细胞毒性与细胞因子释放解耦机制研究

或许最大的挑战在于预测导致细胞毒性与细胞因子释放解耦的突触距离。鉴于解耦涉及的多个因素以及生成的细胞因子窗口大小的可变性，最有可能获得的最佳见解将是一个距离范围。考虑到CD45的胞外域大小从约28纳米（CD45RO）到约50纳米（CD45ABC）（62, 63），我们已经有了一个起点。实际上，Choudhuri等人使用了特异性识别卵清蛋白的小鼠T细胞杂交瘤B3Z和表达其MHC-I/肽配体的不同长度支架的CHO细胞，报告称约28纳米的膜间距离大大减少了他们测量的由B3Z介导的IL-2释放（34）。IL-2被T细胞消耗，因此上述检测系统可能低估了完全阻断B3Z激活的距离。有趣的是，我们对能够将非解耦的2+1 TCE转换为解耦TCE的大致距离有所了解。我们观察到，当使用5A1 VHH靶向ROR1 Ig域时，VHH-VHH-2-LC和VHH-2-HC而不是VHH-2-Fab解耦了细胞毒性和细胞因子释放（参见图3和补充图S6中的格式）。利用示例IgG1（PDB ID: 1hzh）和VHH（PDB ID: 1fvc）的晶体结构，以及每个氨基酸在柔性连接子中的平均长度估计为0.3-0.4纳米，我们计算了N端凸起处的抗CD3 Fab的CDR3区域到N端孔处未固定的5A1 VHH的CDR3区域之间的距离。这些长度分别为22.6纳米（VHH-2-HC）、12.2纳米（VHH-2-LC）和10纳米（VHH-2-Fab），表明CD3和ROR1结合臂之间的距离增加2-12纳米可能足以将非解耦的2+1 TCE转换为解耦TCE。我们的数据不排除格式可能无意中影响CD3和/或肿瘤相关抗原（TAA）的表观亲和力的可能性。然而，结合臂之间的距离似乎是关键变量，因为解耦程度随结合臂之间的距离而变化，即VHH-2-HC（22.6纳米）和VHH-2-LC（12.2纳米）相对于VHH-2-Fab（10纳米）分别约6倍和2.5倍解耦。除了我们的发现，Chen等人观察到，靶向BCMA的基于IgG2的TCE（9-15纳米）可以解耦细胞毒性和细胞因子释放，但相同结合剂的双抗体格式（3-6纳米）则不能（26）。他们计算出IgG2和双抗体之间的差异（6-9纳米）与我们上面计算的距离（2-10纳米）一致，后者可能是将特定于ROR1 Ig域的非解耦TCE转换为解耦TCE的关键。因此，尽管测量突触距离（T细胞/肿瘤膜间距离）超出了本工作的范围，因此称为“表观突触范围”，我们预测一个短于CD45胞外域并促进细胞因子窗口的距离可能小至上述差异，但会因表达的CD45异构体和其他蛋白质，尤其是共定位在同一突触中的粘附分子而有所不同。不同CD45异构体的刚性和糖基化可能是进一步的复杂因素。在Staufer等人的最近报告中，作者提供了关于TCE决定的功能性T细胞/肿瘤突触膜间距离对TCE效力影响的见解。他们得出结论，强效TCE首先介导黏附，然后是CD45排除和共刺激募集，这取决于CD3和TAA结合位点之间的间距和TCE的柔韧性。作者发现，在1:1配置中TCE结合臂之间的单个数字纳米差异对T细胞活性有显著影响，主要源于改变“形成紧密接触和内向信号传导的水平”（30）。值得注意的是，据报道T-EMRA细胞构成了已建立的实体瘤微环境中细胞毒性T细胞的主体，因此在这种情况下，CD45RA的胞外域的大小和刚性可能最具生理相关性（32, 64）。需要注意的是，我们的距离模型相当推测性，需要进一步的实验，如1:1构建物的测量以及冷冻电镜和显微研究，以获得更多关于机制原理的见解。