T細胞攝取in vivo CAR-T載體的方式及機制

文章來源公眾號：胞內(nèi)傳遞            作者：飛師兄

做in vivo CAR-T除了關(guān)注遞送載體，或許我們還應該調(diào)研一下用戶需求——T細胞如何攝取這些載體？膜融合還是內(nèi)吞？

首先，內(nèi)吞對于維持T細胞生理功能具有重要作用

內(nèi)吞作用是 T 細胞通過細胞膜內(nèi)陷形成囊泡，實現(xiàn)胞外物質(zhì)內(nèi)化或膜成分調(diào)控的關(guān)鍵機制，主要分為網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞（CME） 和非網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞（CIE） 兩大類，二者協(xié)同調(diào)控 T 細胞受體信號、抗原識別、細胞互作及代謝生長等核心功能。

簡單來說，CME 負責精準、持續(xù)的膜成分調(diào)控（如靜息 TCR 回收、CTLA-4 降解），CIE 負責快速、大量的響應（如抗原刺激后 TCR 內(nèi)化、巨胞飲代謝供應），二者互補維持 T 細胞穩(wěn)態(tài)與功能。

T 細胞的內(nèi)吞作用緊密結(jié)合其免疫功能，核心圍繞 TCR 信號調(diào)控、細胞互作、抗原處理及代謝生長展開。 

舉兩個例子：

TCR 相關(guān)的內(nèi)吞過程 —— 信號調(diào)控的核心

靜息狀態(tài)：未結(jié)合抗原的 TCR 通過 CME constitutively 內(nèi)吞，隨后回收至細胞膜，維持膜上 TCR 穩(wěn)態(tài)。

抗原刺激后：
結(jié)合抗原的 TCR（ engaged TCR）同時通過 CME 和 CIE 內(nèi)化：可溶性抗原刺激傾向 CME，膜結(jié)合抗原刺激傾向 CIE（依賴 TC21、RhoG 等 GTP 酶）。

巨胞飲與代謝支持
靜息 T 細胞中巨胞飲為組成性活動，激活后顯著增強，通過非特異性內(nèi)化胞外氨基酸，轉(zhuǎn)運至溶酶體激活 mTORC1 通路，滿足 T 細胞克隆擴增的代謝需求。

T 細胞通過巨胞飲作用將細胞外氨基酸（亮氨酸、谷氨酰胺、精氨酸、絲氨酸，即 LQRS）轉(zhuǎn)運至溶酶體，而這種轉(zhuǎn)運對于雷帕霉素機制性靶蛋白復合物 1（mTORC1）的激活至關(guān)重要，mTORC1 的激活則會驅(qū)動 T 細胞生長。

以上看出，從生理性角度，T 細胞主要通過內(nèi)吞作用攝取外來物質(zhì)，膜融合并非其生理性攝取外來物質(zhì)的常規(guī)方式。

那現(xiàn)在的載體如何進入T細胞？
慢病毒載體 —— 膜融合為主，內(nèi)吞為輔：
慢病毒表面糖蛋白（如 VSV-G）先與 T 細胞膜上受體結(jié)合，多數(shù)情況下直接觸發(fā)病毒包膜與細胞膜的融合，使病毒核心（含 CAR 基因）進入胞質(zhì)，此過程不依賴內(nèi)吞；經(jīng)特殊改造的慢病毒（如靶向 T 細胞表面 CD3 的慢病毒），會先通過受體介導被 T 細胞以網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞（CME）攝入形成內(nèi)體，再通過內(nèi)體膜融合釋放。

LNP 載體 —— 依賴內(nèi)吞（CIE/CME）：
LNP 通過表面配體（如靶向 T 細胞的抗體或肽段）與 T 細胞膜結(jié)合后，主要被 T 細胞以非網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞（CIE，如巨胞飲）或 CME 攝入，形成內(nèi)體；后續(xù)需通過 “內(nèi)體逃逸” 機制突破內(nèi)體膜進入胞質(zhì)，釋放包裹的 CAR mRNA。當然，現(xiàn)在也有著力于開發(fā)膜融合的LNP，借助于脂質(zhì)構(gòu)成的改變。

這么看病毒和LNP分別是膜融合和內(nèi)吞的代表，那么哪個方案更好？

內(nèi)吞內(nèi)吞齊（七）步走：啟動-組裝-招募-彎曲-斷裂-塑形-釋放：更適配 T 細胞生理機制，技術(shù)成熟、安全性高，適合需規(guī)�；�，但是內(nèi)涵體逃逸需要優(yōu)化。

膜融合膜融合的機制（二）病毒與細胞的膜融合：理論遞送效率更高（繞開內(nèi)體降解），但非 T 細胞生理方式，如果用病毒存在安全風險，免疫原性等。

從理論上看，結(jié)合 T 細胞生理性內(nèi)吞的靶向性與膜融合的高效逃逸能力的復合方案，是兼顧安全、精準與效率的最優(yōu)選擇。病毒或者LNP可能并不是選擇題in vivo CAR-T：慢病毒還是tLNP？，而是綜合題，或者還有其他更適合的載體，是多選題。

拭目以待吧，這才幾年。