一、研究背景：实体瘤免疫细胞治疗的挑战与细胞因子的潜力
肝细胞癌是最常见的原发性肝癌，对常规治疗反应有限。过继性T细胞疗法（如TCR-T疗法）在血液肿瘤中已展现显著疗效，但在HCC等实体瘤中常面临肿瘤微环境抑制、T细胞耗竭与持久性不足等挑战。细胞因子，特别是γ链家族细胞因子（如IL-2, IL-7, IL-15, IL-21），在调节T细胞的增殖、存活、分化及效应功能中发挥核心作用。其中，IL-21因其独特的生物学特性而备受关注：它既能促进CD8+ T细胞的分化与细胞毒性功能，又能在体外扩增中维持T细胞的"年轻"表型（如中心记忆样表型），并可能抵抗T细胞耗竭。然而，IL-21的全身性应用因其短半衰期、对多种免疫细胞的广泛作用及潜在的剂量限制性毒性而受阻。因此，开发一种能在T细胞内安全、持续提供IL-21信号，同时避免系统性副作用的策略，是提升T细胞疗法抗实体瘤效果的迫切需求。

二、核心发现：IL-21增强TCR-T细胞功能与新型工程化受体的构建
研究团队首先系统评估了γ链细胞因子对AFP特异性TCR-T细胞抗HCC功能的影响。体外重复共培养实验表明，与IL-7或IL-15相比，外源性IL-21能更显著地增强AFP-TCR-T细胞对HCC细胞的持续杀伤能力、干扰素-γ分泌，并降低细胞凋亡和程序性细胞死亡蛋白-1的表达。这一优势可能与IL-21有效促进T细胞增殖、诱导记忆分化有关。

基于此，研究团队创新性地设计并构建了一种突变型IL-21受体。该工程化受体的核心特点是：在不依赖外源性IL-21配体的情况下，能够自发或组成性地激活下游STAT3信号通路。将这种受体导入AFP特异性TCR-T细胞，得到了新型的IL-21R-TCR-T细胞。

三、研究工具：Biotinylated IL-21 R His&Avi Tag 蛋白在机制验证中的作用
在设计和验证这种工程化受体的功能、以及深入理解IL-21信号机制的过程中，高精度、多功能的标准化蛋白工具至关重要。Biotinylated IL-21 R His&Avi Tag 蛋白 正是为此类研究量身定制的优质试剂：
1. 精确的结构设计与标记：该重组蛋白包含人IL-21受体的胞外配体结合域，融合了His标签和Avi标签。His标签便于纯化，而Avi标签允许在体外进行位点特异性的高效生物素化。

2. 超高亲和力固定与检测：预生物素化的特性使其能够通过链霉亲和素系统实现近乎不可逆的稳固固定化，这对于需要进行长时间、高精度结合分析的应用（如表面等离子共振分析配体-受体结合动力学）至关重要。

3. 在受体工程研究中的核心应用：
- 受体功能与构效关系分析：可用于比较野生型IL-21R与工程化突变受体在结合配体IL-21时的亲和力差异，验证工程化是否改变了其结合特性。
- 信号复合物研究：作为标准化的"诱饵"蛋白，用于研究IL-21R与下游信号分子（如JAK激酶、STAT3）的相互作用，并评估工程化受体如何影响这些互作。
- 抗体与抑制剂筛选：作为抗原，用于筛选和评价能够模拟或阻断IL-21信号的抗体或小分子化合物。

四、工程化IL-21R-TCR-T细胞的优越性能
与传统的AFP-TCR-T细胞相比，携带工程化IL-21受体的T细胞展现出全面的性能提升：
1. 强大的自主增殖与持久性：IL-21R-TCR-T细胞在无外源IL-21的条件下，即表现出显著增强的体外增殖能力和长期存活优势。

2. 卓越的体内外抗肿瘤活性：在HCC异种移植小鼠模型中，IL-21R-TCR-T细胞能更有效地控制肿瘤生长，并展现出更强的肿瘤浸润能力。

3. 抵抗耗竭与维持功能表型：在经历反复的肿瘤抗原刺激后，IL-21R-TCR-T细胞表现出更低水平的耗竭标志物表达，并更多地维持着具有更强再攻击能力的记忆样/效应表型，从而延缓了功能性衰退。

工程化IL-21受体增强TCR-T细胞抗肝细胞癌效力的创新策略-南京优爱(UA BIO), 重组蛋白专家