相同信号、不同命运，CD28 CAR-T和4-1BB CAR-T的差异根源

模拟天然T细胞信号的合成受体，正在被用于癌症、自身免疫和感染的免疫治疗。嵌合抗原受体(CARs)、嵌合共刺激受体和工程T细胞受体(TCRs)等通过将基因转导入T细胞，以特异性重定向T细胞，启动效应T细胞活化，促进T细胞增殖及效应功能。

其中应用最成功的是CARs，它由细胞外抗原特异性单链可变免疫球蛋白片段(scFv)，融合到T细胞胞内活化信号结构域。CARs展现出良好的抗肿瘤效应，但也引起威胁生命的细胞因子风暴及神经毒性，这些均与激活的胞内结构域信号相关。

CARs则将CD3 和共刺激分子CD28或者4-1BB结合在一起。无论是CD28/CD3CAR-T还是4-1BB/CD3CAR-T均取得了很好的效果，但是二者的细胞行为学还是有很大差别。CD28/CD3 CAR-T在输注后的7天开始剧烈增殖，但很少能够持续存留60天以上。4-1BB/CD3CAR-T在输注后7-14天达到峰值，之后可以持续存留数月。4-1BB/CD3 CARs有更大的线粒体质量，细胞更多表现记忆表型，在慢性抗原刺激下可以长时间保留效应功能。

CD28/CD3和4-1BB/CD3CART细胞的表型、功能及存留时间的差异，由哪些机制决定?

在活化marker（CD69）水平一致的情况下，CD28/CD3 CAR-T会产生更多的效应分子（GZMB、TNF、IFN-G、IL-2等），这与其效应功能更强的表现一致。

CD28和4-1BB是现在CAR-T使用最多的两种共刺激因子。越来越多的研究显示，二者产生的CAR-T细胞表型，效应水平及存留时间有明显差异。全球众多顶级的细胞治疗研究中心，做了大量研究，寻找二者差异的根源。本文由Fred Hutchinson Cancer Research Center完成，并发表在Science子刊Sci. Signal。研究结果显示CD28和4-1BB使用相同的信号通路，但是CD28活化引起的磷酸化水平显著高于4-1BB，也因此产生更高水平的效应分子，因而CD28CAR-T具有更强的细胞效应功能。但是同时CD28 CAR-T也表达更高水平的耗竭标志物，也可以解释其为何存留时间更短。

1.Ling Wu et al，Signaling from T cell receptors (TCRs) and chimeric antigen receptors (CARs) on T cells，Cellular & Molecular Immunology，https://doi.org/10.1038/s41423-020-0470-3

2.Nico M. Sievers et al,CARs: Beyond T Cells and T Cell-Derived Signaling Domains,Int. J. Mol. Sci. 2020, 21, 3525

3.Alexander I. Salter et al, Phosphoproteomic analysis of chimeric antigen receptor signaling reveals kinetic and quantitative differences that affect cell function,Sci. Signal. 11, eaat6753 (2018)