一、Car-T 细胞背景介绍
CAR-T细胞疗法(Chimeric Antigen Receptor T-Cell Therapy),全称为嵌合抗原受体T细胞疗法,是近年来发展非常迅速的一种细胞治疗技术。
免疫细胞Car-T疗法首先是采集肿瘤患者外周血细胞并分离患者T细胞;第二步通过基因工程的手段,一般通过慢病毒,逆转录病毒,基因定点敲入等方法,给T细胞整合靶向肿瘤细胞的抗体(即Car),生成Car-T细胞;第三步将Car-T细胞进行体外培养和扩增,达到一定数量,质检后回输到患者体内,靶向杀死肿瘤细胞,同时避免对正常组织的损伤。
血液肿瘤常用CAR-T靶点
靶点 | 适应症 | 靶点 | 适应症 |
BCMA | 多发性骨髓瘤 | CD30 | 霍奇金淋巴瘤(HL) |
CD19 | 急性淋巴细胞白血病(ALL)、弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL) | CD22 | 急性淋巴细胞白血病(ALL) |
CD38 | 多发性骨髓瘤 | CD123 | 急性髓系白血病(AML)、急性淋巴细胞白血病(ALL) |
CD5 | 急性淋巴细胞白血病(ALL),部分T细胞淋巴瘤 | Flt-3 | 急性髓系白血病(AML) |
GPRC5D | 多发性骨髓瘤 | CD20 | 弥漫大B细胞淋巴瘤(DLBCL) |
CD33 | 急性髓系白血病(AML) | CD10 | 急性淋巴细胞白血病(ALL)、某些B细胞淋巴瘤(如Burkitt淋巴瘤) |
CD56 | 急性髓系白血病(AML)、某些神经母细胞瘤(NB) | CLEC12A | 急性髓系白血病(AML) |
CD72 | 部分B细胞淋巴瘤 | LILRB4 | 急性髓系白血病(AML)、某些B细胞肿瘤 |
CD37 | B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL) | CD79A | 弥漫大B细胞淋巴瘤, |
CD138 | 多发性骨髓瘤 | CD79B | B细胞淋巴瘤(包括弥漫大B细胞淋巴瘤) |
CD7 | 急性淋巴细胞白血病(ALL)、急性髓系白血病(AML) | CD99 | Ewing肉瘤、部分B细胞淋巴瘤 |
实体瘤的CAR-T细胞治疗面临肿瘤微环境,抗原异质性,CAR-T细胞的穿透力差,持续性和增殖能力低等特点,相比于血液肿瘤,实体瘤的靶点选择更为复杂
靶点 | 适应症 | 靶点 | 适应症 |
HER2 | 乳腺癌、胃癌 | EphA2 | 乳腺癌、肺癌、膀胱癌 |
GPC3 | 肝细胞癌 | IL13RA2 | 黑色素瘤、肾细胞癌(RCC)、肾上腺皮质癌(ACC)和部分脑肿瘤 |
AFP | 肝细胞癌、部分生殖细胞肿瘤 | Nectin-4 | 膀胱癌、乳腺癌 |
ROR1 | 非小细胞肺癌,乳腺癌,白血病 | Mesothelin | 胰腺癌、胸膜间皮瘤 |
KRAS(G12D) | 乳腺癌、卵巢癌 | MUC1 | 乳腺癌、卵巢癌 |
CA9 | 肾细胞癌 | B7-H3 | 肺癌、肾癌 |
CEA | 结直肠癌和乳腺癌 | CD133 | 肿瘤干细胞相关癌症(如胶质母细胞瘤) |
PSMA | 前列腺癌 | c-Met | 乳腺癌 |
EGFR | 肺癌和脑癌 | GUCY2C | 结直肠癌 |
EGFRvIII | 胶质母细胞瘤 | Claudin 18.2 | 胃癌、胰腺癌 |
CD171 | 卵巢癌、神经母细胞瘤 | SSTR2 | 内分泌肿瘤(如神经内分泌肿瘤) |
MSLN | 胰腺癌和卵巢癌 | EpCAM | 上皮来源癌症(如乳腺癌、肝癌) |
二、Car结构
CAR的主要结构可以分为三个部分:
(一)、胞外结构域:由单克隆抗体的单链可变片段(scFv,single-chain variable fragment)构成,该片段由轻链(VL)和重链(VH)的可变区通过短链Gly4Ser)n连接而成的,主要负责识别和结合肿瘤细胞表面的抗原。
胞外结构域还包括一个铰链区(Hinge),它连接scFv和跨膜结构域,通过允许scFv部分在膜表面移动,铰链区有助于优化CAR与目标抗原的结合效率。灵活的铰链区可以帮助CAR适应不同的抗原结构,增加结合的稳定性和亲和力。常用的铰链区来源于CD28的氨基酸序列,CD28是一种重要的共刺激分子,其铰链区可以提供稳定的连接,并增强T细胞的激活。

图2:1-5代Car-T结构示意图
(二)、跨膜结构域:位于细胞膜上,起到将CAR分子锚定在细胞膜上的作用。它连接胞外结构域和胞内结构域,确保整个CAR分子的稳定性和功能。跨膜结构域可以来源于不同的免疫受体,如T细胞受体(TCR)、B细胞受体(BCR)或其它受体。选择不同来源的跨膜结构域可能影响CAR的表达和功能,常用的跨膜结构域来源于CD4,CD8α,CD28和CD3ζ。
(三)、胞内结构域:包含共刺激结构域和信号转导结构域。
共刺激结构域通常包括如4-1BB、CD28等分子,提供T细胞活化的第二信号。4-1BB作为CAR结构中的共刺激结构域,协同刺激分子和活化细胞内信号,使T细胞持续增殖并释放细胞因子,从而提高T细胞的抗肿瘤能力。
4-1BB共刺激域可促进线粒体生成,增强T细胞的呼吸作用和脂肪酸氧化。在抗原刺激后,配备4-1BB的CAR-T细胞会优先分化为中央记忆T细胞,有助于增强CAR-T细胞的持久性和抗肿瘤效果。另外4-1BB的信号转导依赖于TRAFs蛋白。当4-1BB与其配体或激动性抗体结合时,会聚集并招募TRAF1和TRAF2形成异源三聚体,这一过程激活下游信号级联,包括JNK/SAPK和P38MAPK等,最终通过转录因子NF-κB调节4-1BB信号,促使细胞因子的产生和分泌。
信号转导结构域主要由CD3ζ链组成,它是T细胞受体复合物的关键部分,负责将抗原识别信号转化为T细胞活化的信号。CD3ζ(CD3 zeta chain)是T细胞受体(T-cell receptor:TCR)复合物中的一个重要组成部分,属于免疫细胞的信号转导分子。是CD3复合体的四个信号传导链之一,与CD3ε、CD3γ、CD3δ一起形成TCR复合体。CD3ζ链含有三个免疫受体酪氨酸激酶(ITAM)结构域,ITAM1(Y72,Y82),ITAM2(Y111,Y123),ITAM3(Y142,Y153)
ITAM结构域能够在T细胞接收到抗原信号时,招募并激活下游的信号转导分子(如ZAP-70,Syk,PLC-γ,MAPK,NF-κB,PI3K/Akt等)激活T细胞。
三、服务内容
基恩科生物依托公司在基因递送和基因编辑平台的服务优势,可以为Car-T细胞治疗研究提供工具性的产品和服务,更高效的进行Car-T相关研发和治疗。
服务项目 | 服务内容 |
Car载体构建 | 不同物种Car载体构建,包括2-5代Car载体构建 |
慢病毒包装 | Car慢病毒包装 |
T细胞感染 | T细胞培养,慢病毒感染 |
肿瘤细胞模型构建 | 肿瘤细胞靶点过表达,GFP荧光,luciferase构建 |
VLP包被 | 膜蛋白VLP包被 |
Car LNP包封 | Car表达盒通过mRNA或DNA包封LNP |
体外杀伤 | Car-T细胞对肿瘤细胞的体外杀伤评估(RTCA) |
体内杀伤效果评估 | 裸鼠进行体内Car-T细胞对成瘤组织杀伤实验 |