Science Bulletin | 精准调控抗CD3呈现比例,助力发现实体瘤免疫治疗多特异性纳米抗体组合

多特异性抗体能够同时连接肿瘤相关靶点和免疫效应分子,为实体瘤免疫治疗提供了新的设计思路。然而,抗CD3(αCD3)介导的T细胞激活既是杀伤肿瘤的基础,也可能带来非特异性免疫激活、细胞因子释放和T细胞耗竭等风险。如何在保留抗肿瘤活性的同时,精确控制CD3信号强度,是多特异性免疫治疗进一步发展的重要问题。
近日,华南理工大学王均教授团队在Science Bulletin发表研究论文,提出一种基于Fc结合纳米适配器的模块化平台,通过调节αCD3在纳米颗粒表面的呈现比例,在不改变抗体内在亲和力、总抗体负载和肿瘤靶向能力的前提下,对T细胞激活进行定量校准,并据此开展多特异性纳米抗体组合筛选。
研究亮点
建立了可定量调节αCD3表面呈现的模块化纳米适配器平台,区分了抗体输入比例、颗粒表面呈现水平和抗体亲和力等不同参数。
研究确定了激活优化的αCD3基线(1%):较低的αCD3呈现比例能够保留肿瘤定向细胞毒性,同时降低非靶向杀伤和耗竭相关表型。
在固定的PD-L1/CD3骨架上,对14种免疫调节抗体进行两两组合,共筛选91种四特异性NanoAb构型,获得αPD-L1/CD3/PD1/KIR和αPD-L1/CD3/PD1/4-1BB两个优选组合。
研究背景
T细胞重定向抗体通过同时结合肿瘤细胞和T细胞,能够诱导免疫介导的肿瘤杀伤。对于实体瘤而言,有限的T细胞浸润、基质屏障和免疫抑制性微环境会进一步压缩治疗窗口。传统的工程化策略主要通过改变抗CD3结合亲和力来调节激活强度,但抗体的分子几何和组分比例通常一旦确定便难以独立调整,这也限制了高阶免疫调节组合的系统比较。
成果简介
研究团队利用FcγR1-HSA融合蛋白构建纳米适配器,将αPD-L1、αCD3及其他免疫调节抗体模块化装配到同一颗粒表面。该平台每个颗粒约可负载200个抗体分子,抗体组成可通过输入比例线性调控。通过保持总抗体负载和FcγR1占位相对一致,研究比较了不同αCD3输入比例下的细胞毒性、T细胞激活和耗竭相关表型。结果显示,较低αCD3比例在保持肿瘤定向杀伤的同时,可明显减弱无肿瘤靶向条件下的非特异性细胞毒性;在短期体内耐受性评价中,降低αCD3呈现比例也减轻了全身炎症激活。值得注意的是,提高αCD3呈现虽能增强早期T细胞激活信号,却削弱了持续杀伤能力,并上调PD1、LAG3等耗竭标志物,提示过度激活反而损害疗效。
在此基础上,研究团队将αCD3比例固定在1%,以PD-L1/CD3为固定骨架,把14种免疫调节抗体进行非重复两两组合,构建并筛选了91种四特异性NanoAb。αPD-L1/CD3/PD1/KIR和αPD-L1/CD3/PD1/4-1BB组合表现出较强的细胞毒性增强效果。进一步分析显示,代表性候选组合能够增强免疫细胞与肿瘤细胞的相互作用,提高T细胞活化相关信号,并在PBMC人源化小鼠肿瘤模型中显著抑制肿瘤生长。以Tetra-NanoAb-1为例,其疗效优于相应的游离抗体组合和临床在用的抗PD-1抗体特瑞普利单抗,肿瘤内人源免疫细胞浸润比例达7.28%,明显高于游离抗体组合(1.67%)和特瑞普利单抗组(3.05%);各给药组体重和主要脏器病理均未见明显异常。
图文导读

图1 研究总体策略示意图。研究首先通过调节纳米适配器表面的αCD3呈现比例,确定激活优化基线;随后在固定的PD-L1/CD3骨架上组合筛选多种免疫调节抗体,发现具有潜力的四特异性NanoAb候选组合。
科学意义与展望
该研究将抗CD3表面呈现调控与模块化组合装配结合起来,把多特异性纳米抗体的优化转化为可量化、可扩展的组装问题。该平台有望用于进一步探索不同肿瘤靶向模块、免疫调节通路和抗CD3呈现水平之间的组合关系。未来仍需在患者来源模型和更长期的安全性评价中确定具有情境依赖性的最佳呈现范围。

文章信息

题目:Activation-optimized anti-CD3 valency control enables combinatorial discovery of multispecific nanoantibodies for solid tumor immunotherapy
作者:朱龙、马雅静、亢建康、车秀海、赵东坤、蔡银怡、俞耀茹、沈松、王均
DOI:10.1016/j.scib.2026.08.080
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