Engineered PD-L1 co-expression in PD-1 knockout and MAGE-C2-targeting TCR-T cells augments the cytotoxic efficacy toward target cancer cells：一种新型癌症免疫治疗策略的探索

癌症治疗面临挑战，免疫疗法虽有疗效但存在不良反应。研究人员开展了关于 PD-1/PD-L1（程序性死亡受体 1 / 程序性死亡配体 1）、TCR-T（工程化 T 细胞受体 T 细胞）和 MAGE-C2（黑色素瘤抗原基因 C2）相关的研究。结果显示该研究构建的 TCR-T 细胞模型在体内外均有增强的细胞毒性，为癌症治疗策略提供了新方向。

　　癌症，这个威胁人类健康的 “头号杀手”，多年来一直让医学研究者们绞尽脑汁。尽管现代医学在癌症治疗领域取得了不少突破，像是过继免疫疗法和免疫检查点抑制剂（ICI）疗法在部分癌症治疗中展现出了不错的效果，但它们的不良反应以及一些尚未完全明晰的作用机制，依旧是横亘在研究者面前的 “大山” 。在此背景下，来自内蒙古大学、内蒙古医科大学等研究机构的研究人员，开展了一项极具创新性的研究，其成果发表在《Scientific Reports》上。
该研究聚焦于利用基因工程手段改造 T 细胞，旨在增强其对癌细胞的杀伤力，探索更有效的癌症治疗策略。研究人员假设，通过对癌症抗原特异性的 TCR-T 细胞进行改造，使其表达 PD-L1，同时敲除细胞内源性的 PD-1，或许能够选择性地激活肿瘤细胞中的 PD-1 通路，抑制肿瘤增殖，并且避免对 TCR-T 细胞自身功能的抑制。
为了验证这一假设，研究人员运用了多种关键技术方法。在细胞模型构建方面，他们从健康供体获取 T 细胞，从患者获取恶性 T 细胞用于实验。利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术敲除 PDCD1 基因，构建了多种 TCR-T 细胞模型和靶细胞模型。同时，采用慢病毒转导技术将目的基因导入细胞，通过流式细胞术检测细胞表面标志物、细胞内细胞因子的表达以及基因编辑效率，使用 ELISA 测定细胞培养上清中细胞因子的分泌水平，还建立了免疫缺陷小鼠的肿瘤异种移植模型进行体内实验。
研究结果主要围绕以下几个方面展开：

1. 设计并构建多种细胞模型：研究人员通过重组基因工程技术，对 T 细胞进行了三种关键的细胞改造，即表达 MAGE-C2 靶向的 TCR、外源性表达 PD-L1 以及敲除 PDCD1 基因（PD1^-） 。通过单独或组合引入这些改造，构建了四种不同的 TCR-T 细胞模型，还构建了两种工程化的 MC2 靶向 TCR-Jurkat 模型。同时，利用 K562 和 T2 细胞系等构建了多种表达 MC2 的靶细胞模型12。
2. 优化并验证 MC2-TCR-T 细胞：研究人员发现，将重组 MC2-TCR 编码序列中 α 和 β 链的恒定（C）区域替换为鼠源同源序列后得到的 TCR_HM，其与四聚体的结合能力和激活 T 细胞的能力均优于原始形式。基于此，后续实验采用 TCR_HM构建 TCR-T 细胞3。
3. 研究 PD-L1 外源性表达对 MC2-TCR-T 细胞功能的影响：外源性表达 PD-L1 会抑制 MC2-TCR-T 细胞的功能，表现为 TCR 表达和与 MC2-pMHC 复合物的结合能力下降，细胞激活水平和杀伤能力降低。而敲除内源性 PD-1 基因后，构建的 PDL1-MC2-TCR-T^PD1-模型细胞功能得到增强，IFN-γ 释放和 TNF-α 分泌水平显著提高45。
4. 评估 PDL1-MC2-TCR-T^PD1-细胞的细胞毒性：在体外和体内实验中，PDL1-MC2-TCR-T^PD1-细胞对靶细胞均表现出较高的杀伤效力。在体外，其对 PD-1 阳性的靶细胞杀伤效果显著优于其他模型；在体内，PDL1-MC2-TCR-T^PD1-细胞能更有效地抑制肿瘤生长，且高剂量组效果更明显，同时未观察到明显的全身脱靶毒性67。
   研究结论表明，癌症特异性的 TCR-T 细胞能够成功将配体递送至表达癌症抗原的恶性细胞，诱导靶受体激活，从而抑制癌症。该研究将 TCR-T 细胞的癌症特异性细胞毒性、T 细胞中的 PD-1 抑制以及癌细胞中的 PD-1 激活相结合，显著提高了癌症特异性 TCR-T 细胞疗法抑制癌症的效果。这一研究成果为设计新型或优化基于 TCR-T 细胞和 ICI 的癌症疗法提供了重要的理论依据和实践基础，具有重要的转化医学和临床意义。不过，研究中 PD-L1 增强 TCR-T 细胞杀伤癌细胞效力的机制尚未完全明确，TCR-T 细胞与正常组织的交叉反应也有待进一步研究。