上一期，我们从5个方面详述了免疫微环境对TCR-T细胞治疗的抑制作用，本期将从6个方面总结突破肿瘤免疫微环境抑制的策略，为开发新一代高效TCR-T细胞疗法提供理论依据和研究思路。从优化TCR-T细胞本身功能到改造免疫微环境，多管齐下以期突破免疫抑制屏障。

 

 

 

 

一．TCR亲和力增强与特异性筛选

 

       TCR-T细胞的关键在于T细胞受体（TCR），通过优化TCR的亲和性可从根本上增强T细胞识别肿瘤抗原的能力，故而能够提高对抗免疫抑制微环境的韧性，故亲和力增强是提高TCR抗肿瘤活性的关键策略。

 

       天然TCR对pMHC的亲和力普遍较低，而通过体外进化可获得高亲和力TCR。人体内针对不同抗原类型的野生型TCR的亲和力差异较大。人体内的TCR库中，针对病毒抗原或新生抗原（neoantigen）存在较高亲和力的TCR，这是因为这些TCR没有被胸腺负筛时删除，因为这些TCR对应的抗原在人体中原本是不存在的，人体的免疫系统在发育的过程中，不需要为这类抗原的TCR自身耐受而进行阴性筛选，故而保留了下来。而针对像NY-ESO-1、MAGE家族、PRAME等的癌睾抗原，它们属于是肿瘤相关抗原，在生殖组织中会有表达，所以在人体内一般不存在较高亲和力的TCR，因为针对这些抗原的高亲和力TCR在胸腺负筛时已被删除。也就是说，开发病毒抗原或新生抗原的TCR蛋白药或TCR-T细胞疗法，比较容易获得高亲和力的TCR，而开发癌睾抗原的TCR相关疗法，非常依赖于TCR亲和力优化技术，这也是为什么目前国内外大多数公司都集中于开发针对病毒抗原或者新生抗原的TCR相关疗法，因为TCR亲和力优化技术是该领域的一个技术壁垒，实质性掌握该项技术的公司不多。详细了解可参看本公司官网“资讯中心”2024-07-24发布的“XLifeSc的TCR亲和力优化技术简介”。

 

       适度提高TCR亲和力(约10-100倍)可增强抗肿瘤活性，但过高亲和力可能引发对正常组织的交叉反应，需谨慎平衡。故而在提高亲和力的同时，除了控制提高的幅度，还需要对亲和力优化后的TCR进行特异性筛选，防止对人体正常组织的脱靶毒性。目前常采用丙氨酸扫描实验结合数据库比对分析寻找可能交叉结合的靶点、使用来自正常人体各种组织的原代细胞作为TCR-T的靶细胞进行测试。

 

二．联合免疫检查点阻断

 

       免疫检查点分子是T细胞活化的关键调节因子，在肿瘤微环境中常被过度激活，导致T细胞功能耗竭。联合免疫检查点阻断可有效逆转这一抑制状态，恢复T细胞抗肿瘤活性。1）PD-1/PD-L1阻断，PD-1在持续抗原刺激的T细胞上高表达，而肿瘤细胞和髓系细胞在IFN-γ刺激下上调PD-L1，形成抑制性反馈。抗PD-1/PD-L1抗体可打破这一环路：在T细胞层面，阻断PD-1信号恢复TCR通路活性，增强效应功能；在肿瘤微环境层面，减少髓系来源抑制细胞(MDSCs)和调节性T细胞(Tregs)的免疫抑制活性。临床前研究显示，PD-1阻断可显著增强T细胞的浸润、扩增和持久性。2）CTLA-4阻断，细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)阻断主要作用于T细胞活化早期阶段。CTLA-4在T细胞活化后迅速表达，与CD28竞争性结合CD80/CD86，传递抑制信号。抗CTLA-4抗体通过阻断CTLA-4介导的抑制信号、或者通过Fc受体介导的消耗，减少Tregs数量两种机制增强T细胞反应。研究表明，CTLA-4阻断可增强T细胞的初始扩增和肿瘤浸润，尤其在低抗原负荷肿瘤中效果显著。3）新型检查点靶点，新型检查点靶点如T 细胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM-3)、淋巴细胞活化基因3(LAG-3)、TIGIT（T Cell Immunoreceptor With Ig And ITIM Domains Protein）等也展现出联合潜力。这些分子在耗竭T细胞上常与PD-1共表达，协同抑制T细胞功能。临床前研究表明：TIM-3阻断可恢复T细胞的IL-2产生和增殖能力；LAG-3抑制增强了T细胞对低抗原密度肿瘤细胞的识别；TIGIT阻断可逆转髓系细胞的免疫抑制。4）双功能抗体，双功能抗体同时靶向T细胞和肿瘤细胞，如PD-1×PD-L1双抗或CD3×肿瘤抗原双抗，能引导T细胞与肿瘤细胞的接触，又能封阻抑制信号或者传输激活信号，起到一石二鸟的效果。

 

三．靶向免疫抑制细胞

 

       肿瘤微环境中的免疫抑制细胞网络是TCR-T功能发挥的主要障碍，靶向这些细胞群体可有效重塑免疫微环境，增强T细胞抗肿瘤免疫反应。靶向免疫抑制细胞的策略需要精细调控，以避免过度免疫激活导致的毒性。联合不同机制的温和干预可能比单一强效干预更安全有效。考虑到肿瘤异质性，个体化分析患者的免疫抑制细胞组成对指导精准治疗也至关重要。1）MDSCs靶向策略，化疗药物如吉西他滨可选择性减少MDSCs数量；针对MDSCs表面标记(如CD33、CD123)的抗体药物也可定向清除这些细胞；此外，抑制MDSCs功能的药物如磷酸二酯酶-5抑制剂(西地那非)、COX-2抑制剂(塞来昔布)可阻断其免疫抑制功能。2）TAMs亚型转化，肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)参与癌症相关炎症的反应被招募到肿瘤中，单核细胞来源的巨噬细胞分为炎症性M1极化巨噬细胞和抗炎性M2极化巨噬细胞。M1极化巨噬细胞吞噬肿瘤细胞，被认为是抗肿瘤的，而M2极化巨噬细胞是促肿瘤的，因为它们通过抑制免疫监视促进肿瘤进展，所以将M2型转化为M1型有助于抑制肿瘤。CSF-1R抑制剂如PLX3397可阻断M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的存活信号，促进其凋亡。同时，激动剂如CD40抗体可激活TAMs的抗原呈递功能，促进向M1型转化。3）Tregs靶向，CD25靶向药物如达利珠单抗可耗竭Tregs，但可能同时影响效应T细胞，需谨慎平衡免疫激活和自身免疫风险。更特异性的策略包括：a.靶向Tregs高表达分子如CTLA-4、GITR、OX40等；b.利用Tregs对特定代谢通路(如CD39/CD73/腺苷通路)的依赖性；c.表观遗传调节剂如DNMT抑制剂可降低Tregs功能。临床前研究显示，低剂量环磷酰胺可选择性减少Tregs，增强疗效。值得注意的是，完全清除Tregs可能导致严重自身免疫反应，因此部分功能抑制可能是更安全的选择。4）细胞因子工程化，在TCR-T细胞中引入细胞因子(如IL-10、IL-12、IL-15、IL-18)的表达，可改变局部细胞因子组成，抑制免疫抑制细胞功能。例如，IL-12表达的T细胞可显著减少肿瘤内MDSCs和Tregs比例，同时增加CD8+ T细胞浸润；而IL-18表达的T细胞则显示出对TAMs的重编程能力。

 

四．代谢干预策略

 

       肿瘤微环境的代谢异常严重限制TCR-T细胞的功能和持久性，通过代谢干预增强T细胞的适应性和抗肿瘤活性是突破免疫抑制的重要途径。同样，代谢干预也需要精细平衡，因为过度激活某些通路可能导致T细胞过早耗竭或功能异常。1) 缺氧适应工程，旨在增强T细胞在低氧环境中的存活和功能。主要策略包括：a.过表达缺氧稳定因子如HIF-1α突变体和糖酵解酶如HK2、PKM2，增强糖酵解能力；b.引入缺氧响应元件，调控关键基因表达；c.改造线粒体代谢，增强低氧条件下的能量产生。2)代谢调节剂联用，二甲双胍可抑制肿瘤细胞糖酵解，间接改善T细胞代谢环境。AMPK激活剂如AICAR可增强T细胞线粒体功能。IDO抑制剂如epacadostat可逆转色氨酸消耗，恢复T细胞功能。

 

五．物理屏障克服策略

 

       实体瘤的物理屏障，包括致密的细胞外基质(ECM)、异常的血管网络和癌症相关成纤维细胞(CAFs)构成的物理阻隔，严重限制了TCR-T细胞的浸润和接触肿瘤细胞的能力。针对这些物理屏障的干预策略可显著改善T细胞在肿瘤组织中的分布和功能。但物理屏障的干预需要特别注意时序和选择性，以避免破坏正常组织结构或促进肿瘤转移。1）ECM降解酶，透明质酸酶(PEGPH20)能降解肿瘤基质中的主要成分透明质酸，临床前研究显示其可增加T细胞浸润；胶原酶(如MMP-1、MMP-9)和纤维蛋白溶酶原激活剂也可减轻ECM密度。 2）血管正常化，可改善T细胞浸润和肿瘤灌注。抗血管生成药物如VEGFR抑制剂(贝伐珠单抗)在低剂量时可"正常化"肿瘤血管，增加血流灌注和T细胞浸润，而非完全阻断血管。此外，血管正常化还可改善肿瘤缺氧和药物递送，产生多重益处。3）趋化因子工程，可主动引导TCR-T细胞浸润。通过过表达肿瘤归巢受体(如CXCR3、CCR5、CCR2等)，使TCR-T细胞能够响应肿瘤释放的趋化信号。

 

六．多靶点联合

 

       肿瘤异质性和免疫编辑能力使单一靶点的TCR-T治疗易出现免疫逃逸，多靶点联合可提供更全面的肿瘤控制，防止抗原逃逸，增强治疗效果。这需要有更多靶点的TCR-T被开发和上市，才能根据患者的肿瘤抗原谱挑选一套TCR-T的产品组合，当下由于TCR-T产品还比较有限，利用该策略的条件还不足，随着TCR-T的发展迈入高速发展期，多个乃至数十个TCR-T产品上市后，该策略的优越性将能得到完美的体现。

 

参考文献： 1.Dangaj D, Bruand M, Grimm AJ, Ronet C, Barras D, Duttagupta PA, Lanitis E, Duraiswamy J, Tanyi JL, Benencia F et al: Cooperation between Constitutive and Inducible Chemokines Enables T Cell Engraftment and Immune Attack in Solid Tumors. Cancer cell 2019, 35(6):885-900 e810. 2.Kim GB, Riley JL, Levine BL: Engineering T cells to survive and thrive in the hostile tumor microenvironment. Current Opinion in Biomedical Engineering 2022, 21:100360. 3.Zhang F, Guo J, Yu S, Zheng Y, Duan M, Zhao L, Wang Y, Yang Z, Jiang X: Cellular senescence and metabolic reprogramming: Unraveling the intricate crosstalk in the immunosuppressive tumor microenvironment. Cancer communications 2024, 44(9):929-966. 4.Lanitis E, Irving M, Coukos G: Tumour-associated vasculature in T cell homing and immunity: opportunities for cancer therapy. Nature reviews Immunology 2025. 5.Pherez-Farah A, Boncompagni G, Chudnovskiy A, Pasqual G: The Bidirectional Interplay between T Cell-Based Immunotherapies and the Tumor Microenvironment. Cancer immunology research 2025, 13(4):463-475. 6.Sanomachi T, Katsuya Y, Nakatsura T, Koyama T: Next-Generation CAR-T and TCR-T Cell Therapies for Solid Tumors: Innovations, Challenges, and Global Development Trends. Cancers 2025, 17(12).