaan sel atau ekstraselular. Oleh itu, bilangan antigen yang boleh disasarkan oleh CAR dikurangkan dengan banyak susunan magnitud jika dibandingkan dengan bilangan antigen yang boleh dikenali oleh sel T melalui penglibatan TCR dengan molekul peptida-MHC. Walau bagaimanapun, penjanaan "antibodi seperti TCR", kelas antibodi yang dapat mengenali antigen histokompatibiliti kecil (mHAgs) dengan pertalian 103-105 kali lebih tinggi daripada pengikatan TCR semulajadi [16], mungkin memberikan sel T CAR dengan keupayaan untuk mengenali antigen terikat MHC tertentu, termasuk sasaran intrasel. Kajian daripada Walseng et al. membangunkan "TCR-CAR" terhadap serpihan peptida MART-1 (DMF5 scFv) dan TGF R2 (Radium-1) [17]. Molekul TCR-CAR ini mengubah hala sel T dan sel pembunuh semula jadi, yang diwakili oleh garisan sel NK{16}} ke arah epitop sasaran kedua-dua gen. Sel T CAR dan sel NK dapat mengosongkan sel yang membentangkan sama ada peptida MART-1 atau TGFbR2 dalam kompleks MHC mereka. TCR-CAR juga telah dijana untuk menyasarkan secara terpilih peptida yang terdiri daripada asid amino 235–243 tumor Wilm-1 (WT1), antigen yang didapati terlalu tertekan dalam leukemia, limfoma dan tumor pepejal apabila dibentangkan oleh MHC celah HLA-A*2402 [18].

Mungkin molekul CAR yang paling berjaya ialah CAR anti-CD19, terutamanya dalam konteks sel T kejuruteraan CAR (CART19). CD19 ialah molekul sel B terhad keturunan yang dinyatakan pada kedua-dua sel B yang sihat dan malignan. Seawal 2011, penyelidikan telah menunjukkan kejayaan CART19 pada pesakit dengan kanser sel B. Dalam percubaan klinikal perintis, tiga pesakit dengan leukemia limfositik kronik yang tahan kemoterapi telah dirawat dengan sel CART19; dua pesakit mencapai remisi lengkap dan pesakit ketiga mencapai remisi separa [19]. Berbeza dengan pengiktirafan peptida-MHC, sel CART19 mengikat dan diaktifkan oleh CD19 yang dinyatakan pada permukaan sel B, bebas daripada pengiktirafan MHC, penglibatan coreceptor, dan jentera persembahan antigen. CART19 telah menunjukkan kejayaan yang luar biasa dan boleh dihasilkan semula dalam ujian klinikal untuk pesakit dengan leukemia dan limfoma sel B dan empat terapi sel T CAR yang disasarkan CD{20}}yang diluluskan FDA diluluskan setakat ini: (mengikut kelulusan pertama) tisagenlecleucel, axicabtagene ciloleucel, brexucabtagene autoleucel, dan lisocabtagene maraleucel. Keempat-empat terapi CAR disasarkan CD{22}}yang diluluskan menggunakan scFv daripada antibodi anti-CD19 FMC63. Keganasan Idecabtagene ialah satu lagi terapi sel T CAR yang menyasarkan BCMA untuk myeloma berbilang berulang/refraktori yang juga diluluskan oleh FDA pada 2021.

Kawasan yang sedang berkembang dalam pembangunan sel T CAR sedang mengalihkan kekhususan sel T ke arah antigen dalam persekitaran ekstraselular, berbeza dengan menyasarkan antigen permukaan sel. Sel T CAR yang menyasarkan TGF- larut, sitokin imunosupresif yang dinyatakan oleh banyak tumor pepejal, berkembang berlipat kali ganda sebagai tindak balas kepada rangsangan TGF-, manakala sel T CAR tidak spesifik mempamerkan kegigihan yang sangat rendah disebabkan oleh kesan perencatan sitokin penindas [20]. ]. Walaupun sel T anti-TGF-CAR bukan sitolitik, pendekatan ini menunjukkan bahawa CAR boleh menukar faktor imunosupresif yang dihasilkan oleh tumor kepada isyarat imunostimulasi. Walaupun terapi ini menukarkan faktor imunosupresif kepada perangsang imun, mungkin terdapat beberapa kebimbangan mengenai perubahan perkembangan dalam sel-T, kerana TGF- menggalakkan perubahan perkembangan dalam pembezaan sel CD8 ditambah T [21]. Lebih banyak kajian dan ujian diperlukan untuk menentukan sama ada ini akan mempunyai sebarang kesan negatif terhadap sistem imun.

Satu lagi kelas sasaran unik untuk sel T CAR mungkin wujud dalam komponen struktur matriks ekstraselular (ECM). Wagner et al. menjana sel-T CAR yang boleh menyasarkan domain tambahan B (EDB) fibronektin, varian sambatan fibronektin yang dihasilkan oleh pelbagai jenis tumor pepejal [22]. Menyasarkan ECM berbilang tumor pepejal manusia dengan sel T CAR anti-fibronektin membawa kepada kawalan pertumbuhan tumor dan meningkatkan kelangsungan hidup dalam beberapa model xenograf yang diperolehi sel. Selain itu, domain EDB fibronektin murine disasarkan oleh sel T CAR yang dibina dengan antibodi domain tunggal (VHH) khusus untuk EIIB [23]. Dalam model ini, pertumbuhan melanoma B16 telah diperlahankan berbanding dengan mengawal sel T CAR, yang meningkatkan penyusupan sel T dan berkemungkinan memesongkan TME imunosupresif ke arah TME radang.

3. Lipid

Seperti yang diterangkan di atas, molekul MHC kelas I dan kelas II membentangkan peptida pada permukaan sel untuk pengiktirafan oleh TCR sel T. Molekul ketiga, CD1, digunakan sama oleh sel. Walau bagaimanapun, sementara kompleks MHC membentangkan peptida, CD1 membentangkan lipid, termasuk, tetapi tidak terhad kepada, glikolipid [24-26]. Perbezaan ini disebabkan oleh hidrofobisiti alur pengikat CD1, yang membolehkan pembentangan unsur hidrofilik antigen kepada protein CD1 [27]. Manusia mempunyai lima isoform CD1 berbeza yang membentangkan lipid dalam cara yang berbeza. Isoform ini ialah CD1a, CD1b, CD1c, CD1d, dan CD1e. Kompleks CD1 membentangkan antigen kepada sel NKT, yang terhad kepada domain CD1 dan tidak dapat mengenali peptida-MHC [28].

Kompleks CD1 adalah serupa dalam struktur kepada kompleks MHC dengan domain ekstraselular rantai berat yang mengikat kepada 2mikrogobulin. Walau bagaimanapun, apabila protein CD1d tetikus dikristalkan, ia menunjukkan alur pengikat yang lebih besar yang dicipta dengan sisa bukan kutub di mana lipid boleh mengikat [27]. Satu lagi perbezaan utama antara kompleks MHC dan kompleks CD1 ialah pelbagai molekul yang dibentangkan. Kompleks MHC, seperti yang dinyatakan di atas, adalah sangat polimorfik, yang membolehkan pelbagai struktur pembentangan terhad. Kompleks CD1, bagaimanapun, boleh mengikat susunan luas molekul lipid yang berbeza kerana proses ini tidak memerlukan kedudukan molekul lipid yang sempurna, dengan itu membenarkan kompleks CD1 mengikat berbilang molekul dengan sekatan yang kurang [29].

CD1-sel T terhad mengandungi gabungan dan δ TCR. Mereka berbeza daripada sel T terhad MHC dengan menggunakan lebih sedikit gen V yang menimbulkan rantaian TCR yang disusun semula bersama susunan TCR invarian [30]. Subset sel ini biasanya dirujuk sebagai sel T pembunuh semulajadi (sel NKT) disebabkan oleh ekspresi unik CD161, penanda yang biasanya hanya terdapat pada sel NK [31]. Sel-sel NKT secara fungsinya sangat berbeza bergantung pada peringkat hayatnya dan biasanya ditakrifkan oleh sama ada sel itu menyatakan CD4 atau tidak, dengan CD4 ditambah sel NKT menunjukkan kurang pembezaan daripada sel-sel CD4− NKT [32]. Kematangan sel-sel ini daripada CD4 tambah kepada CD4− ditandai dengan peningkatan dalam rembesan sitokin TH1 ke atas sitokin TH2. Disebabkan oleh perubahan ini, sel CD4− lebih sitolitik daripada CD4 tambah mereka.

Dalam kanser, CD1-sel-sel NKT terhad tidak selalunya memberi kesan positif. Walaupun rawatan eksogen dan pengaktifan CD1-sel NKT terhad oleh -galactosylceramide ( -GalCer) telah menunjukkan bahawa CD1-sel T terhad boleh mempunyai kesan antitumor [33], sel-sel ini selalunya tidak secara semula jadi menunjukkan aktiviti sitotoksik terhadap tumor pepejal tanpa pengaktifan eksogen. Pengeluaran NKT IL-13 telah diketahui bertindak sebagai penekan imun kepada sel-sel T CD8 ditambah, yang boleh menjejaskan aktiviti anti-tumor imun [34]. Walau bagaimanapun, kajian lain telah menunjukkan bahawa pengeluaran IFN dengan mengedarkan sel-sel NKT adalah penting dalam tindak balas antitumor semula jadi [35] dan peningkatan kekerapan sel-sel NKT dalam darah atau tumor boleh membawa kepada hasil klinikal yang menggalakkan pada pesakit kanser [36]. Sifat aktiviti sel NKT yang kelihatan bertentangan mungkin disebabkan oleh perbezaan yang disebutkan di atas dalam fenotip sel NKT.

Bidang sel T CAR yang menyasarkan lipid kebanyakannya tertumpu pada ganglioside GD2, yang sangat tertekan dalam neuroblastoma dan tumor pepejal lain [37]. Kelebihan GD2-menyasarkan sel T CAR ialah keupayaannya untuk melepasi halangan otak darah, yang merupakan penambahbaikan berbanding bentuk rawatan lain, seperti antibodi monoklonal untuk GD2. Sel T CAR khusus GD yang pertama2-dihasilkan pada tahun 2009 untuk menyasarkan melanoma kulit [38]. ScFv yang diperoleh daripada GD{11}}antibodi 14g2a telah dimasukkan ke dalam molekul CAR yang dirangsang bersama oleh domain isyarat intraselular CD28 dan OX40. GD{16}}sel T CAR khusus dapat membunuh garis GD2 plus sel stem mesenchymal (MSC) tanpa pelepasan garisan MSC GD{19}} isogenik, menunjukkan kekhususan antigen. Dalam neuroblastoma, sel T CAR anti-GD2 telah ditunjukkan untuk mengawal pertumbuhan tumor dengan berkesan dalam kajian tetikus [39,40], dan baru-baru ini dalam kajian klinikal. Kajian klinikal pertama GD2-sel T CAR khusus menilai keselamatan CAR generasi pertama, yang mengandungi domain intrasel CD3ζ tanpa domain kostimulasi, berbeza dengan reka bentuk CAR yang dibincangkan di atas, dalam Epstein- Sel T khusus virus Barr [41]. Kegigihan sel T CAR GD2-tertentu diperhatikan selama lebih daripada enam minggu dan terdapat korelasi antara kegigihan sel T CAR dan tindak balas klinikal, termasuk dua remisi lengkap neuroblastoma. Selain GD2-sel T CAR khusus, CAR juga telah dibangunkan untuk menyasarkan gangliosida O-acetyl-GD2, Neu5Gc-GM3 dan GD3 serta globosides GloboH dan SSEA4 [42].

Satu lagi pendekatan untuk menyasarkan rangka kerja lipid ialah penargetan kompleks CD1 itu sendiri berbanding dengan lipid tertentu dalam molekul [43]. Kerja ini sedang dilakukan dalam leukemia limfoblastik akut sel T, gangguan yang sukar disasarkan dengan sel T CAR disebabkan oleh penanda yang dikongsi pada kedua-dua sel CAR effector serta sel T malignan. Cortical T-ALL (coT-ALL) dicirikan oleh ekspresi permukaan CD1a, isoform CD1 hanya terdapat dalam tisu normal semasa perkembangan thymocytes kortikal dan dalam sel Langerhans. Sel T CAR ini dapat mengikat secara khusus coT-ALL tanpa sebarang pengikatan sel T bukan malignan. Sel T CAR CD1a dapat menghapuskan garisan sel T-ALL kedua-duanya secara in vitro dan in vivo dalam kajian praklinikal. Timosit janin telah dipelihara sepanjang kultur dengan sel T CAR CD1a, menunjukkan bahawa terapi CAR T ini mungkin tidak menimbulkan risiko ablasi thymic.

4. Glycans

Glycans ialah mono- dan polisakarida yang dihasilkan oleh laluan biosintetik kompleks yang mengubah suai protein, lipid, dan asid nukleik selepas translasi dengan penglibatan gula nukleotida sebagai penderma, sementara juga mengantarkan fungsi biologi, seperti lipatan protein, penyimpanan tenaga, dan metabolisme, antara fungsi lain. Satu kelas glycans, yang dikenali sebagai zwitterionic polysaccharides (ZPS), boleh mengaktifkan sistem imun melalui pembentangan peptida yang terikat oleh molekul kelas II MHC [44]. Molekul-molekul ini boleh dikenali oleh CD4 ditambah T-sel, yang membawa kepada pembentukan tindak balas imun memori. ZPS mempunyai pusat cas positif dan negatif berselang-seli dalam unit berulang [45]. Struktur ini sering terbentuk semasa jangkitan bakteria, seperti kapsul B. fragilis serta kapsul polisakarida jenis 1 S. pneumoniae. Di samping itu, penyelidik mencukur mengkaji ZPS yang dikenali sebagai polisakarida A (PSA), yang dinyatakan oleh bakteria gram-negatif Bacteroides fragilis [46]. Bakteria ini bersimbiotik dengan sistem imun, dan kajian telah menunjukkan bahawa tikus bebas kuman yang mengekspresikan PSA pada B. fragilis dapat mengekalkan jumlah CD4 ditambah T-sel yang sihat dalam limpa berbanding dengan tikus WT [47]. Kajian oleh Cobb et al. [19] telah menunjukkan bahawa walaupun semua jenis polisakarida boleh didagangkan ke dalam APC, seperti sel dendritik, hanya mereka yang zwitterionik boleh berkolokalisasi dengan MHC II pada permukaan APC.

Walaupun konsensus bahawa kebanyakan interaksi TCR dan peptida-MHC adalah bebas glycan, glikopeptida khusus telah dimasukkan sebagai sasaran vaksin. MUC1 ialah mucin terikat membran yang terdapat pada pelbagai jenis tumor pepejal, dan O-glikoform terpotong MUC1, dipanggil Tn-MUC1, telah menjadi sasaran dalam beberapa strategi imunoterapi [48], termasuk dalam vaksin yang digunakan dalam MUC manusia. 1-mengekspresikan tikus transgenik [49] serta dalam kera rhesus dan manusia [50]. Pada tikus, Tn-MUC1 didapati mengaktifkan sel CD4 ditambah T khusus glikopeptida melalui pembentangan antigen pada MHC II oleh sel dendritik atau sel B, menunjukkan bahawa glikoform daripada peptida yang dibentangkan MHC boleh dikenali melalui interaksi TCR. Pada manusia, sel Tn-MUC1-khusus CD4 plus dan CD8 plus T didapati terdapat dalam 5 daripada 7 pesakit yang divaksin dengan sel dendritik yang dimuatkan Tn-MUC1-. Begitu juga, tindak balas sel T khusus O-GlcNAc telah diperhatikan terhadap peptida O-GlcNAc bersama yang dikenal pasti melalui immunoglycoproteomics leukemia. Peptida ini dibentangkan oleh molekul kelas I MHC dan garisan sel T khusus O-GlcNAc boleh membunuh sel autologous yang berdenyut dengan peptida O-GlcNAc, tetapi bukan sel berdenyut dengan peptida yang tidak diubah suai. Diambil bersama, kajian ini menunjukkan bahawa pengubahsuaian pasca terjemahan peptida, terutamanya pengubahsuaian berkaitan O, mungkin mewakili kelas baru neoantigen untuk imunoterapi berasaskan TCR.

Glikosilasi yang diubah pada membran sel malignan adalah ciri umum kanser [51]. Perubahan dalam pengubahsuaian pasca translasi ini meningkatkan bilangan antigen khusus tumor untuk pengikatan sel T CAR. CAR pertama yang mengambil kesempatan daripada perbezaan glikosilasi ini ditujukan kepada glikoprotein yang berkaitan dengan tumor (TAG-72), iaitu sialyl-Tn O-glycan terpotong yang terletak pada permukaan sel O-glikoprotein [52] yang diketahui terlalu tertekan. oleh adenokarsinoma epitelium [53]. Direka bentuk sebagai CAR generasi pertama, sel T CAR CC49 mampu menyasarkan garis tumor gastrousus yang menyatakan TAG-72 dengan berkesan. Percubaan pertama sel T TAG{15}} CAR kepada manusia menyebabkan penurunan ketara dalam kedua-dua paras TAG serum-72 serta penurunan paras CEA serum. Walaupun perubahan ini, tiada tindak balas klinikal telah dicapai [54], mungkin disebabkan oleh kekurangan percambahan sel T serta penolakan akibat imunogenisitas terhadap CC49 scFv. Kajian yang lebih terkini yang memfokuskan pada TAG penyasaran-72 termasuk pembangunan CAR generasi kedua yang berkongsi CC49 scFv yang sama dan menambahkan domain kostimulasi 4-1BB untuk kemandirian sel T yang dipertingkatkan. Sel T CAR TAG-72 generasi kedua menunjukkan pembunuhan tumor positif dalam model tetikus [55]. Kajian lain menilai CAR yang menyasarkan kedua-dua TAG-72 serta penanda tumor penindas makrofaj CD47 [56]. Kajian ini menunjukkan bahawa sel-T CAR dengan keupayaan untuk mengikat kedua-dua penanda dapat membersihkan sel sasaran secara in vitro dan mungkin dapat mengurangkan peluang kehilangan antigen berulang pada pesakit manusia.

Satu lagi contoh antigen tumor terglikosilasi secara berbeza ialah mucin protein mucin 1 (MUC1) yang besar, yang sangat O-glikosilasi dan sering menyatakan O-glycans terpotong, seperti antigen Tn, dalam sel tumor. Antibodi monoklonal 5E5 secara selektif boleh menyasarkan Tn-glikoform MUC1 [48]. Menggunakan domain pembolehubah antibodi 5E5 sebagai scFv, generasi kedua, 4-1BB-costimulated CAR menjana aktiviti anti-tumor yang mantap dalam model xenograf terbitan talian sel bagi leukemia sel T manusia dan kanser pankreas metastatik. Percubaan klinikal fasa I menilai sel T CAR yang menyasarkan Tn-MUC1 dalam beberapa petunjuk klinikal bermula pada 2019 (NCT04025216).

Lewis Y (LeY) ialah satu lagi oligosakarida yang berkaitan secara klinikal yang merupakan sasaran yang menjanjikan untuk sel T CAR. Walaupun fungsi LeY tidak diketahui, ia dibentangkan pada beberapa protein pada nombor salinan yang tinggi, termasuk beberapa antigen yang berkaitan dengan tumor [57]. CAR generasi kedua dengan domain kostimulasi CD28 menunjukkan keberkesanan praklinikal dengan menyasarkan antigen LeY pada tikus yang mengandungi tumor kanser ovari OVCAR3 subkutaneus [58] dan percubaan klinikal telah dibuka untuk menentukan keberkesanan pada pesakit dengan leukemia myeloid akut (AML). Seorang pesakit mencapai CR sementara dan dua pesakit mencapai PR. Walau bagaimanapun, penyakit itu berkembang dalam kelima-lima pesakit dan tindak balas terbaik selama 23 bulan sehingga perkembangan dikaitkan dengan peningkatan kegigihan sel T CAR. Satu lagi percubaan telah dimulakan pada 2019 di Australia dan sedang berjalan pada masa semakan ini.

Satu lagi reka bentuk CAR yang membenarkan penyasaran glycans menggunakan protein atau lektin pengikat glycan semulajadi sebagai domain khusus antigen ekstraselular. Kajian oleh Meril et al. membangunkan CAR yang menggabungkan exodomain Siglec-7 dan Siglec-9 manusia untuk mengikat sialoglycans serumpun [59]. Sel-T CAR berasaskan Siglec dapat memediasi aktiviti antitumor terhadap garisan sel yang diperoleh daripada histotaip kanser seperti leukemia dan kanser ovari secara in vitro serta model xenograf melanoma yang berasal dari pesakit dalam tikus NSG. Penggunaan reseptor atau ligan manusia sebagai domain pengikatan sel-T CAR boleh mengurangkan imunogenisiti terapi sel yang mengekspresikan protein chimeric, seperti kereaktifan antitikus manusia yang diperhatikan dalam beberapa kajian sel T CAR klinikal disebabkan oleh pengiktirafan murine- scFvs berasaskan.

5. Fosfo-Antigen

Fosfo-antigen permukaan juga boleh dikenali dengan mengedarkan sel-T. Pengiktirafan ini terhad kepada subset sel-T yang sangat spesifik yang ditakrifkan oleh ungkapan δ TCRs, secara khusus menyatakan Vδ2 serta V 9 (V 9Vδ2 T-sel). Sel-T ini mengenali fosfoantigen yang dibentangkan oleh molekul butyrophilin 3A (BTN3A) [60] atau butyrophilin 2A (BTN2A) [61].

Molekul butryophilin ialah gen yang diperlukan untuk rangsangan sel-T V 9Vδ2 oleh fosfoantigen dan berkaitan dengan keluarga protein B7, yang terdiri daripada molekul kostimulasi dan perencatan bersama [62]. Terdapat tiga subfamili molekul butyrophilin (BTN1, BTN2, dan BTN3), dengan homologi yang paling banyak wujud antara BTN2A dan BTN3A. Molekul BTN3A telah menjadi kontroversi dalam cara mereka membentangkan antigen dan merangsang sel-T V 9Vδ2. BTN3A ialah subfamili yang terdiri daripada tiga gen: BTN3A1, BTN3A2 dan BTN3A3. Kajian terbaru mentakrifkan kepentingan domain B30.2 intraselular, yang merupakan sebahagian daripada BTN3A1. Domain B30.2 ini didapati sebagai domain perangsang untuk sel-T V 9Vδ2 selepas ia ditambah secara chimerik kepada BTN3A3, protein yang biasanya dicirikan sebagai bukan rangsangan [63]. Selepas penambahan domain B30.2 dari BTN3A1 ke BTN3A3, domain itu dapat merangsang sel-T V 9Vδ2.

δ Sel-T ialah populasi sel-T yang lebih kecil yang ditakrifkan oleh perbezaannya dalam TCR yang memisahkannya daripada sel-T. Sel-sel ini, dengan sewajarnya, diperbuat daripada TCR yang mengandungi rantai dan rantai δ berbanding dengan tradisional dan rantai. Sel-T V 9Vδ2, apabila diaktifkan, boleh menggunakan pelbagai fungsi efektor yang berbeza, termasuk membunuh sel yang dijangkiti [64]. Subset sel ini membentuk 1–5 peratus daripada jumlah sel T yang beredar. Walau bagaimanapun, semasa jangkitan, subset meningkat dalam kekerapan kepada lebih 50 peratus [65]. Subset sel ini sering menyatakan CD45RO pada frekuensi tinggi, membawa kepada fenotip seperti memori. Ini membawa kepada tindak balas sel T yang lebih semula jadi, berbanding tindak balas seperti effector yang diperolehi. Walaupun hanya 1–5 peratus daripada jumlah sel T ialah sel T V 9Vδ2, lebih daripada 1 dalam 40 jumlah sel T memori ialah sel T V 9Vδ2 [66]. Fenotip ini membolehkan sel-T V 9Vδ2 menyasarkan sejumlah besar fosfoantigen dan bukannya mengikat secara khusus kepada satu sahaja. Selepas pengaktifan dengan phosphoantigen, sel-T V 9Vδ2 lebih suka membezakan menjadi fenotip seperti Th{36}}, dicirikan oleh pengeluaran IFN dan TGF yang tinggi [67]. Walau bagaimanapun, mereka juga boleh diinduksi ke dalam populasi Th2, Th17, dan Treg mengikut profil sitokin yang dibentangkan kepada mereka. Contohnya, pembezaan Th2 berlaku dengan rangsangan IL-4 dan pembezaan Th17 berlaku dengan rangsangan dengan IL-1 , IL-23 dan TGF [68].

Sel-T V 9Vδ2 diketahui mempunyai kesan pro dan anti-imunogenik pada tumor. Model in vitro dan tetikus, ia adalah sitotoksik terhadap pelbagai jenis garis tumor [69]. Aktiviti sitotoksik terhadap tumor dicirikan oleh pelepasan IFN dan TNF serta peningkatan pengeluaran granzim dan perforin [68]. Walau bagaimanapun, aktiviti protumor juga didapati dengan sel T V 9Vδ2. Sel-T V 9Vδ2 diketahui dapat menyekat percambahan sel T CD4 ditambah serta menghasilkan sitokin anti-radang seperti IL-10, menunjukkan bahawa populasi sel ini mempunyai fenotip pengawalseliaan atau penindasan [70].

Walaupun beberapa sel T juga dapat menyasarkan fosfoantigen melalui TCR, majoriti fosforilasi selular berlaku secara intraselular, yang berkemungkinan mengehadkan pengejaran kelas sasaran ini untuk pembangunan CAR. Topik fosforilasi pada membran sel dibahaskan. Walau bagaimanapun, kajian telah menunjukkan bahawa fosforilasi ekstraselular oleh kinase yang dirembeskan wujud [71]. Fosforilasi ini boleh membawa kepada kesan biologi, seperti fosforilasi reseptor tyrosine kinase EphB2, yang membawa kepada interaksi antara reseptor EphB2 dan N-methyl-D-asparate (NMDARs), seterusnya membawa kepada kesakitan [72]. Beberapa jenis kanser juga telah menunjukkan peningkatan dalam fosforilasi ekstraselular. Peningkatan besar dalam laktoprotein kinase (ecto-PKA) telah ditunjukkan dalam serum pesakit kanser payudara serta peningkatan PKA, PKC, dan CK2 dalam prostasom dalam kanser prostat, yang mungkin membawa kepada peningkatan fosforilasi ekstraselular [73] . Jika pengubahsuaian ini adalah perkara biasa, maka fosfat ekstraselular perlu dikaji sebagai kelas sasaran baharu yang mungkin untuk sel T CAR. Tiada kajian pada masa ini yang menilai CAR khusus fosfoantigen.

6. Sasaran Berpotensi untuk Sel T CAR: GlycoRNA

Kertas kerja baru-baru ini oleh Flynn et al. telah menerangkan RNA glikosilasi yang terdapat pada membran pelbagai jenis sel [74]. GlycoRNAs diperdagangkan ke membran sel dan boleh mengandungi sialoglycans yang boleh dikenali oleh reseptor imunoglobulin jenis lektin (Siglec) pengikat asid sialik Siglec-11 dan Siglec-14. Siglecs adalah reseptor imun yang mengikat sarcoglycan dengan peranan dalam perencatan pengaktifan imun, serupa dengan peranan PD1 dalam sel T. Walaupun pengenalan glycoRNA baru-baru ini, penemuan ini harus menggalakkan penyiasatan sama ada glycoRNA secara selektif atau lebih banyak dinyatakan oleh sel tumor. Di samping itu, molekul CAR boleh dibangunkan untuk menyasarkan RNA permukaan sel dan glikogen, yang merupakan satu lagi contoh pengembangan antigen boleh disasarkan molekul CAR telah ditambahkan pada kotak alat imuniti selular.

Sasaran lain yang berpotensi untuk terapi sel T CAR telah dikaji semula pada masa lalu [75,76].

7. Kesimpulan

Pengiktirafan sel T bagi pelbagai jenis biomolekul terus menjadi aspek penting dalam penyelidikan imunologi. Walaupun sel T yang wujud secara semula jadi boleh mengecam pelbagai jenis antigen, penyasarannya terhad kepada pembentangan antigen pada domain seperti MHC, CD1 dan BTN. Penambahan reseptor chimeric pada sel T membolehkan penyasaran antigen terikat membran yang sebelum ini tidak dapat disasarkan oleh sel T. Sel T CAR telah terbukti sebagai alat yang berkesan dalam memerangi kanser dengan membenarkan penyasaran bebas MHC bagi molekul permukaan khusus tumor. Penyelidikan lanjut terus menambah baik jenis sasaran untuk sel T CAR serta menambah baik reka bentuk CAR.

Sumbangan Pengarang:

JTK dan ADPJ menyusun konsep itu dan menulis serta menyunting ulasan. Semua pengarang telah membaca dan bersetuju dengan versi manuskrip yang diterbitkan.

Pembiayaan:

ADPJ disokong oleh pembiayaan penyelidikan daripada Jabatan Hal Ehwal Veteran (IK2 BX00483), Tmunity Therapeutics, Parker Institute for Cancer Immunotherapy, AACR-Lustgarten Foundation, V Foundation dan Penn-Hopkins Ovarian Cancer SPORE DRP (NCI P50CA228991).

Penyata Lembaga Semakan Institusi:

Tidak berkaitan.

Kenyataan Persetujuan Termaklum:

Tidak berkaitan.

Penyata Ketersediaan Data:

Tidak berkaitan.

Konflik Kepentingan:

Penulis mengisytiharkan tiada konflik kepentingan.

Rujukan

1. Hennecke, J.; Wiley, interaksi reseptor-MHC sel T DC dari dekat. Sel 2001, 104, 1–4. [CrossRef]

2. Jun, CH; Sadelain, M. Terapi Reseptor Antigen Chimeric. N. Inggeris. J. Med. 2018, 379, 64–73. [CrossRef]

3. Tokarew, N.; Ogonek, J.; Endres, S.; von Bergwelt-Baildon, M.; Kobold, S. Mengajar anjing tua helah baharu: Sel T CAR generasi akan datang. Br. J. Kanser 2019, 120, 26–37. [CrossRef] [PubMed]

4. Huang, R.; Li, X.; Hey.; Zhu, W.; Gao, L.; Liu, Y.; Wen, Q.; Zhong, JF; Zhang, C.; Zhang, X. Kemajuan terkini dalam kejuruteraan sel CAR-T. J. Hematol. Oncol. 2020, 13, 86. [CrossRef]

5. Eyquem, J.; Mansilla-Soto, J.; Giavridis, T.; van der Stegen, SJ; Hamieh, M.; Cunanan, KM; Odak, A.; Gonen, M.; Sadelain, M. Menyasarkan CAR ke lokus TRAC dengan CRISPR/Cas9 meningkatkan penolakan tumor. Alam 2017, 543, 113–117. [CrossRef]

6. Hale, M.; Mesojednik, T.; Romano Ibarra, GS; Sahni, J.; Bernard, A.; Sommer, K.; Scharenberg, AM; Rawlings, DJ; Wagner, TA Kejuruteraan Tahan HIV, Sel T Reseptor Antigen Chimeric Anti-HIV. Mol. Di sana. 2017, 25, 570–579. [CrossRef]

7. Hamilton, JR; Tsuchida, CA; Nguyen, DN; Pemalu, BR; McGarrigle, ER; Sandoval Espinoza, CR; Carr, D.; Blaeschke, F.; Marson, A.; Doudna, JA Penghantaran disasarkan CRISPR-Cas9 dan transgenes membolehkan kejuruteraan sel imun yang kompleks. Rep. Sel. 2021, 35, 109207. [CrossRef] [PubMed]

8. Irving, M.; Lanitis, E.; Migliorini, D.; Ivics, Z.; Guedan, S. Memilih Alat yang Tepat untuk Kejuruteraan Genetik: Pelajaran Klinikal daripada Sel-T Reseptor Antigen Chimeric. Hum. Gene Ther. 2021, 32, 1044–1058. [CrossRef] [PubMed]

9. Rangarajan, S.; Mariuzza, bias reseptor sel RA T untuk MHC: Evolusi bersama atau reseptor bersama? Sel Mol. Life Sci. 2014, 71, 3059–3068. [CrossRef]

10. Brazin, KN; Mallis, RJ; Das, DK; Feng, Y.; Hwang, W.; Wang, JH; Wagner, G.; Lang, MJ; Reinherz, EL Ciri-ciri Struktural Radas Mekanotransduksi TCR Yang Menggalakkan Diskriminasi pMHC. Depan. Immunol. 2015, 6, 441. [CrossRef]

11. Roth, DB V(D)J Rekombinasi: Mekanisme, Ralat dan Kesetiaan. mikrobiol. Spectr. 2014, 2, MDNA3–MDNA0041. [CrossRef]

12. Nikolich-Zugich, J.; Slifka, MK; Messaoudi, I. Banyak aspek penting kepelbagaian repertoir sel T. Nat. Rev. Immunol. 2004, 4, 123–132. [CrossRef]

13. Middleton, D.; Menchaca, L.; Rood, H.; Komerofsky, R. Pangkalan Data Frekuensi Alel Baharu. Antigen Tisu 2003, 61, 403–407. [CrossRef]

14. Schmid, BV; Schmid, B.; Ke¸smir, C.; de Boer, RJ Kekhususan dan polimorfisme kelas MHC I menghalang penyesuaian global HIV-1 kepada proteasom monomorfik dan TAP. PLoS ONE 2008, 3, e3525. [CrossRef]

15. Angell, TE; Lechner, MG; Jang, JK; LoPresti, JS; Kehilangan Epstein, AL MHC kelas I adalah mekanisme pelepasan imun yang kerap dalam kanser tiroid papillary yang diterbalikkan oleh rawatan interferon dan selumetinib secara in vitro. Clin. Kanser Re. 2014, 20, 6034–6044. [CrossRef]

16. Akatsuka, Y. Sel CAR-T Seperti TCR yang Menyasarkan Antigen Histokompatibiliti Minor Terikat MHC. Depan. Immunol. 2020, 11, 257. [CrossRef] [PubMed]

17. Walseng, E.; Köksal, H.; Sektioglu, IM; Fåne, A.; Skorstad, G.; Kvalheim, G.; Gaudernack, G.; Inderberg, EM; Wälchli, S. Reseptor Antigen Chimeric berasaskan TCR. Sci. Rep. 2017, 7, 10713. [CrossRef] [PubMed]

18. Akahori, Y.; Wang, L.; Yoneyama, M.; Seo, N.; Okumura, S.; Miyahara, Y.; Amaishi, Y.; Okamoto, S.; Mineno, J.; Ikeda, H.; et al. Aktiviti antitumor sel CAR-T yang menyasarkan oncoprotein intraselular WT1 boleh dipertingkatkan dengan vaksinasi. Darah 2018, 132, 1134–1145. [CrossRef]

19. Cobb, BA; Wang, Q.; Tzianabos, AO; Kasper, DL Polisakarida pemprosesan dan pembentangan oleh laluan MHCII. Sel 2004, 117, 677–687. [CrossRef] [PubMed] 20. Chang, ZL; Lorenzini, MH; Chen, X.; Tran, U.; Bangayan, NJ; Chen, YY Mendawai semula tindak balas sel T kepada faktor larut dengan reseptor antigen chimeric. Nat. Kimia. biol. 2018, 14, 317–324. [CrossRef]

21. Sanjabi, S.; Oh, SA; Li, MO Peraturan Tindak Balas Imun oleh TGF- : Dari Konsepsi kepada Autoimun dan Jangkitan. Pelabuhan Mata Air Sejuk. Perspek. biol. 2017, 9, a022236. [CrossRef] [PubMed]

22. Wagner, J.; Wickman, E.; Shaw, TI; Anido, AA; Langfitt, D.; Zhang, J.; Porter, SN; Pruett-Miller, SM; Tillman, H.; Krenciute, G.; et al. Kesan Antitumor Sel T CAR Dihalakan semula ke Varian Sambatan EDB Fibronectin. Kanser Imunol. Res. 2021, 9, 279–290. [CrossRef]

23. Xie, YJ; Dougan, M.; Jailkhani, N.; Ingram, J.; Fang, T.; Kummer, L.; Momin, N.; Pishesha, N.; Rikelt, S.; Hynes, RO; et al. Sel T CAR berasaskan badan nano yang menyasarkan persekitaran mikro tumor menghalang pertumbuhan tumor pepejal dalam tikus imunokompeten. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019, 116, 7624–7631. [CrossRef]

24. Moody, DB; Besra, GS Glycolipid sasaran CD1-tindak balas sel T pengantara. Imunologi 2001, 104, 243–251. [CrossRef]

25. Sieling, PA; Chatterjee, D.; Porcelli, SA; Prigozy, TI; Mazzaccaro, RJ; Soriano, T.; Bloom, BR; Brenner, MB; Kronenberg, M.; Brennan, PJ CD1-menghadkan pengecaman sel T terhadap antigen lipoglycan mikrob. Sains 1995, 269, 227–230. [CrossRef]

26. Zajonc, DM; Kronenberg, M. CD1 pengantaraan pengiktirafan sel T glikolipid. Curr. Pendapat. Struktur. biol. 2007, 17, 521–529. [CrossRef] [PubMed]

27. Zeng, Z.; Castaño, AR; Segelke, BW; Stura, EA; Peterson, PA; Wilson, IA Struktur kristal tetikus CD1: Lipatan seperti MHC dengan alur pengikat hidrofobik yang besar. Sains 1997, 277, 339–345. [CrossRef]

28. Schönrich, G.; Raftery, MJ CD1-Sel T Terhad Semasa Jangkitan Virus Berterusan: "Simpati untuk Syaitan". Depan. Immunol. 2018, 9, 545. [CrossRef]

29. Sacchettini, JC; Gordon, JI protein pengikat asid lemak usus tikus. Sistem model untuk menganalisis daya yang boleh mengikat asid lemak kepada protein. J. Biol. Kimia. 1993, 268, 18399–18402. [CrossRef]

30. Vincent, MS; Gumperz, JE; Brenner, MB Memahami fungsi CD{1}}sel T terhad. Nat. Immunol. 2003, 4, 517–523. [CrossRef]

For more information:1950477648nn@gmail.com