摘要
过继性细胞免疫疗法是肿瘤免疫治疗的主要方式之一，该疗法通过向病人体内输入有功能的免疫细胞来增强病人的抗肿瘤免疫反应。嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor,CAR)的T细胞治疗，简称CAR-T治疗，是一种新型的过继性细胞免疫治，该疗法通过体外编辑T细胞使其具备特异性识别肿瘤细胞的能力并经大量扩增后回输到病人体内对肿瘤细胞进行杀伤。CAR-T治疗已经在多种血液瘤疾病中发挥出显著疗效，并在2017年形成商品化的抗癌产品。尽管CAR-T疗法在治疗血液瘤疾病中取得重大突破，但其在对实体瘤的治疗中效果不佳，限制了CAR-T疗法的应用和发展。而限制CAR-T疗法对抗实体瘤疗效的因素是多方面的，其中一个主要表现为CAR-T细胞不能在病人体内持续增殖和发挥功能。为了缓解CAR-T细胞在治疗过程中的这一问题，尝试通过调节CAR的运输过程来探索优化CAR-T细胞功能的可能性。我们的研究从一个全新的角度出发，通过抑制抗原介导的CAR的下调和降解来增强CAR-T细胞的持久性。 很多受体有一个共同的特性是在结合配体后会发生下调和降解。我们的研究首先揭示了CAR在遇到特异性的肿瘤抗原后也会发生受体下调的现象，并且内在化的CAR会进一步通过溶酶体途径降解。泛素化修饰在受体的内吞和降解过程中发挥着重要功能，像许多天然受体一样，CAR在结合抗原后也会被迅速泛素化修饰。通过将CAR的胞内段赖氨酸位点突变为精氨酸的方式（CARKR）完全阻断了CAR的泛素化修饰并显著地抑制了抗原介导的CAR的下调和降解。在体外的抗肿瘤测试中，CARKR-T细胞与肿瘤细胞共孵育后其CAR的下调水平被抑制从而促进了长期控制肿瘤发展的效果。阻断CAR的泛素化修饰促进了4-1BBζCAR-T细胞中内体4-1BB信号的积累，进而增强了线粒体依赖的氧化磷酸化代谢并促进了记忆T细胞的分化。拥有更多记忆T细胞亚群的4-1BBζCARKR-T细胞表现出更强的增殖优势，在体内的肿瘤小鼠模型测试中表现出更强的抗肿瘤效果。综上所述，我们的研究提供了一个全新的CAR设计优化策略，即通过调控CAR的运输过程来增强CAR-T细胞的抗肿瘤功能。这种CAR的设计改造能够运用在各种包含4-1BB共刺激域的CAR结构中来促进CAR-T细胞的增殖和功能的持久性，为临床靶向实体瘤的CAR-T设计提供了新的参考。
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