2025年7月3日，深圳湾实验室蔡羽轩课题组和合作者在Journal of the American Chemical Society在线发表了题为Proline-mediated enhancement in evolvability of disulfide-rich peptides for discovering protein binders的研究论文。该研究工作中，厦门大学吴川六课题组巧妙地运用脯氨酸介导的工程化手段，成功提升了富含二硫键多肽的氧化折叠效率，在增强其结构稳定性的同时，也极大地提高了其进化潜力。在此坚实基础上，研究团队进一步联合山东大学尹贻贞课题组展开了mRNA展示筛选工作，并借助噬菌体展示技术进一步优化，最终成功筛选并获得了一种对肿瘤相关抗原TROP2具有高亲和力且特异性识别能力的多环肽配体。

近年来，嵌合抗原受体T细胞疗法（CAR T）在部分血液肿瘤治疗中取得了显著突破，甚至让一些对其他疗法无效的患者获得了治愈。然而，CAR T疗法在实体瘤治疗领域的应用明显滞后，受到一系列安全性问题的制约。首先，许多实体瘤相关抗原并非肿瘤特异性，而是在正常组织中也有低水平表达，因此CAR T也可能会攻击这些低抗原表达的正常组织，引发“靶点结合-非肿瘤靶向”的毒性问题。其次，CAR T细胞激活后会释放大量细胞因子，这些细胞因子会进一步激活其他免疫细胞，导致血液中细胞因子水平急剧升高，进而引发“细胞因子风暴”，患者会出现发热、低血压、多器官功能异常等严重副作用，情况危急时甚至可能危及生命。鉴于此，如何提升CAR T细胞精准识别肿瘤与正常组织差异的能力，同时降低其激活过程中炎症因子的释放量，已成为CAR T疗法进一步发展亟待解决的关键课题。

2025年7月3日，深圳湾实验室蔡羽轩课题组和合作者在Journal of the American Chemical Society在线发表了题为Proline-mediated enhancement in evolvability of disulfide-rich peptides for discovering protein binders的研究论文。该研究工作中，厦门大学吴川六课题组巧妙地运用脯氨酸介导的工程化手段，成功提升了富含二硫键多肽的氧化折叠效率，在增强其结构稳定性的同时，也极大地提高了其进化潜力。在此坚实基础上，研究团队进一步联合山东大学尹贻贞课题组展开了mRNA展示筛选工作，并借助噬菌体展示技术进一步优化，最终成功筛选并获得了一种对肿瘤相关抗原TROP2具有高亲和力且特异性识别能力的多环肽配体。

蔡羽轩课题组继而以该多环肽为基础，构建了靶向TROP2的CAR T 细胞，并精心开展了一系列体外与体内功能验证实验。在体外实验阶段，以多环肽作为抗原识别基元的CAR T细胞，针对TROP2高表达的肿瘤细胞，展现出与传统单链抗体（scFv）CAR T细胞相媲美的强大杀伤能力（图A）；然而在TROP2低表达的非肿瘤细胞模型中，传统scFv CAR T细胞尚存一定杀伤活性，而多环肽CAR T细胞则几乎没有杀伤效应，这充分表明，与传统 CAR T细胞相比，多环肽 CAR T细胞在非肿瘤组织中的脱靶毒性显著降低，有望从根本上解决“靶点结合-非肿瘤靶向”这一制约CAR T疗法发展的关键安全隐患问题。

此外，进一步分析发现，在与抗原高表达细胞共孵育后，多环肽CAR T细胞分泌的促炎性细胞因子（如IFNγ和TNFα）水平显著低于传统scFv CAR T细胞（图B）。这一现象表明，多环肽CAR T细胞更为温和的激活反应可能有助于降低细胞因子风暴的发生风险。在后续的小鼠体内药效实验中，多环肽CAR T细胞亦展现出良好的抗肿瘤活性，能有效清除TROP2阳性肿瘤细胞（图C），这验证了其在显著提高CAR-T疗法安全性的同时，仍能维持优异的抗肿瘤疗效。

CAR T部分工作由论文的共同第一作者、蔡羽轩课题组博士后蒙晓婷主导，这部分工作得到了课题组其他成员、原转化创新中心研究员康曦和生物医学实验技术中心的支持，以及深圳湾实验室、国家自然科学基金委员会和中国博士后科学基金的经费资助。

研究团队将系统性布局多环肽作为CAR T抗原识别基元的普适性研究，从多元化维度评估其在其他实体瘤抗原上的治疗潜能，并深入精准探析其相较传统CAR T在细胞表型、活化通路、细胞因子分泌谱等方面的分子机制差异。借助这一创新策略，团队锚定开发更高安全性与精准性的靶向治疗技术，为攻克临床实体瘤难题贡献创新性解决方案，驱动肿瘤免疫治疗迈向新高度。

原文信息：

Proline-Mediated Enhancement in Evolvability of Disulfide-Rich Peptides for Discovering Protein Binders

文章来源|蔡羽轩课题组

编辑|鲍 鲍

责编|远 山

欢迎投稿、建议|media@szbl.ac.cn