癌症治疗新思路：调节TCR复合物募集到T细胞抗原偶联剂（TAC）增强TAC-T细胞的功能-抗体改造与修饰专题-泰克生物

癌症治疗新思路：调节TCR复合物募集到T细胞抗原偶联剂（TAC）增强TAC-T细胞的功能

T细胞抗原耦合（TAC）受体是一种新的合成受体，旨在最大限度地发挥T细胞在缺乏基底信号或受体相关毒性的情况下的治疗潜力。研究表明，TACs在多种实体瘤临床前模型中提供安全持久的抗肿瘤免疫，这得到了越来越多的临床证据的支持。TAC受体通过靶向癌症相关的表面抗原而发挥作用，同时再现天然T细胞受体（TCR）信号，其中包括TCR/CD3募集和细胞内CD4共受体活性。虽然存在其他将TCR信号转向癌症相关抗原的受体设计，但TAC技术的独特之处在于抗原结合与TCR/CD3复合物募集明显分离。Morey等人[1]发现，在负责Claudin 18.2定向TAC受体的TCR募集的TAC结构域中，单个氨基酸的改变导致了体内功能的增强。对该受体生物物理特性的分析表明，与具有较低TCR亲和性且离体率显著快的受体结构相比，具有高TCR亲和性的TAC受体是次优的。这项工作表明，在设计有效的TAC T细胞受体时，平衡TCR募集是至关重要的，这一概念可能更广泛地应用于依赖TCR信号的其他治疗方法。

研究背景和主要研究内容

近年来，由于工程嵌合抗原受体（CAR）T细胞疗法的临床成功，用过继细胞疗法治疗癌症获得了极大的关注。简而言之，自体CAR-T疗法涉及患者T细胞的体外工程，以表达识别肿瘤特异性抗原的合成受体，从而使这些工程T细胞能够特异性靶向癌细胞。虽然现有的经FDA批准的CAR-T疗法在治疗血液学癌症（如b细胞非霍奇金淋巴瘤（NHL）或急性淋巴细胞白血病（ALL））方面取得了临床成功，但这些方法未能显示出对实体肿瘤的疗效。此外，CAR-T疗法经常引起严重的副作用，包括细胞因子释放综合征和神经毒性，并且与天然T细胞受体（tcr）相比，CAR-T疗法具有明显较低的抗原敏感性，这使得CAR-T疗法不适合靶向低表达水平的癌症抗原。为了克服这些限制，最近T细胞工程的改进重新集中在工程受体与内源性TCR结合和利用的方法上，而不是像CAR-T疗法那样绕过TCR复合物。

TAC受体（图1A）包含三个功能域：(1)一个靶向的，可互换的细胞外抗原识别域，如Claudin (CLDN)-18.2的特异性纳米抗体；(2)一个TCR结合域，通常是一个抗CD3ε单链可变片段（scFv），如UCHT111（图1A，B），其允许TAC受体与内源性TCR复合物结合；(3)一个将TAC受体锚定在质膜上并提供受体功能的CD4共受体域。对表达TAC受体的人类T细胞的临床前测试表明，该技术在细胞和体内小鼠模型中对抗原阳性液体（BCMA+或CD19+）和固体（HER2+或CLDN18.2+）肿瘤都具有很强的效力，而不会产生与CAR-T疗法相关的副作用。基于这些临床前结果，该技术已扩展到1/2期临床试验，其中自体T细胞工程化表达CLDN18.2靶向TAC受体正在研究作为不可切除，局部晚期或转移性CLDN18.2+实体瘤（TAC01-CLDN18.2）。

图1：T细胞抗原耦合（TAC）受体和UCHT1 scFv。(A) TAC受体的作用机制。TAC受体（蓝色）募集内源性T细胞受体（TCR；灰色)；复合体通过UCHT1 scFv结构域结合CD3ε。抗原通过抗原募集结构域单独结合，例如靶向cldn18.2的单链纳米体（VHH）。TAC受体通过CD4共受体结构域（细胞内、跨膜和细胞外柔性环）锚定在质膜上。(B)小鼠（Ms）和人源化（Hu） UCHT1 scFvs由UCHT1轻链（VL；设计并含有UCHT1；氨基酸1-108）和重链（VH；氨基酸1-122）分别与灵活的4×或3×GGGGS连接在一起（本研究中发生突变的残基Tyr54 （Y54T）位于UCHT1重链内）

TAC技术的一个独特之处在于，TAC介导的T细胞活化既可以通过抗原结合域（例如抗cldn18.2）协同调节，也可以通过TAC受体的CD3ε结合UCHT1 scFv结构域与TCR复合物结合。这使得通过UCHT1 scFv结构域微调TCR复合体募集而无需改变对细胞表面肿瘤抗原的亲和力来优化TAC受体成为可能。

图4：UCHT1 scFv变异的结合动力学分析。（A）利用生物层干涉法（BLI）分析纯化的Ms-和Hu-UCHT1 scFv变体与CD3εδ的结合。（B-D）结合亲和度（Kd；B），关联率（kon；C），解离速率（koff；D）为每个UCHT1 scFv变体绘制图表，以便进行视觉比较

采用生物层干涉法（BLI）测定纯化的可溶性单体UCHT1 scFvs与纯化自人HEK293细胞（ACRO Biosystems）的重组生物素化CD3εδ异源二聚体的结合动力学。比较小鼠和人源化UCHT1 scFv变体发现结合率和解离的明显差异（图4A）。亲和力排序如下：野生型原型Ms-UCHT1 scFv亲和力最强（0.25±0.10 nM），其次是Ms-Y54T和Hu-WT（分别为1.11±0.29 nM和1.81±0.63 nM），最后是Hu-Y54T，亲和力最弱（29.3±4.0 nM）。关联率（0）；图C揭示了两种人源化变异与小鼠变异相比具有较慢关联率的趋势。图D解离率（koff）与观察到的Kd呈负相关，因此亲和性较弱的变异显示出更快的解离速率。

总之，本研究为亲和介导的机制提供了证据，该机制可能负责增强TAC受体的体内功效。当使用合成受体时，中低亲和力结合是T细胞激活的首选，包括一项研究含有UCHT1 scFv变异的双特异性T细胞接合器的研究，表明最佳的T细胞激活可能受益于动态和低亲和力的TCR募集，而不是静态信号整合。因此，该研究可以为未来合理设计改进的TAC受体及其临床使用提供指导，特别是通过降低TAC-TCR亲和力。内源性TCR介导的信号被发现既高度敏感，识别低抗原水平，同时也能够引发有效的T细胞反应，这些特性源于低亲和的TCR-主要组织相容性复合体（MHC）相互作用。因此，本文提出的研究结果可能更广泛地适用于一般情况下，适度的TCR招募可能促进动态和最佳的TCR活动，为未来的肿瘤免疫治疗提供新思路。

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参考文献

[1] Morey, T.M., Benatar, T., Xu, S.X. et al. Tuning TCR complex recruitment to the T cell antigen coupler (TAC) enhances TAC-T cell function. Sci Rep 15, 6769 (2025).

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