这篇文档属于类型a，是一篇关于LAG-3（淋巴细胞激活基因3）与T细胞受体（TCR）空间邻近性调控T细胞激活和自身免疫的原创研究论文。以下是详细的学术报告：

作者与发表信息

本研究由Jasper Du（纽约大学格罗斯曼医学院）、Hui Chen（中国科学院生物物理研究所）、Wei Chen（浙江大学医学院）等12位共同第一作者合作完成，通讯作者为Wei Chen、Jizhong Lou和Jun Wang。研究于2025年7月24日发表在Cell期刊（卷188，页4025–4042），标题为《Proximity between LAG-3 and the T cell receptor guides suppression of T cell activation and autoimmunity》。

学术背景

研究领域：免疫学，聚焦于T细胞抑制性检查点受体LAG-3的分子机制及其在自身免疫疾病治疗中的应用。
研究动机：尽管LAG-3已知通过结合MHC II类分子（主要组织相容性复合体II类）抑制T细胞，但其具体机制尚不明确。此外，LAG-3在自身免疫病中高表达于致病性T细胞，但针对LAG-3的激动剂疗法开发滞后。
关键科学问题：
1. LAG-3如何依赖MHC II类分子实现T细胞抑制？
2. 能否通过增强LAG-3与TCR的邻近性优化抑制效果？
3. 如何设计靶向LAG-3/TCR的双特异性抗体（bispecific antibody, BiTE）以治疗自身免疫病？

研究流程与实验设计

1. 验证LAG-3依赖MHC II类分子的抑制功能

• 研究对象：
  
  • 小鼠CD4+ T细胞杂交瘤（DO11.10、3A9）和CD8+ T细胞杂交瘤（B3Z），转染小鼠或人源LAG-3。
    
  • 人工抗原呈递细胞（aAPC）：HEK293T工程化表达MHC II类分子（如I-Ad/OVA323–339）。
    
• 方法：
  
  • 通过IL-2分泌实验检测T细胞激活抑制；构建LAG-3嵌合抗原受体（CAR）报告系统验证MHC II类分子与LAG-3的结合。
    
  • 关键发现：仅当MHC II类分子呈递同源肽（cognate peptide）时，LAG-3才能有效抑制T细胞激活，且这一过程不依赖CD4共受体（通过CRISPR敲除CD4验证）。
    

2. 揭示TCR空间邻近性的决定性作用

• 创新实验系统：
  
  • 设计膜锚定抗CD3单链抗体（anti-CD3mt）的aAPC，解耦MHC II类分子与TCR的结合。
    
  • 化学诱导邻近系统：使用雷帕霉素类似物（rapalog）强制拉近非同源MHC II类分子（pmhc class IInc）与TCR的距离。
    
• 结果：仅当TCR与LAG-3通过同源MHC II类分子或人工系统形成空间邻近时，LAG-3才能抑制T细胞激活。共聚焦显微镜显示，LAG-3与TCR在免疫突触中的共定位程度决定抑制效率。
  

3. 分子机制：LAG-3通过胞内段破坏CD3ε/Lck信号复合体

• 体外生化实验：
  
  • 相分离实验：LAG-3胞内段（ICD）与CD3ε形成 condensates（相分离凝聚体），且依赖其F483A/L486A（FSAL motif）和酸性EP motif。
    
  • 脂膜重建实验：LAG-3 ICD破坏CD3ε与Lck（淋巴细胞特异性激酶）的相互作用，尤其针对双磷酸化CD3ε。
    
• 细胞实验：在HEK293T中重构TCR-CD3-Lck信号复合体，证实LAG-3减少TCR与Lck的共定位及TCR簇形成。
  

4. 开发LAG-3/TCR双特异性抗体（BiTE）

• 设计：
  
  • 靶向LAG-3（D1区）和TCRβ恒定区（H57-597抗体），采用单链IgG1 Fc（N297G突变以减少效应功能）。
    
• 功能验证：
  
  • 在CD4+和CD8+ T细胞中，BiTE显著抑制IL-2和IFN-γ分泌，且效果依赖LAG-3表达（通过Lag3−/−小鼠验证）。
    
  • 动物模型：
    
  • 1型糖尿病模型（RIP-OVA）：BiTE治疗降低糖尿病发病率及胰岛炎。
    
  • CD8+ T细胞肝炎模型：BiTE减少肝脏CD8+ T细胞浸润及炎症因子（IFN-γ、TNF-α）。
    
  • 多发性硬化模型（EAE）：BiTE缓解临床症状。
    

主要结果与逻辑链条

1. LAG-3的抑制需TCR邻近性：仅当MHC II类分子桥接LAG-3与TCR时，抑制发生（图1-2）。
   
2. 分子机制：LAG-3通过FSAL motif与CD3ε结合，破坏CD3ε/Lck相分离，阻断TCR信号传导（图3）。
   
3. 转化应用：BiTE通过强制LAG-3/TCR邻近性，实现不依赖MHC II类分子的广谱T细胞抑制（图4-7）。
   

结论与价值

科学意义：
- 提出LAG-3抑制的“条件许可”模型（需TCR空间邻近），区别于PD-1等直接配体触发的检查点。
- 揭示LAG-3通过相分离调控TCR信号的新机制。
应用价值：
- BiTE为自身免疫病（如糖尿病、肝炎、多发性硬化）提供靶向治疗新策略，避免广泛免疫抑制。

研究亮点

1. 机制创新：首次阐明LAG-3依赖TCR邻近性而非单纯配体结合的抑制模式。
   
2. 技术突破：开发化学诱导邻近系统和LAG-3/TCR BiTE，克服天然MHC II类分子的限制。
   
3. 转化潜力：BiTE在多种自身免疫模型中展示强效治疗作用，且副作用可控。
   

其他价值

• 单细胞RNA测序（scRNA-seq）揭示BiTE选择性减少中枢记忆样CD8+ T细胞，为精准免疫调控提供依据。
  
• 研究为LAG-3激动剂设计提供新范式，可能拓展至癌症免疫治疗领域。
  

（全文约2000字）