T細(xì)胞是我們免疫系統(tǒng)里負(fù)責(zé)清除異常細(xì)胞的主力，它的激活依賴(lài)于T細(xì)胞受體復(fù)合物識(shí)別抗原。這個(gè)復(fù)合物由識(shí)別抗原的TCR模塊和負(fù)責(zé)傳遞信號(hào)的CD3模塊組成。臨床上，利用抗體靶向CD3分子可以直接、不依賴(lài)抗原地激活T細(xì)胞，這成為了癌癥免疫治療的一個(gè)重要策略。比如，大名鼎鼎的OKT3抗體和基于它構(gòu)建的雙特異性抗體，已經(jīng)用于治療器官移植排斥和白血病。但是，這類(lèi)抗體在強(qiáng)力激活T細(xì)胞的同時(shí)，會(huì)引發(fā)大量的細(xì)胞因子釋放，導(dǎo)致細(xì)胞因子釋放綜合征，也就是CRS，這是一個(gè)非常危險(xiǎn)的副作用。過(guò)去的主流思路是，降低抗體與CD3的親和力來(lái)減少CRS，但這往往會(huì)削弱腫瘤殺傷效果。

2026年6月2日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)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(qiáng)效激活T細(xì)胞的同時(shí)，僅誘導(dǎo)低水平的炎癥因子釋放，并揭示了其偏向性激活T細(xì)胞的分子機(jī)制。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。

表面等離子體共振實(shí)驗(yàn)顯示，4B1與TCR-CD3復(fù)合物的平衡解離常數(shù)達(dá)到皮摩爾級(jí)別，其親和力顯著高于對(duì)照抗體OKT3，甚至與已知的高親和力抗體UCHT1相當(dāng)。按照常理，親和力越高，激活T細(xì)胞的能力越強(qiáng)，副作用也應(yīng)該越大。但功能實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻完全出乎意料。在體外用純化的人T細(xì)胞做激活實(shí)驗(yàn)，4B1誘導(dǎo)早期激活標(biāo)志物CD69表達(dá)的能力比OKT3更強(qiáng)，這意味著它的激活能力更強(qiáng)。然而，當(dāng)檢測(cè)關(guān)鍵的炎癥因子，如干擾素-γ和腫瘤壞死因子-α?xí)r，4B1引發(fā)的釋放量卻遠(yuǎn)低于OKT3，甚至也低于低親和力的OKT3。這就呈現(xiàn)了一個(gè)矛盾的現(xiàn)象：高親和力抗體卻引發(fā)了更低的炎癥反應(yīng)。

為了驗(yàn)證這個(gè)現(xiàn)象在治療上的意義，研究者分別用4B1和OKT3構(gòu)建了雙特異性抗體。其中一個(gè)臂靶向CD3，另一個(gè)臂靶向腫瘤抗原，比如癌胚抗原CEA或CD19。在體外，他們將預(yù)加載了雙特異性抗體的T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞共培養(yǎng)。結(jié)果顯示，基于4B1的雙特異性抗體和基于OKT3的抗體，都能有效殺死CEA陽(yáng)性的胃癌細(xì)胞或CD19陽(yáng)性的淋巴瘤細(xì)胞，最大殺傷效力相當(dāng)。但是，檢測(cè)培養(yǎng)上清中的細(xì)胞因子發(fā)現(xiàn)，OKT3雙抗誘導(dǎo)的干擾素-γ水平高達(dá)30萬(wàn)皮克每毫升以上，而4B1雙抗誘導(dǎo)的水平僅在一萬(wàn)皮克每毫升左右，相差了超過(guò)一個(gè)數(shù)量級(jí)。同樣的情況在多種腫瘤細(xì)胞系和多個(gè)健康人來(lái)源的免疫細(xì)胞中都得到了驗(yàn)證。

緊接著研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了人源化小鼠模型，給小鼠移植了人的淋巴瘤細(xì)胞和人的免疫細(xì)胞，然后分別用基于4B1和OKT3的雙特異性抗體進(jìn)行治療。研究結(jié)果顯示，4B1雙抗組的腫瘤清除更徹底，小鼠的生存期也更長(zhǎng)。并且在第一次給藥后2小時(shí)，檢測(cè)小鼠血清中的細(xì)胞因子水平，OKT3組引發(fā)了IL-2、干擾素-γ、IL-10等因子的急劇升高，而4B1組這些因子的升高幅度顯著更低。這些結(jié)果顯示出4B1雙抗實(shí)現(xiàn)了高效的腫瘤殺傷和低水平的細(xì)胞因子釋放。

隨后，研究團(tuán)隊(duì)分別解析了TCR-CD3復(fù)合物與4B1以及OKT3的Fab片段結(jié)合的三維結(jié)構(gòu)。4B1的Fab只與復(fù)合物中的一個(gè)CD3ε亞基結(jié)合，形成1比1的化學(xué)計(jì)量比。一個(gè)OKT3的Fab分子可以同時(shí)結(jié)合兩個(gè)不同的CD3ε亞基，分別位于CD3γε和CD3δε異源二聚體上，形成了2比1的復(fù)合物。

雖然4B1對(duì)單個(gè)CD3ε亞基的親和力更高，但它因?yàn)榭臻g位阻，只能結(jié)合一個(gè)位點(diǎn)。而OKT3雖然對(duì)單個(gè)位點(diǎn)的親和力較低，但它能同時(shí)抓住兩個(gè)位點(diǎn)，這大大增加了抗體與受體結(jié)合的親合力。這種二價(jià)結(jié)合的能力使得OKT3能更高效地交聯(lián)T細(xì)胞受體，導(dǎo)致受體在細(xì)胞膜上形成大的簇團(tuán)。共聚焦顯微鏡的結(jié)果證實(shí)了這一點(diǎn)：OKT3刺激后，T細(xì)胞受體迅速形成巨大的、明亮的聚集斑塊；而4B1刺激后，受體聚集非常輕微。因此，這就解釋了親和力與功能之間的矛盾。

免疫印跡實(shí)驗(yàn)顯示，OKT3能快速、強(qiáng)烈地誘導(dǎo)CD3ζ鏈和下游ERK激酶的磷酸化，信號(hào)在1到5分鐘內(nèi)就達(dá)到高峰。而4B1誘導(dǎo)的磷酸化信號(hào)則延遲且弱得多。同樣，測(cè)量細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，鈣信號(hào)是T細(xì)胞激活的關(guān)鍵步驟，OKT3觸發(fā)了快速、大幅的鈣離子內(nèi)流，而4B1觸發(fā)的信號(hào)更加平緩和延遲。

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