TCR作为T细胞活化的第一信号通过识别抗原MHC启动跨膜信号，触发位于CD3胞质段（cytoplasmic domain, CD3CD）的免疫受体酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motifs, ITAMs）磷酸化，从而激活T细胞下游的系列反应介导特异性免疫应答。TCR/CD3复合体的信号机制一直是适应性免疫领域探索的核心科学问题，其中膜脂类物质作为细胞膜的主要成分可参与膜蛋白TCR／CD3复合体的信号调节。王锋团队前期发现CS可通过取代胆固醇破坏TCR的聚集并抑制TCR信号转导。哈尔滨工业大学黄志伟课题组最近通过结构生物学技术证明CS与TCR的结合比胆固醇具有更强的竞争性。中国科学院许琛琦课题组系列工作提出了TCR-CD3复合体变构模型，证明细胞膜内酸性磷脂（-）与CD3CD区域（+）通过电荷相互作用，将CD3亚基胞内段的ITAM锁定在细胞膜抑制TCR信号，而Ca2+刺激可破坏这种结合释放ITAM启动TCR信号传导。
上海交通大学医学院/上海市免疫学研究所王锋课题组在美国癌症研究协会（AACR）旗下学术期刊Cancer Immunology Research发表了题为Enhancing the antitumor immunity of T cells by engineering the lipid-regulatory site of the TCR/CD3 complex的研究论文。该研究揭示天然代谢产物硫酸胆固醇（Cholesterol sulfate, CS）对T细胞受体（T cell receptor, TCR）信号调控的新机制——CS可通过结合CD3ε亚基，影响TCR／CD3复合体构象。通过对CD3ε关键调节位点的突变设计，可以提升T细胞信号和抗肿瘤活性，从而为实现TCR/CD3复合体的工程优化，应用于TCR-T细胞肿瘤免疫治疗提供了新策略。
上海交通大学医学院上海市免疫学研究所王锋研究员为论文通讯作者，博士研究生梁文华，博士后蚁瑞荣（已出站），科研助理王为芳为论文的共同第一作者。研究还得到华东师范大学张楫钦博士和刘明耀教授等的大力支持。该研究工作受国家自然科学基金委员会，国家重点研发计划，上海市科学技术委员会，上海市地方高水平大学协同创新团队和医学基因组学国家重点实验室等经费支持。
研究材料与方法
在这项研究中，研究人员使用了由赛业生物提供的C-NKG免疫缺陷小鼠（产品编号：C001316）构建了皮下人源黑色素瘤模型，过继回输利用CRISPR/cas9技术定点编辑的TCR-T细胞（CD3ε的第191位的氨基酸I为A），监测小鼠肿瘤生长情况。
技术路线
研究结果
利用体外编辑过的CD3ε-I/A 1G4 T细胞过继回输至人黑色瘤荷瘤小鼠，小鼠肿瘤生长曲线表明通过基因编辑关键结合位点解除硫酸胆固醇对TCR的信号抑制，可有效提升人源TCR-T细胞的抗肿瘤免疫，在已有鼠源TCR-T结果的基础上，进一步加深了本研究所阐述的对TCR-T工程化改造方式在临床治疗中的应用前景。
研究结论
该研究首次通过揭示TCR／CD3复合体信号调节机制，实现理性设计信号增强型TCR-T细胞的肿瘤免疫治疗策略，为日后进一步在临床上提升实体瘤免疫细胞疗效奠定了坚实的理论基础。
原文检索：
[1]Liang, Wenhua et al. “Enhancing the Antitumor Immunity of T Cells by Engineering the Lipid-Regulatory Site of the TCR/CD3 Complex.” Cancer immunology research vol. 11,1 (2023): 93-108. doi:10.1158/2326-6066.CIR-21-1118
赛业生物免疫缺陷小鼠模型
为助力新药研发，赛业生物可为科研人员提供C-NKG、NOD-Scid、CB17-SCID、Rag1 KO、Rag2 KO、Tcra KO等多类型免疫缺陷小鼠模型，方便且高效，总有一款适合你。同时，也可以根据项目需求，提供人源免疫系统重建、人源肿瘤细胞系异体移植等服务。本实验所用C-NKG免疫缺陷小鼠由赛业生物提供。