娄继忠研究组与合作者揭示
共信号受体通过相分离双重调控T细胞活化，为CAR-T设计优化提供新思路

　　T细胞是适应性免疫系统的核心效应细胞。T细胞受体（TCR）复合体作为T细胞膜表面最关键的抗原识别受体，能够特异性识别由MHC分子呈递的外源抗原，进而介导T细胞的激活与对靶细胞的清除。中国科学院生物物理研究所娄继忠团队与浙江大学陈伟教授课题组的早期研究已发现，TCR在响应抗原刺激后可通过与Lck激酶发生相分离，介导T细胞的快速活化。然而，共信号受体在这一过程中的调控机制此前仍不清晰。

　　2026年10月21日，娄继忠组在《PNAS》上发表题为 "CD28 costimulation is organized by signaling condensates and counteracted by PD-1" 的研究论文，系统解析了共刺激受体CD28与共抑制受体PD-1通过相分离调控T细胞活化的分子机制。

　　研究团队首先考察了共信号受体自身的信号转导是否同样受相分离机制调控。通过对多种共信号受体与Lck激酶的相分离能力进行检测，他们发现共刺激受体CD28能够与Lck发生相分离；该相分离过程促进了CD28的膜上聚集与磷酸化，并进一步推动肌动蛋白极化，从而显著增强T细胞的IL-2分泌。与此同时，研究团队发现磷酸化修饰的PD-1可抑制CD28/Lck相分离，其机制在于PD-1能够竞争性地与CD28发生相分离，进而阻断CD28与Lck之间的相互作用。值得注意的是，这一抑制作用高度依赖于PD-1的磷酸化程度：单磷酸化PD-1仅被招募至CD28/Lck相分离液滴中，而只有双磷酸化PD-1才具备抑制CD28/Lck相分离的能力。

　　上述结果揭示了一个精妙的双重调控模式： CD28一方面通过与Lck相分离促进T细胞激活，另一方面又可与PD-1相分离而受到抑制，即相分离在CD28信号通路中扮演着"双重角色"。这为T细胞功能的个性化调控提供了可能：若能将该双重功能解耦，便有望实现对T细胞活性的精准干预。为此，研究团队利用分子动力学模拟对CD28与PD-1的相互作用界面进行了刻画，鉴定出若干关键结合位点，并据此设计了相应突变体。二维膜体系实验证实，这些突变体与PD-1的相分离受到显著抑制，而与Lck的相分离能力则保持不受影响。

　　研究团队进一步将CD28突变体应用于第二代CAR-T细胞的设计。体外实验显示：在不表达PD-L1的条件下，突变型CD28 CAR-T与野生型CD28 CAR-T功能相当；而当靶细胞表达PD-L1时，野生型CD28 CAR-T受到强烈抑制，基于4-1BB及突变型CD28的CAR-T则受影响较小。为进一步验证突变型CAR-T的性能优势，研究团队在NSG小鼠中构建了基于Raji细胞的肿瘤模型并进行CAR-T细胞治疗。结果显示，突变型CD28 CAR-T展现出与4-1BB CAR-T相近的治疗效果，而携带野生型CD28胞内域的CAR-T治疗效果明显偏弱。

　　综上，该研究通过解析共信号受体内部的共轭调控分子机制，深化了对复杂共信号调控网络的理解，并为CAR-T细胞的理性设计与优化提供了重要指导。

图. 相分离介导CD28与PD-1对T细胞活化的双重调控及突变体解耦策略

　　A. 生理状态下的双重调控。 静息状态下，PD-1维持低水平磷酸化，CD28处于受抑状态（上图）；抗原刺激后，CD28与Lck发生相分离并迅速磷酸化，向下游传递激活信号，而PD-1配体结合诱导的PD-1高度磷酸化则对该信号产生抑制（下图）。

　　B. 配体阻断的部分效应。 阻断PD-1与其配体的结合可削弱PD-1对CD28/Lck相分离的抑制，但低水平磷酸化的PD-1仍可被招募进入CD28/Lck凝聚体中，抑制作用未被完全解除。

　　C. 突变体联合阻断的完全解除。 CD28突变体（丧失与PD-1相分离的能力）联合PD-1/PD-L1阻断疗法，可完全消除PD-1对CD28/Lck相分离的负调控，使CD28下游信号得以充分恢复。

　　中国科学院生物物理研究所陈辉博士为论文第一作者，陈辉博士、娄继忠研究员、浙江大学陈伟教授以及哈尔滨医科大学娄长杰教授为论文的共同通讯作者。中国科学院生物物理研究所吴松芳助理研究员、张勇副研究员以及浙江大学医学院胡炜研究员也参与了相关的工作。该研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项等项目的资助。

　　文章链接：

　　https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2612742123

（供稿：娄继忠研究组）