工程化 SH3 衍生 Sherpabodies 作为靶向 T 细胞免疫治疗的模块化平台

Engineered SH3-Derived Sherpabodies Function as a Modular Platform for Targeted T-cell Immunotherapy

作者信息Rogelio A Hernández-López, Tapio Kesti, Anna R Mäkelä, Zhe Zhao, Wei Yu, Yurie Tonai, Hector J Monzo, Kerttu Kalander, Sirpa Leppä, Päivi M Ojala, Wendell A Lim, Kalle Saksela
PMID40029291
发布时间2025-05-15
DOI10.1158/0008-5472.CAN-24-1959

实验完整度

高

包含噬菌体展示筛选、ELISA、BLI亲和力测定、体外T细胞激活和杀伤实验、多特异性CAR构建、体内异种移植模型及T细胞表型和耗竭分析,涵盖多个独立证据层级,并进行功能与机制验证。

主要模型

J76-TPR Jurkat 报告 T 细胞系 原代人 CD4+ 和 CD8+ T 细胞 HCC1569 乳腺癌异种移植模型 SKOV3 卵巢癌异种移植模型

重点核对

TAA 抗原类型(HER2、FOLR1、EpCAM 等)及对应 sherpabody 克隆编号(Sb1205、Sb1324、Sb1325、Sb022、Sb025) 效应细胞与靶细胞比例(1:1、2:1 等)和共培养时间(72 小时) 体外杀伤实验中靶细胞的 HER2 表达密度(高、低) 体内实验中 T 细胞剂量(2M/4M/8M CD8+ 与 CD4+ 组合)和肿瘤接种数量(3×10^6) CAR 构建类型(组成型 vs 诱导型 SynNotch 调控的 SbCAR)

摘要

工程化 T 细胞疗法已成为一种有前景的癌症治疗方法,但其在实体瘤中的应用仍面临挑战,这归因于当前抗原识别策略的有限特异性和持久性。在此,我们介绍了 sherpabodies,一种由人 SH3 结构域支架工程化的抗体模拟蛋白,能够精确识别肿瘤相关抗原。通过噬菌体展示文库筛选出针对一组常见肿瘤相关抗原(TAA)的 sherpabodies,随后将其整合到第二代嵌合抗原受体构建体中,并命名为 sherpabody 引导的 CAR(SbCARs)。这些 SbCARs 在体外对实体癌 TAA 表现出有效的特异性和细胞毒性,且不与密切相关蛋白发生交叉反应。Sherpabodies 的模块化、多功能性和小尺寸使得生成多特异性 SbCARs 成为可能,特别是具有 OR 逻辑的 TriSbCARs,能够对表达三种同源 TAA 靶点中任何一种或组合的细胞产生强烈激活,以及与合成 Notch 结合的 IF-THEN 逻辑电路。在体内,SbCAR T 细胞在异种移植小鼠模型中引发剂量依赖性抗肿瘤反应,凸显了其治疗应用潜力。此外,与组成型 CAR 相比,诱导型 SbCAR 系统表现出增强的持久性和抗肿瘤活性。这些发现表明,sherpabodies 代表了下一代 CAR-T 细胞疗法(特别是针对实体瘤)的一个多功能且有前景的平台。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Sherpabodies 作为一种源自人 SH3 结构域的抗体模拟蛋白,能否作为 CAR-T 细胞疗法的靶向模块,有效识别实体瘤相关抗原并介导特异性抗肿瘤反应?
核心机制
Sherpabodies 结合肿瘤相关抗原(TAA),通过 SbCAR 的 4-1BB 和 CD3ζ 信号域激活 T 细胞;诱导型 SbCAR 通过 SynNotch 调控表达,维持 T 细胞干细胞样记忆表型,减少耗竭。
主要证据
体外实验显示特异性杀伤和细胞因子分泌;体内 HCC1569 和 SKOV3 异种移植模型中,SbCAR T 细胞抑制肿瘤生长,诱导型 SbCAR 较组成型更有效。
研究意义
Sherpabodies 作为紧凑、可模块化组装的抗原识别单元,为构建多特异性和逻辑门控 CAR-T 提供了平台,可能提高实体瘤治疗的靶向性和持久性。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

Sherpabody 筛选和表征

从噬菌体展示文库中筛选出针对多种肿瘤相关抗原的特异性 sherpabodies。

利用噬菌体展示文库进行生物淘选,通过 ELISA 和生物层干涉术评估结合特异性和亲和力。

2

SbCAR 构建和体外活性验证

验证 sherpabody 作为 CAR 靶向结构域能否介导 T 细胞的特异性激活和杀伤。

将 sherpabody 克隆入 CAR 载体,转导 Jurkat 报告细胞和原代人 T 细胞,与表达抗原的靶细胞共培养,检测激活和杀伤。

3

多特异性 SbCAR 和逻辑电路设计

利用 sherpabody 的模块化设计 OR 和 IF-THEN 逻辑的多特异性 CAR,以增强肿瘤靶向特异性。

构建双特异性和三特异性 SbCAR,以及 SynNotch 调控的 BiSbCAR 电路,转导 T 细胞后检测对多种抗原的激活响应。

4

体内抗肿瘤效果评估

在异种移植模型中评估 SbCAR T 细胞的抗肿瘤活性和持久性。

将 SbCAR T 细胞尾静脉注射到携带 HCC1569 或 SKOV3 肿瘤的 NSG 小鼠中,监测肿瘤体积和 T 细胞表型。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
HER2 重组蛋白ACROBiosystems--
FOLR1 重组蛋白ACROBiosystems--
EpCAM 重组蛋白ACROBiosystems--
HER3 重组蛋白ACROBiosystems--
TROP2 重组蛋白ACROBiosystems--
EphA2-His 重组蛋白ACROBiosystems--
抗 E-tag 抗体GE Healthcare27941201V
心磷脂SigmaC0563
钥孔血蓝蛋白SigmaH8283
脂多糖SigmaL2630-10MG
单链 DNASigmaD8899
双链 DNASigmaD4522
胰岛素SAFC91077C-100MG
谷胱甘肽琼脂糖GE Healthcare--
Octet Red 384 生物层干涉仪FortéBio--
gBlocks 基因片段Integrated DNA Technologies--
In-Fusion 克隆试剂盒ClontechST0345
TrypLE 消化液ThermoFisher Scientific12604021
MycoAlert PLUS 支原体检测试剂盒Lonza--
小鼠抗 EpCAM 抗体Santa Cruz Biotechnologysc-25308
小鼠抗 FOLR1 抗体R&D SystemsMAB5646
抗 HER2 抗体(曲妥珠单抗)Samsung Bioepis--
山羊抗小鼠 IgG-AlexaFluor488 抗体InvitrogenA11001
山羊抗人 IgG-DyLight488 抗体InvitrogenSA5-10134
C96 Maxisorp 酶标板Thermo Scientific446612
EasySep 人 T 细胞分选试剂盒STEMCELL Technologies15062
EasySep 人 CD8+ T 细胞分选试剂盒STEMCELL Technologies15063
X-VIVO 15 培养基Lonza04-418Q
N-乙酰-L-半胱氨酸Sigma-AldrichA9165
白细胞介素-2NCI BRB Preclinical Repository--
Fugene HD 转染试剂PromegaE2312
人 T 细胞活化 CD3/CD28 磁珠Life Technologies11131D
Aria Fusion 流式细胞分选仪BD Biosciences--
ViewPlate-96 F TC 微孔板PerkinElmer6005182
Renilla-Glo 荧光素酶检测系统PromegaE2720
IL-2 ELISA 试剂盒Thermo Fisher88-7025-88
IFN-γ ELISA 试剂盒Thermo Fisher88-7316-88
基质胶Corning--
D-荧光素Gold TechnologyLUCK-100
IVIS 100 小动物活体成像系统Xenogen--
人肿瘤解离试剂盒Miltenyi Biotec130-095-929
LIVE/DEAD Zombie UV 染料BioLegend423107
抗 CD3 APC-eFluor 780 抗体eBioscience47-0036-42
PE-Cy7 抗 PD1 抗体BD Biosciences561272
BV785 抗 TIM3 抗体BioLegend345031
AF700 抗 LAG3 抗体Thermo Fisher Scientific56-2239-42
Fortessa 流式细胞仪BD Biosciences--
BD LSR II 流式细胞仪BD Biosciences--
Attune NxT 流式细胞仪Thermo Fisher Scientific--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
Sherpabody 筛选与表征
靶抗原种类及其来源、淘选轮数、包被浓度、ELISA 的封闭缓冲液和抗体
阅读提示:Methods: Phage panning, Screening and characterization of specific sherpabody clones by ELISA
SbCAR 构建与体外功能验证
CAR 结构域(铰链、跨膜、信号域)、载体骨架、启动子、靶细胞系和抗原表达水平、效应细胞类型、共培养时间和比例
阅读提示:Methods: Gene synthesis and cloning, Chimeric antigen receptor construct design, Cancer cell lines, In vitro activation assay using J-CAR T cells, Determination of in vitro cytotoxicity
多特异性 SbCAR 和逻辑电路
多特异性 CAR 的排列方式、SynNotch 受体的 scFv 和亲和力、靶抗原组合和表达系统
阅读提示:Results: 多特异性 SbCAR 和电路部分, Methods: Chimeric antigen receptor, SynNotch receptor and response element construct design
体内抗肿瘤效果评估
小鼠品系、肿瘤细胞系和接种数量、T 细胞剂量和给药时间、肿瘤体积测量频率
阅读提示:Methods: In vivo tumor killing and mouse models, In vivo luciferase imaging
T 细胞表型和耗竭分析
流式抗体克隆号、共培养比例和时间、肿瘤浸润 T 细胞提取方法
阅读提示:Methods: Human T cell phenotyping of SbCARs, In vivo analysis of tumor infiltrating SbCAR phenotype