Angew. Chem. ：T细胞肿瘤抗原识别的电化学发光成像

近年来，T细胞表位抗原疫苗与T细胞受体（TCR）-T细胞疗法是抗肿瘤领域两种新颖的免疫治疗策略，显示出极为优越的疗效。T细胞表位抗原疫苗是通过引入特定肿瘤抗原多肽，刺激患者体内自身T细胞产生高效肿瘤免疫应答；而TCR-T细胞疗法则利用基因工程技术使T细胞表达特定肿瘤特异性TCR克隆，高效识别肿瘤抗原并杀死肿瘤细胞。但是，准确筛选并鉴定有效肿瘤特异性抗原多肽及TCR克隆是领域内的难点。

近日，浙江大学化学系苏彬教授、基础医学院陈伟教授与医学院附属第一医院胡炜特聘研究员合作，开发灵敏的电化学发光（ECL）成像技术，以免标记的方式对T细胞肿瘤抗原识别形成的免疫突触进行成像（图1），实现了对不同种类肿瘤抗原及TCR克隆的区分，有望应用于高效肿瘤特异性抗原多肽及TCR克隆的筛选与鉴定。

图1

T细胞通过其表面的T细胞受体（TCR）识别肿瘤细胞上特异性抗原，与肿瘤细胞形成稳定免疫突触，从而释放穿孔蛋白酶和细胞因子等，以达到对肿瘤细胞杀伤的目的。鉴于免疫突触结构决定着T细胞对肿瘤细胞的杀伤，可将其作为T细胞肿瘤特异性抗原识别的特征。目前，通常运用荧光成像技术（如全内反射荧光成像）来表征免疫突触的形成。但其需要额外的荧光标记，且生物自身高荧光背景以及荧光分子光漂白缺陷限制了其进一步应用。因此，迫切需要开发快速和免标记的成像方法来表征由TCR-肿瘤抗原特异性识别所触发的免疫突触形成，用于鉴定有效的肿瘤特异性抗原多肽及TCR克隆。

课题组前期的工作通过免标记的ECL策略实现对细胞黏着和细胞间连接的顺次成像。在此基础上，该论文采用改变浓度比调控ECL发光层厚度的策略：共反应剂的浓度保持不变，改变发光体Ru(bpy)32+的浓度，获得限域或延展的发光层（分别对应的主导发光路径为氧化还原路径和催化路径），并将其应用到T细胞免疫突触的成像中。结果发现氧化还原路径主导的限域的发光更适合成像免疫突触（图2）。

图2

之后利用该ECL体系对多种肿瘤抗原多肽及不同克隆TCR-T细胞进行配对识别验证。结果显示：TCR-T细胞与对应的肿瘤抗原形成稳定的免疫突触结构，并可以被ECL所成像；通过对ECL图像进行分析，定量评估免疫突触形成的面积和强度，实现了T细胞抗原识别强弱的区分（图3）。

图3

综上所述，该工作开发了成像由T细胞肿瘤抗原识别所触发形成的免疫突触的免标记ECL技术，并将其用于肿瘤特异性抗原多肽及TCR克隆的鉴定。该技术有望用于肿瘤特异性抗原及TCR克隆的筛选，这对T细胞表位抗原疫苗与TCR-T细胞疗法的发展至关重要。

论文信息

T Cell Antigen Recognition and Discrimination by Electrochemiluminescence Imaging

Yajuan Yan, Ping Zhou, Lurong Ding, Wei Hu*, Wei Chen* and Bin Su*

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202314588