靶向T細胞受體復合物（TCR-CD3）的抗體能夠以不依賴MHC限制的方式激活T細胞，從而殺傷腫瘤或自身反應性細胞，因此在腫瘤免疫治療和自身免疫病干預中具有重要應用價值。其中，抗CD3單克隆抗體OKT3是FDA批準的第一個臨床用抗體藥物（1986年），曾用于減輕器官移植患者的免疫排斥反應。然而，由于OKT3會引發(fā)較為嚴重的副作用——細胞因子釋放綜合征（CRS），最終被撤市。最近，通過對OKT3與CD3的結合親和力進行修飾降低，以減少炎癥細胞因子釋放的變體Teplizumab，獲得了FDA批準用于延緩1型糖尿病的發(fā)病。此外，將CD3抗體與靶向腫瘤相關抗原（TAA）的抗體融合而成的雙特異性T細胞銜接器（T-BsAb），在腫瘤免疫治療中取得了突破性進展，但其臨床應用最大的副作用同樣是CRS。目前，領域內的普遍做法是通過降低CD3抗體的親和力來減輕CRS，但這往往以犧牲T細胞的腫瘤殺傷活性為代價。因此，如何在保留高效細胞毒性的同時抑制炎癥因子風暴，是該領域面臨的重要科學問題。

2026年6月2日，哈爾濱工業(yè)大學黃志偉課題組在Vita雜志發(fā)表題為Structural mechanism of biased activation of T cell receptor by a high-affinity antibody的研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)一種命名為4B1的新型TCR-CD3抗體，該抗體能夠在強效激活T細胞的同時，僅誘導低水平的炎癥因子釋放，并揭示了其偏向性激活T細胞的分子機制。

為了探究TCR-CD3的抗體激活T細胞的機制，研究團隊制備了多種靶向該復合物的單克隆抗體。其中，命名為4B1的抗體與TCR-CD3的親和力高于傳統(tǒng)的OKT3。功能實驗顯示，4B1刺激T細胞表達早期活化標志CD69及效應分子顆粒酶B（Granzyme B）和穿孔素（Perforin）的能力，與另一種高親和力抗體UCHT1相當，且強于OKT3。按照傳統(tǒng)認知，親和力更高的4B1應該引發(fā)更強烈的炎癥因子分泌。然而，實驗結果恰恰相反：在誘導炎癥因子（如IFN-γ、TNF-α、IL-6）釋放方面，4B1的水平卻遠低于親和力更低的OKT3（圖1）。這一結果直接挑戰(zhàn)了領域內“抗體親和力越高，毒性越大”的傳統(tǒng)觀念。

圖1. 發(fā)現(xiàn)一種具有高結合親和力和低細胞因子釋放的新型TCR-CD3靶向抗體

為了進一步驗證4B1的功能特性，該團隊將4B1和OKT3抗體分別構建到雙特異性抗體（BsAb）中，比較它們的靶細胞殺傷能力和炎癥因子分泌水平。實驗結果顯示，無論是靶向CEA分子的4B1/anti-CEA，還是靶向CD19分子的4B1/anti-CD19，4B1雙特異性抗體均能像OKT3雙特異性抗體一樣，通過劑量依賴且抗原特異性的方式高效殺傷CEA? MKN45細胞和CD19? Raji細胞，且兩者達到了相近的最大殺傷效果。但值得注意的是，4B1-BsAb引發(fā)的細胞因子釋放均顯著低于OKT3-BsAb。

在進一步的Raji腫瘤異種移植小鼠模型中，4B1-BsAb顯示出比OKT3-BsAb更強的腫瘤清除能力。更重要的是，4B1-BsAb治療組小鼠血清中的炎癥因子水平遠低于OKT3組（圖2）。綜上所述，與OKT3相比，無論是單克隆抗體還是雙特異性抗體形式，4B1均表現(xiàn)出“高激活T細胞、低炎癥因子誘導”的獨特表型。

圖2. 在腫瘤小鼠模型中，4B1-BsAb顯示出比OKT3-BsAb更強的腫瘤清除能力和更低的炎癥因子水平

為了揭示上述現(xiàn)象背后的分子機制，研究人員分別解析了TCR-CD3復合物與4B1 Fab及OKT3 Fab的復合物結構，分辨率分別為3.14 ?和3.18 ?。結構顯示OKT3 Fab以2:1的化學計量比結合TCR-CD3蛋白復合物，兩個OKT3 Fab分別結合CD3δε和CD3γε異源二聚體上的兩個CD3ε亞基。而4B1則以1:1的比例結合CD3δε二聚體中的CD3ε亞基。進一步的結構比對發(fā)現(xiàn)，雖然4B1和OKT3都是結合CD3ε亞基，而且在CD3ε上的表位有所重疊，但4B1相對于OKT3發(fā)生了約45°的旋轉。這種獨特的結合方式導致4B1 Fab因與TCRβ亞基產(chǎn)生嚴重空間位阻，而無法結合CD3γε中的CD3ε亞基（圖3）。

圖3. 與OKT3結合兩個CD3ε亞基不同，4B1只結合CD3δε中的CD3ε亞基

進一步的細胞實驗顯示，4B1僅誘導了少量的TCR在T細胞膜上的聚集，而OKT3則誘導了大量免疫突觸的形成。在信號轉導層面，OKT3引發(fā)了快速且強烈的CD3ζ磷酸化、Erk磷酸化以及胞內鈣離子釋放；相比之下，4B1誘導的信號更為延遲且強度較弱。這些結果表明，4B1通過控制TCR在細胞膜上形成小“聚集體”，從而實現(xiàn)了T細胞殺傷毒性（釋放顆粒酶/穿孔素）與炎癥因子產(chǎn)生的功能性解偶聯(lián)。基于此，該研究提出了一個重要的新觀點：抗體與TCR的“親合力”（avidity）信號強度不同，引起TCR的聚集程度的差異，從而決定了T細胞激活結果——低閾值信號主要觸發(fā)顆粒酶/穿孔素釋放，而高閾值信號會誘導大量炎癥因子產(chǎn)生。

綜上所述，該研究首次報道了一種通過調控TCR結合價態(tài)（而非傳統(tǒng)上調節(jié)親和力）來實現(xiàn)T細胞功能偏向性激活的策略。4B1作為一種“顆粒酶/穿孔素-細胞因子解偶聯(lián)抗體”，其獨特的作用機制挑戰(zhàn)了“需要通過降低抗體親和力減少T細胞炎癥因子”的傳統(tǒng)觀點。這一發(fā)現(xiàn)不僅為理解TCR信號轉導的閾值調控提供了新概念，也為開發(fā)更安全、高效的下一代T細胞銜接器（TCE），用于治療腫瘤和自身免疫疾病，提供了重要的分子實例和設計思路。

哈工大黃志偉為該研究論文的通訊作者，李想、黃不了、邵恩澤和朱玉威為該論文的并列第一作者。

原文鏈接：https://www.vita-journal.com/vita/EN/10.15302/vita.2026.03.0021

制版人： 十一

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