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TUhjnbcbe - 2023/9/6 21:35:00

CAR-T免疫疗法是一种过继性细胞免疫疗法,它是利用基因技术,在T细胞内导入一个可以将CAR表达于其表面的融合基因,并使T细胞发挥作用,克服肿瘤局部免疫抑制微环境,打破宿主免疫耐受状态,靶向杀伤肿瘤细胞。

在前文常见载体分类及介绍(03)中,介绍了嵌合抗原受体(CAR)常规表达载体的构建方法。那么这篇文章小编将具体讲解一下CAR受体的结构的四个主要部分的功能。

什么是TCR

T细胞受体(T-cellreceptor),简称TCR,是在T细胞表面发现的一种分子[1],T细胞介导的抗原识别依赖于T细胞受体与抗原-主要组织相容性复合体(MHC)的相互作用(图1)。当TCR-CD3复合物、抗原肽、MHC(HLA)结合时,T淋巴细胞通过信号转导被激活,进入后续的免疫应答过程。

TCR结构图

TCR为所有T细胞表面的特征性标志,以非共价键与CD3结合,形成TCR-CD3复合物。TCR的作用是识别抗原。

TCR是由两条不同肽链构成的异二聚体,由α、β两条肽链组成,每条肽链又可分为可变区(V区),恒定区(C区),跨膜区和胞质区等几部分;其特点是胞质区很短。

TCR-CD3结构

TCR分子属于免疫球蛋白超家族,其抗原特异性存在于V区;V区(Vα、Vβ)又各有三个高变区CDR1、CDR2、CDR3,其中以CDR3变异最大,直接决定了TCR的抗原结合特异性。在TCR识别MHC-抗原肽复合体时,CDR1,CDR2识别和结合MHC分子抗原结合槽的侧壁,而CDR3直接与抗原肽相结合。

TCR分为两类:TCR1和TCR2;TCR1由γ和δ两条链组成,TCR2由α和β两条链组成。外周血中,90%-95%的T细胞表达TCR2;而且任一T细胞只表达TCR2和TCR1之一。

TCR的α链和β链的V(D)J重组

TCR是高度多样化的异源二聚体,人类约95%的T细胞表达α链和β链(αβ-TCR,两条链分别由TRA和TRB编码),外周血T细胞(约占1–5%)和粘膜位置T细胞还会表达γδ链(γδ-TCR,分别由TRG和TRD编码),在肿瘤发生和处于某种疾病状态下,αβ-TCR和γδ-TCR比例会发生变化。

αchain

βchain

TCR复合物的基本功能是引导T细胞识别特定的抗原。面对多种多样的抗原类型如何做到“特异”识别,这就归功于TCR的“高度多态性”了。TCRα链和γ链由一系列可变(variable,V)和连接(joining,J)基因编码,TCRβ和δ链还由高变(diversity,D)基因编码。基于RAG1和RAG2重组酶的V-(D)-J重组过程中,V、D、J中一个随机等位基因会与其他区段等位基因重组,形成功能多样化的片段。在V-D、D-J于V-J基因片段之间的连接点处会随机进行核苷酸的添加、缺失。此外,在转录过程中位于重组V(D)J区域的序列以及恒定(Constant,C)区域的基因序列会进行可变剪切,形成存在一定功能差异的转录本。上述过程会导致超强的重组与结合多样性,产生高可变型、高多样性的T细胞受体,确保对各类抗原进行鉴定。基于数学计算,理论上存在10^12-10^15种不同的TCR[5],实际人体存在的TCR多样性大约在10^13这个数量级,说明看似随机的TCR重组并不是完全随机,可能受到某些机制的约束。产生TCR多样性的重组过程,是T淋巴细胞在初级淋巴器官——胸腺中的发育早期所特有。每个TCR链都含有3个高度多样性的loop,称为互补决定区域(

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