CAR-T和TCR-T技术强强联合，让T细胞"明察秋毫、嫉恶如仇"！
研究背景
嵌合抗原受体（CARs）是一种人工合成受体，在改变T细胞的识别特异性的同时，还可以增强其治疗潜能。CARs虽然赋予了T细胞不依赖于MHC的抗原识别能力，但只有在共刺激信号存在时才能刺激T细胞持续增殖。临床上，包含CD28或4-1BB共刺激信号域的CD19或BCMA特异性CARs已经在复发/难治性急性淋巴细胞白血病(ALL)或非霍奇金淋巴瘤患者中表现出显著的疗效。虽然CARs在临床试验中缓解率较高，但基本都会出现抵抗和复发。而抗原逃逸便是其中一种潜在复发机制，即复发的肿瘤细胞要么表现为抗原阴性，要么是抗原表达水平降低。然而，CAR-T细胞不仅不能识别抗原丢失的肿瘤，也不能清除抗原含量降低的肿瘤细胞，这一现象引发了关于CAR-T的抗原识别敏感性和有效清除肿瘤所需的最低抗原密度的问题。
最新研究表明，不同CARs的抗原敏感性并不相同。通过比较靶向不同抗原的CARs，多个课题组均观察到，基于CD28的CARs比基于4-1BB信号域的CARs更敏感。而在抗原逃逸的动物体内肿瘤模型中，基于CD28的CAR比基于4-1BB的CAR能好地控制CD19低表达的ALL复发。在CAR应激测试条件下，当每个癌细胞表面仅有数千个CD19分子时，CAR-T细胞通常不能有效控制白血病，这与临床研究报告的靶向抗原表达降低的肿瘤复发相一致。此前的研究发现，T细胞受体(TCR)识别HLA-多肽复合物的灵敏度极高。因此，TCR自身独特的信号转导机制或许有助于帮助提高T细胞对抗原识别的敏感性，进而降低肿瘤细胞抗原逃逸的几率。
主要内容
2022年1月13日，纪念斯隆凯特琳癌症中心的Michel Sadelain课题组在国际知名期刊Nature Medicine杂志上发表题为“HLA-independent T cell receptors for targeting tumors with low antigen density”的原创论文 [1]。作者通过对T细胞的TRAC基因座进行基因编辑，将识别特定抗原的scFv融合到T细胞的内源性TCR中，并替代了TCR原本识别HLA递呈多肽的结构域。这种新型嵌合受体被称为HLA-independent TCRs（HIT受体），且其对低密度抗原的敏感度高于含CD28共激活结构域的CARs。因此，本文的成果为靶向低密度抗原开辟了新的前景。
一、首先作者利用CRISPR/Cas9技术，将靶向识别CD19的scFv敲入到T细胞内源TRAC基因编码框的5' 端，构建出不依赖于HLA的嵌合性TCR（HIT受体，TRAC-HIT）。此外作为对照实验，作者也将完整的CAR插入到TRAC位点替换了TRAC基因的表达（TRAC-CAR）。接着，作者通过多种功能性实验证明，与识别CD19的TRAC-CAR-T细胞相比，TRAC-HIT具有不弱于前者的肿瘤杀伤能力。
图1 | TRAC位点基因编辑构建HLA非依赖的TCR (HIT受体)，并介导TCR-CD3复合物介导的抗原识别。
二、接着，作者系统比较了TRAC-HIT和TRAC-CAR在肿瘤杀伤性能方面的具体特性。作者发现，TRAC-HIT的抗原敏感度更高、脱粒速度更快，且在体内实验中对低抗原水平的肿瘤控制效果更好。
图2 | TRAC-HIT T细胞相对于TRAC-CAR-T细胞，对抗原水平低表达的肿瘤细胞表现出更高的敏感性。
图3 | TRAC- HIT T细胞暴露于低水平抗原时，脱颗粒和杀伤活性增强。
图4 | 在体内，| TRAC-HIT T细胞在控制低抗原肿瘤细胞方面优于TRAC-CAR-T细胞。
全文总结
低靶抗原表达相关的肿瘤免疫逃逸正成为影响嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法的一个潜在限制因素。在本篇文章中，作者团队使用CRISPR/Cas9技术编辑了人外周血T细胞的TRAC基因位点，利用CAR的免疫球蛋白重链和轻链（scFv）将T细胞受体-CD3复合物重新构造。作者证明，这些不依赖于HLA的新型T细胞受体 (HLA-independent TCR, HIT受体)能够提供高抗原敏感性，并介导更高效的肿瘤识别，其效果超过迄今为止最敏感的基于CD28的CAR。作者进一步证明，通过CD80和4-1BBL的组成性共表达，HIT-T细胞的功能持久性还可进一步增强。最后，作者验证了HIT受体在B细胞白血病和急性髓系白血病异种移植小鼠模型中增加HIT-T对地表达抗原的敏感性。总之，本文报道的HIT受体非常适合于靶向低丰度表达的细胞表面抗原。
其他相关信息
1、本文作者Michel Sadelain团队擅长在T细胞内源性TRAC位点插入CAR，定点插入的CAR不仅可以有效避免慢病毒随机插入带来的致变风险，还可以有效提高CAR的表达均一性，以及通过减弱tonic signaling显著增强的CAR-T的肿瘤免疫能力 [2]。
2、本文的嵌合CAR构建思路与2021年5月5日清华大学林欣教授及合作团队在Science Translational Medicine发表的STAR-T（Synthetic T cell receptor and antigen receptor）有互通之处 [3]。
STAR-CAR结构模式图
本文的TRAC-HIT结构模式图
参考文献
1. Jorge Mansilla-Soto, et al. HLA-independent T cell receptors for targeting tumors with low antigen density. Nature Medicine, 2022, doi: 10.1038/s41591-021-01621-1
2. Eyquem, J., et al. Targeting a CAR to the TRAC locus with CRISPR/Cas9 enhances tumour rejection. Nature, 2017, doi: 10.1038/nature21405
3. Yue Liu et al. Chimeric STAR receptors using TCR machinery mediate robust responses against solid tumors. Science Translational Medicine, 2021, doi:10.1126/scitranslmed.abb5191
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