撰文丨我的闺蜜老红帽

表达嵌合抗原受体（chimeric antigen receptors，简称CARs）的T细胞（CAR-T细胞）的工作原理是采用单链可变片段（single- chain variable fragments，简称scFv）靶向肿瘤特异性表面抗原，从而有效干预多种恶性血液病（hematologic malignancies），包括B细胞淋巴瘤【1】以及多发性骨髓瘤（multiple myeloma）【2，3】。当然，CAR-T细胞强有力的细胞毒性也带来了新的问题，比如CAR-T细胞也会随机的杀伤表达靶标抗原的健康细胞，虽然比例相对较低【4】。对于已经广泛应用的CD19 CAR-T细胞疗法来说，上述脱靶效应很可能导致健康B细胞耗竭【5，6】。目前为止，多种其他类型的CAR-T细胞疗法均因为靶向健康的组织，而对病人生命造成严重威胁【7，8，9】。之前有工作指出，CAR-T细胞在多种临床场景下具有明显抗肿瘤效果，且亲和力跨度较大，并且，目前临床所常见的多种CAR-T疗法，其CAR-T细胞亲和力均超出阈值。因此，靶向多种肿瘤抗原对新型低亲和力scFvs被研发出来，并构建入CAR-T细胞中，从而可以有效增强CAR-T细胞靶向肿瘤细胞的精准性、持续性以及高效性。当然，这类低亲和力scFvs广泛用于临床之前，还需要进行严苛的临床前评估。

近期，来自美国University of Maryland School of Medicine的Tim Luetkens研究组在SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE上发表题为Systematic single amino acid affinity tuning of CD229 CAR T cells retains efficacy against multiple myeloma and eliminates on-target off-tumor toxicity的文章，就此类新型低亲和力scFvs进行了改进和评估。

作者之前的工作搭建出一类从已知高亲和力scFvs分离出低亲和力scFvs的方法，并通过此方法得到CD229 CAR-T细胞的低亲和力变体。CD229是SLAM（signaling lymphocyte-activation molecule）家族成员，在健康淋巴细胞上表达较低，但在多发性骨髓瘤细胞中表达相对较高。CD229 CAR-T在临床上通常用来治疗多发性骨髓瘤。高亲和力CD229 CAR-T细胞具有抗肿瘤效果，但与其他高亲和力CAR-T细胞类似，也具有明显的脱靶效应。

为了提升CD229 CAR-T细胞对多发性骨髓瘤细胞的靶向选择性，作者通过对CAR结合结构域采用单氨基酸置换的方法，降低了CAR的亲和力。为了检测CARs的选择性是否更为精准，作者通过固相结合方法（solid-phase binding assays）和基于生物膜层反射光干涉技术（biolayer interferometry）进行变体结合结构域筛选，并确定其对多发性骨髓瘤细胞以及正常细胞的细胞毒性。作者确定，与过表达c-Jun相偶联后，CD229 CAR结合结构域的亲和力在毫摩尔级别，而且，无论是在体内还是在体外，其杀伤肿瘤效率和经典CD229 CAR-T细胞相当，但是对健康淋巴细胞的细胞毒活性要明显降低。另外，低亲和力CD229 CAR-T细胞还呈现相对较低的胞啃作用，也就是靶标抗原从肿瘤细胞转输至CAR-T细胞，这也可能是此类CAR-T细胞存留时间较长的原因之一。上述结果也说明，虽然仍需要临床评估，降低CAR-T细胞亲和力，是一项可以有效改善CAR-T细胞疗法疗效和安全性的改进策略。

当然，降低CAR亲和力可能引起的后果是，CAR-T细胞并没有有效识别靶标抗原低表达的肿瘤细胞，从而降低其抗肿瘤活性。作者也发现，低亲和力CD229 CAR-T细胞并不能识别低表达CD229的细胞系RPMI-8226，而这一细胞系中肿瘤抗原水平要低于多发性骨髓瘤病人的肿瘤细胞。

综上所述，作者所展示系统性优化低亲和力scFvs的CD229 CAR-T细胞，无论是在体内还是体外，均可以提升其对肿瘤细胞的精准识别水平，提高细胞扩增效率以及抗肿瘤活性。

https://doi.org/10.1126/scitranslmed.add7900

制版人：十一

参考文献

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