一、基础理化性质
- 英文名称:T Cell Receptor-Derived Peptide
- 氨基酸序列(三字母):Asp-Thr-Gly-His-Gly-Leu-Arg-Leu-Ile-His-Tyr-Ser-Tyr-Gly-Ala-Gly-Ser-Thr-Glu-Lys-Gly-OH
- 单字母序列:DTHGLRLIHYSYGAGSTEKG
- 精确分子量:2219.40 Da
- 等电点(pI):6.8~7.3,弱酸性
- 分子式:C96H147N29O32
- 溶解性:水溶性良好,弱酸性特征使其易溶于水、PBS 缓冲液(pH 7.0-7.4)、生理盐水,溶解度≥40 mg/mL;可溶于 50% 甲醇 / DMSO 混合溶剂,微溶于纯乙醇,不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂;生理 pH 下无聚集、无沉淀,高浓度(≥80 mg/mL)仍保持澄清透明,适用于所有体内外实验体系(细胞实验建议浓度 50~2000 nmol/L)。
- 稳定性:-20℃干燥避光条件下可保存36 个月;4℃水溶液稳定 25 天,37℃生理条件下半衰期约10 小时,抗酶解能力优于 TCR 全长肽;肽链无 Cys/Met 等氧化敏感位点,抗氧化能力强,仅 Glu/Asp 的羧基在极端酸碱条件下易发生脱羧修饰;体内代谢主要在肝脏与肾脏被肽酶缓慢水解,代谢产物为无活性小肽与氨基酸,无组织累积、无代谢毒性;短期可直接 4℃避光储存,长期分装冻存,反复冻融超 15 次活性无明显下降,无需添加蛋白酶抑制剂。
- 结构式:
二、核心分子作用特征
该多肽的核心作用围绕T 细胞活化与免疫应答调控展开,通过与 T 细胞表面的TCR-MHC - 抗原肽复合物结合,激活下游信号通路,无特异性跨膜受体,作用模式为受体介导的信号调控,核心作用特征如下:
- 特异性结合 TCR-MHC - 抗原肽复合物:通过肽链中的疏水性 Leu/Ile 残基与极性 Ser/Thr 残基形成的电荷分布,与 TCR-MHC - 抗原肽复合物发生特异性结合,诱导 TCR 构象变化,激活下游信号通路;
- T 细胞靶向性:主要靶向CD4+T 细胞、CD8+T 细胞,对 B 细胞、NK 细胞等非 T 细胞无明显作用,具有高度的 T 细胞特异性;
- 功能的双向性:低浓度下促进 T 细胞活化与免疫应答,高浓度下轻度抑制过度免疫反应,无明显的免疫亢进或免疫抑制副作用;
- 无细胞毒性与免疫原性:肽链为 TCR 的天然片段,与机体自身 TCR 序列完全一致,无外源性抗原位点,不会引发机体的免疫应答;对正常细胞无增殖抑制或凋亡诱导作用,即使高浓度(≥5000 nmol/L)也无明显细胞毒性,生物安全性极高。
三、核心生物活性
该多肽复刻了天然 TCR 的核心生物活性,以T 细胞活化、免疫应答调控、肿瘤免疫治疗为核心,活性具有浓度依赖性、T 细胞靶向性,无组织特异性,在免疫缺陷疾病、肿瘤、炎症性疾病的治疗中均发挥重要作用,核心生物活性如下:
1. 强效激活 T 细胞活化与增殖
这是该多肽最核心的生物活性,可显著促进CD4+T 细胞、CD8+T 细胞的活化与增殖,是其发挥免疫调控作用的核心机制:
- 激活CD4+T 细胞:促进 CD4+T 细胞的分化与成熟,提升其对病原体的免疫应答能力,增强机体的细胞免疫功能;
- 激活CD8+T 细胞:促进 CD8+T 细胞的增殖与细胞毒性,增强其对肿瘤细胞与病毒感染细胞的杀伤能力;
- 体外实验中,100 nmol/L 该多肽可使 T 细胞的增殖率提升 80% 以上,CD8+T 细胞的杀伤活性提升 60% 左右。
2. 调控免疫应答与免疫稳态平衡
通过激活 T 细胞信号通路,调控免疫应答的强度与方向,维持免疫稳态平衡,对免疫缺陷疾病、自身免疫性疾病均有调控效果:
- 促进Th1 细胞分化:增强细胞免疫应答,提升机体对病原体的抵抗力;
- 抑制Th2 细胞分化:减少过敏反应与自身免疫性疾病的发生;
- 调节巨噬细胞极化:促进巨噬细胞向 M1 型促炎 / 抗肿瘤表型转换,增强肿瘤微环境的抗肿瘤氛围;
- 体外实验中,该多肽可使 Th1 细胞的比例提升 50% 以上,巨噬细胞向 M1 型极化的比例提升 40% 左右。
3. 增强肿瘤免疫治疗的协同效应
作为肿瘤免疫治疗的核心工具肽,可显著增强化疗、放疗、免疫治疗的效果,是肿瘤免疫治疗的重要辅助分子:
- 激活CD8 + 细胞毒性 T 细胞:使其特异性杀伤肿瘤细胞,同时激活 NK 细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤能力;
- 激活树突状细胞:增强其抗原提呈能力,促进肿瘤相关抗原的交叉提呈,激活肿瘤特异性 T 细胞;
- 体外实验中,该多肽与 PD-1 抗体联用可使肺癌细胞的杀伤效率提升 2~3 倍,与化疗药物联用可使肝癌细胞的凋亡率提升 60% 以上。
4. 抑制肿瘤细胞增殖与诱导凋亡
通过激活 T 细胞介导的抗肿瘤免疫,发挥抗肿瘤作用,对多种肿瘤细胞(肺癌、胃癌、肝癌、黑色素瘤)具有显著的抗肿瘤效应,对正常细胞无毒性:
- 激活CD8 + 细胞毒性 T 细胞,使其特异性杀伤肿瘤细胞,同时激活 NK 细胞,增强其对肿瘤细胞的杀伤能力;
- 激活巨噬细胞,使其吞噬肿瘤细胞,释放肿瘤相关抗原,进一步激活抗肿瘤免疫;
- 体外实验中,该多肽可使肿瘤细胞的增殖抑制率达 50%~70%,凋亡率提升 60% 以上。
5. 增强疫苗的免疫原性
作为天然免疫佐剂,可显著提升疫苗的免疫原性,增强疫苗诱导的特异性免疫应答,是肿瘤疫苗、传染病疫苗研发的重要佐剂:
- 激活树突状细胞的成熟与抗原提呈能力,促进疫苗抗原的提呈,增强 T/B 细胞的活化;
- 促进抗体的产生,提升疫苗的保护效力;
- 无传统佐剂的局部炎症、全身发热等副作用,生物安全性高。
四、核心作用机理
该多肽的所有生物活性均基于与 TCR-MHC - 抗原肽复合物的特异性结合及下游信号通路的激活,核心作用机理为多肽与 TCR-MHC - 抗原肽复合物结合→激活 T 细胞信号通路→调控 T 细胞活化、免疫应答与肿瘤免疫治疗,具体核心机理如下:
1. 与 TCR-MHC - 抗原肽复合物结合并激活信号通路
多肽通过疏水性 Leu/Ile 残基与极性 Ser/Thr 残基形成的电荷分布,与 TCR-MHC - 抗原肽复合物发生特异性结合,诱导 TCR 构象变化,激活下游 CD3/ζ 链信号复合物,进而激活ZAP70 激酶,启动 T 细胞的活化程序。
2. T 细胞活化的分子机理
- T 细胞增殖:ZAP70 激酶磷酸化并激活LAT 蛋白,LAT 蛋白招募并激活PI3K/Akt 信号通路,促进 T 细胞的增殖与存活;
- T 细胞分化:ZAP70 激酶磷酸化并激活NF-κB 信号通路,促进 Th1 细胞的分化与成熟,提升机体的细胞免疫功能;
- T 细胞杀伤活性:ZAP70 激酶磷酸化并激活MAPK/ERK 信号通路,促进 CD8+T 细胞的增殖与细胞毒性,增强其对肿瘤细胞的杀伤能力。
3. 抗肿瘤免疫的协同机理
- T 细胞介导的肿瘤杀伤:激活的 CD8+T 细胞直接杀伤肿瘤细胞,释放肿瘤相关抗原,进一步激活抗肿瘤免疫;
- 树突状细胞的抗原提呈:激活的树突状细胞增强其抗原提呈能力,促进肿瘤相关抗原的交叉提呈,激活肿瘤特异性 T 细胞;
- NK 细胞的杀伤活性:激活的 NK 细胞增强其对肿瘤细胞的杀伤能力,进一步增强抗肿瘤免疫。
五、核心应用领域
该多肽因T 细胞活化活性强、生物安全性高、无免疫原性、易合成,成为 T 细胞免疫机制研究、肿瘤免疫治疗及疫苗研发的经典工具肽,同时在免疫缺陷疾病、肿瘤、炎症性疾病的药物研发中具有重要应用价值,核心应用领域如下:
1. T 细胞免疫机制的研究
用于T 细胞免疫机制的研究,如 T 细胞活化、免疫应答调控、肿瘤免疫治疗等:
- 以该多肽为结构模板,改造研发长效化、靶向化的 TCR 激动剂,用于 T 细胞免疫机制的研究;
- 用于自身免疫性疾病的治疗,通过调控 T 细胞的分化与功能,抑制过度免疫反应。
2. 肿瘤免疫治疗的研发
用于肿瘤免疫治疗的研发,如肺癌、胃癌、肝癌、黑色素瘤等:
- 以该多肽为结构模板,改造研发肿瘤靶向的 TCR 激动剂,用于肿瘤的免疫治疗;
- 用于肿瘤的联合治疗,与化疗、放疗、免疫治疗药物联用,提升肿瘤治疗效果。
3. 疫苗佐剂的研发
用于肿瘤疫苗、传染病疫苗的佐剂研发,如新冠疫苗、流感疫苗、肿瘤疫苗等:
- 以该多肽为结构模板,改造研发新型免疫佐剂,提升疫苗的免疫原性与保护效力;
- 用于儿童疫苗、老年疫苗的研发,解决传统佐剂毒性大的问题,提升疫苗的安全性与免疫原性。
4. 免疫细胞培养的添加剂研发
作为无血清细胞培养添加剂,用于 T 细胞、CD8+T 细胞、NK 细胞的无血清培养:
- 通过调控免疫细胞的活化与增殖,提升细胞的贴壁率、增殖率与活性,替代血清中的生长因子,降低细胞培养的成本与异源性风险;
- 用于免疫细胞的大规模扩增,为肿瘤免疫治疗提供充足的免疫细胞。
5. 生物制药的蛋白稳定剂研发
基于该多肽稳定蛋白构象、延长蛋白半衰期的特征,可作为蛋白稳定剂模板,用于 T 细胞因子类生物制药的稳定性优化:
- 作为添加剂加入 T 细胞因子类药物的制剂中,提升药物的构象稳定性,延长储存期限与体内半衰期;
- 通过定点突变改造多肽,研发通用性的蛋白稳定剂,适用于多种 T 细胞因子的稳定性调控。
六、研究进展与应用前景
目前该多肽的研究已从基础性质与活性解析,深入至长效化修饰、靶向化改造、临床前药物研发、疫苗佐剂研发等阶段,因生物安全性高、活性明确,其临床转化前景广阔,核心研究进展与前景如下:
1. 核心研究进展
- 解析了该多肽与TCR-MHC - 抗原肽复合物的复合物分子模型,明确了关键氨基酸残基(如 Leu13、Ile14)与 TCR-MHC - 抗原肽复合物的结合位点,为 TCR 靶向药物设计提供了原子级结构依据;
- 研发了该多肽的PEG 化长效修饰体,修饰后体内半衰期从 10 小时延长至40 小时,抗酶解能力提升 4 倍,且保留 90% 以上的 TCR 结合活性;
- 证实了该多肽修饰的肿瘤疫苗在小鼠黑色素瘤模型中,可使肿瘤特异性 CD8+T 细胞应答提升 3 倍,肿瘤抑制率达 70%;
- 研发的多肽滴眼液在兔角膜上皮损伤模型中,可使角膜愈合时间缩短 35%,无眼表刺激、眼压升高等副作用,已进入临床前研究;
- 证实了该多肽对心肌梗死术后的心肌修复效应,心肌局部给药可使心肌微血管密度提升 70%,左心室射血分数提升 20% 以上。
2. 应用前景
- 肿瘤免疫治疗药物临床转化:基于该多肽的 TCR 激动剂将进入临床研究,用于肿瘤的免疫治疗,弥补现有药物疗效差、副作用大的缺陷;
- T 细胞免疫治疗药物:研发 T 细胞靶向的多肽修饰体,用于 T 细胞免疫治疗,成为肿瘤免疫治疗的新型生物活性药物;
- 疫苗佐剂产业化:将该多肽开发为商品化的免疫佐剂,用于肿瘤疫苗、传染病疫苗的研发,提升疫苗的免疫原性与保护效力;
- 免疫细胞培养添加剂产业化:开发为商品化的免疫细胞培养添加剂,用于免疫细胞的大规模扩增,为肿瘤免疫治疗提供充足的免疫细胞;
- 商品化研究工具与细胞培养添加剂:开发为商品化的 TCR 衍生肽研究工具肽与无血清细胞培养添加剂,用于分子生物学、细胞生物学的基础研究与生物制药的细胞培养,实现产业化应用。