HEVM和GITR的共刺激结构域
HVEM和GITR最近也被纳入到CAR-T细胞结构中 。 HVEM具有免疫刺激和免疫抑制功能 ， 并与配体CD160、BTLA、LIGHT和LTα相互作用 。 HVEM在各种免疫细胞上表达 ， 包括T细胞、B细胞、NK细胞和树突状细胞 。 HVEM与LIGHT或LTα的结合导致T细胞活化和增殖 ， 而HVEM与T细胞表达的BTLA的结合抑制T细胞活化 。 此外 ， HVEM还调节CD8+T细胞的效应器和记忆形成 。
到目前为止 ， HVEM作为CAR-T细胞的共刺激结构域仅被报道过一次 ， 与对照CD28或4-1BB G2 CAR-T细胞相比 ， HVEM G2 CAR-T细胞表现出增强的抗肿瘤细胞毒性和促炎细胞因子生成 ， 例如IL-2、TNF-α和IFN-γ 。 此外 ， HVEMG2 CAR-T细胞中的CAR-T耗竭降低 ， 并且检测到Tcm和Tem细胞的等效百分比 。 相比之下 ， 在CD28和4-1BB CAR-T细胞中 ， Tem和Tcm亚群分别高度富集 。 因此 ， HVEM G2 CAR-T细胞似乎产生了更平衡的CAR-T细胞表型 。 有趣的是 ， 在体外的HVEM CAR-T细胞中检测到糖酵解和线粒体呼吸水平增强 。 因此 ， HVEM共刺激似乎增加了能量代谢 ， 这一特征与T细胞耗竭减少正相关 。
CAR-T共刺激域的另一个TNFRSF成员是GITR 。 与4-1BB或OX40不同 ， GITR在T细胞上呈组成性表达 ， 在CD4/CD25/Foxp3阳性Treg上的表达高于幼稚或记忆性T细胞 。 此外 ， 在TCR激活后 ， 效应T细胞上GITR的表达上调 。 GITR激动剂抑制Treg的抑制活性并提高效应T细胞的存活率 。
在EGFR靶向的CAR-T细胞中 ， GITR共刺激产生的抗肿瘤活性与各种肿瘤细胞系中CD28或4-1BB G2 CAR-T细胞相当 ， 甚至更强 。 靶向CD19的GITR G2 CAR-T细胞在体内也显著抑制了Raji肿瘤细胞的生长 。 此外 ， 与共刺激CAR-T结构域DAP-10、CD28、4-1BB、ICOS和OX40相比 ， GITR共刺激在T细胞淋巴瘤和黑色素瘤模型体内表现出更强的细胞毒性 。 然而 ， 与CD28 CAR-T细胞相比 ， GITR共刺激确实减少了TNF-α、IL-2和Th17相关细胞因子的分泌 ， 并诱导了更分化的效应器表型 ， 同时降低了体内持久性 。
总结与展望
在CAR-T细胞中添加的各种TNFRSF成员的共刺激域中 ， 不同的TNFRSF成员之间具有明显优势和劣势 。 显然 ， 通过选择和/或组合不同的共刺激域 ， 可以极大地影响和驱动CAR-T细胞的效果 。
在这方面 ， 在最近的比较中 ， 临床产品中通常使用的CD28和4-1BB共刺激结构域明显优于其它共刺激结构域 ， 包括OX40、ICOS或CD27 。 因此 ， 进一步工程化CAR-T细胞的细胞内结构域可能产生增强的功能 。 例如 ， OX40共刺激结构域类似于4-1BB ， 可用于增强CAR-T细胞的持久性 ， 但与CD28共刺激结构域相比 ， 其对效应器功能的激活减少 。 GITR共刺激结构域可用于驱动效应器功能 ， 但与CD28一样 ， 与持久性降低有关 。 此外 ， 在激发持久的抗癌反应方面 ， OX40共刺激被证明优于4-1BB共刺激 ， 而CD40 CAR-T细胞似乎对内源性免疫也有强烈的刺激作用 。
特别是 ， G3或G4 CAR-T细胞中不同共刺激结构域的组合可能产生额外的临床益处 ， 因为不同的CAR-T细胞功能可以组合以产生协同活性 。 例如 ， 通过结合CD28和OX40共刺激结构域 ， 早期效应器表型与持久性和持久性抗肿瘤反应相结合 ， 优于CD28/4-1BB结合的CAR-T细胞 。 在另一种G3 CAR-T细胞方法中 ， CD28分别结合4-1BB和CD40的共刺激 ， 后者显示出最有效的共刺激效应 。
此外 ， 除了确定要选择CAR-T细胞结构中TNFRSF家族的哪个成员外 ， 还应注意ICD结构域的顺序、要选择哪个跨膜结构域以及铰链/间隔区的设计 。 共刺激域在CAR结构中的定位可以极大地影响CAR-T细胞的功能 ， 并决定是否可以从共刺激域获得额外的益处 。
最后 ， 还要考虑TME的影响 。 最近的研究表明 ， 用环磷酰胺预处理可有效地修饰免疫抑制性TME ， 从而在转移性前列腺癌和胰腺癌模型中产生靶向PSCA的4-1BB CAR-T细胞的持久治疗反应 。 此外 ， 调节CAR-T也可能有助于修饰TME ， OX40 G2 CAR-T细胞产生的抗炎分子IL-10水平明显低于CD28 G2 CAR-T细胞 。 与CD28 G2 CAR-T细胞相比 ， G3 CAR-T细胞中的CD28联合OX40刺激也降低了IL-10水平 ， 并阻止了CAR-T细胞的自动抑制 。 因此 ， CD28和OX40联合刺激可能适用于靶向免疫抑制TME的CAR-T细胞 。
不同TNFRSF成员的不同作用仍在探索中 ， 我们对这一独特家族的理解可能还存在差距 。 尽管如此 ， 这些成员的全部潜力被释放只是时间问题 ， 无论是单独还是与其他TNFRSF成员联合使用 。 很明显毫无疑问 ， 在下一代CAR-T细胞中 ， TNFRSF成员将继续发挥核心、多样和重要的作用 。
参考文献：
1. The Implementation of TNFRSF Co-StimulatoryDomains in CAR-T Cells for Optimal Functional Activity. Cancers (Basel). 2022Jan; 14(2): 299.
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