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一、传统的T细胞激活
1. 抗原识别 (Signal 1)
1.1
APC(抗原呈递细胞):吞噬/摄取抗原,并向 T细胞呈递MHC分子(signal 1),并提供共刺激分子 B7 (signal 2)。
TCR(T细胞表面):特异性识别 MHC 分子呈递的抗原肽,与 CD3复合体(CD3γ, δ, ε, ζ)组成 TCR复合体。 CD3ζ上的 ITAM (immunoreceptor tyrosine-based activation motifs) 被磷酸化。 Lck(Src家族激酶)识别磷酸酪氨酸,激活ZAP-70(酪氨酸激酶),并进一步磷酸化LAT、SLP-76,形成信号复合体,激活下游信号。
1.2
PLC-γ1 促进 IP3 → 促进 Ca²⁺ 释放,去磷酸化 NFAT → NFAT 入核;促进 DAG 激活 PKCθ → 激活 IKK复合体 → NF-κB 入核。
Ras 促进 MAPK → ERK → AP-1。
NFAT、AP-1、NF-κB 协同启动 IL-2 等基因表达,推动增殖与效应功能。
2. 共刺激 (Signal 2)
B7分子结合CD28,激活 PI3K → PIP3 → Akt/PKB → mTOR,促进代谢重编程(向糖酵解)。 促进细胞存活(↑Bcl-xL)、增强 IL-2 产生与细胞增殖。
其他共刺激如 4-1BB (CD137)(TNFR家族)通过 TRAF 激活 NF-κB,促进线粒体生物发生与记忆反应。
若只有 Signal 1 而无 Signal 2,T细胞将进入 anergy(无反应状态) 或凋亡。
3. 细胞因子 (Signal 3)
- IL-2、IL-7、IL-15、IL-12 等细胞因子通过 JAK-STAT 通路(例如 IL-2 → JAK1/3 → STAT5)调节增殖、分化、记忆形成与存活。
- Signal 3 决定 T细胞将分化为哪种效应细胞。
二、典型的 CAR-T
1. 四个模块
| 模块 | 功能 | 举例 |
|---|---|---|
| 胞外结构域 | 识别肿瘤抗原 | 抗体片段(scFv) |
| 铰链区 (hinge) | 提供延展性、柔性 | CD8α 或 IgGFc 部分 |
| 跨膜区 | 固定于细胞膜,连接信号结构 | CD8 或 CD28 跨膜段 |
| 胞内信号域 | 激活与共刺激信号传递 | CD3ζ(Signal 1)+ 共刺激域(Signal 2,如 CD28 或 4-1BB) |
2. 激活
当抗体片段识别到肿瘤抗原后,激活 CD3ζ(模拟 Signal 1) → 激活 ZAP-70 → LAT/SLP-76 → PLCγ1 → 触发 NFAT、NF-κB、AP-1。 进一步激活胞内信号域中的共刺激域(模拟 Signal 2)。反馈上调 IL-2 等含量,激活 Signal 3。