Adv Sci:复旦大学陈健等团队为晚期头颈癌带来细胞疗法曙光,新型CSPG4 CAR-T疗效卓越,其理性设计框架将惠及更多实体瘤
来源:iNature 2026-03-03 17:26
本研究验证了硫酸软骨素蛋白4(CSPG4)作为HPV阴性HNSCC中高表达的预后抗原,能驱动肿瘤增殖,通过建立了一套理性设计框架,为晚期 HNSCC 提供了极具前景的候选治疗方案。
开发头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)CAR-T细胞疗法的主要挑战包括识别强健的肿瘤抗原和合适的CAR设计。
2026年2月16日,复旦大学陈健、吴海涛、何培杰、上海科技大学王皞鹏共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Humanized and Charge-Optimized CSPG4-Specific CAR-T Cells show Enhanced Efficacy against Head and Neck Squamous Cell Carcinoma的研究论文。
本研究验证了硫酸软骨素蛋白4(CSPG4)作为HPV阴性HNSCC中高表达的预后抗原,能驱动肿瘤增殖。通过将鼠源单链可变区片段(scFv)763.74 的互补决定区(CDR)嫁接到经改造的人源抗体框架上(以减少表面正电荷区域与免疫原性表位),研究构建了人源化 CSPG4(CSPG4Hu)CAR‑T 细胞,其本底信号(tonic signaling)更低、耗竭程度更轻。
转录组与代谢谱分析显示,这种生物物理学优化可重编程 CAR‑T 细胞,使其从糖酵解、终末耗竭状态转向PI3K/Akt驱动的干细胞样状态。因此,CSPG4Hu CAR‑T 细胞在全身性异种移植模型及患者来源异种移植(PDX)模型中均表现出更优的体内存续能力与强效抗肿瘤活性。本研究建立了一套理性设计框架,将 CAR 的生物物理设计与转录组及代谢重编程相关联,为晚期 HNSCC 提供了极具前景的候选治疗方案。

头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是一种侵袭性上皮恶性肿瘤,全球每年发病率估计超过60万例,且高发病率和死亡率,尤其是在HPV阴性患者中。尽管手术、放疗和化疗取得了进步,晚期HNSCC的5年总生存期仍低于50%,复发或转移性疾病的选择有限。
抗PD‑1 抗体免疫检查点抑制剂已展现出令人鼓舞的临床疗效,但其效果受到高度免疫抑制的肿瘤微环境以及显著的肿瘤内与肿瘤间异质性限制。这些挑战凸显出迫切需要新型靶向免疫治疗,以克服抑制信号、实现可靠的肿瘤特异性并在HNSCC中维持持久的抗肿瘤活性。
嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法彻底改变了血液恶性肿瘤的治疗,但由于肿瘤异质性、T细胞持久性有限、抗原逃逸以及免疫抑制微环境,其在实体肿瘤中的应用仍然充满挑战。CAR-T治疗HNSCC的进展尤其缓慢,主要原因是缺乏真正针对肿瘤的抗原。
硫酸软骨素蛋白多糖4(CSPG4)是一种在多种实体瘤中高表达、而在正常组织中表达极低的细胞膜蛋白多糖,是极具潜力的免疫治疗靶点。然而,CSPG4作为HNSCC的CAR‑T靶点的价值尚未得到严格验证。此外,源自鼠源单链可变区片段(scFv)的传统CAR‑T结构常存在免疫原性高及不良生物物理特性等问题。
具体而言,表面电荷分布不佳可触发抗原非依赖性的CAR聚集与持续性本底信号,最终导致T细胞过早功能性耗竭,并严重限制CAR‑T细胞的长期存续。

人源化CSPG4.CAR‑T细胞优势的转录组谱与概念模式图(摘自Advanced Science)
为应对这些挑战,本研究首先通过证实CSPG4在HPV阴性肿瘤中高表达、与患者不良预后相关、并驱动肿瘤增殖与进展,验证了CSPG4是具有临床意义的HNSCC抗原。随后,研究采用理性化生物物理工程策略对鼠源scFv进行人源化与电荷优化。
结果表明,该优化不仅降低了免疫原性,还深刻重编程了CAR‑T细胞的转录组与代谢状态。通过减弱本底信号,人源化CSPG4CAR‑T细胞维持了干细胞样记忆表型与优异的代谢适应性,从而在细胞系来源及患者来源异种移植(PDX)模型中均表现出更强的存续能力与更显著的肿瘤消退效果。综上,本研究证实CSPG4是极具前景的治疗靶点,并提出一套新一代CAR‑T工程化策略,为推进HNSCC免疫治疗提供了新思路。
原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202519746
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