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Harnessing αβ T cell receptor mechanobiology to achieve the promise of immuno-oncology

T细胞受体 主要组织相容性复合体 机械生物学 免疫疗法 免疫学 癌症免疫疗法 CTL公司* T细胞 抗原 生物 免疫系统 癌症研究 计算生物学 细胞生物学 CD8型
作者
Ellis L. Reinherz,Wonmuk Hwang,Matthew J. Lang
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (27) 被引量:17
标识
DOI:10.1073/pnas.2215694120
摘要

T cell receptors (TCR) on cytolytic T lymphocytes (CTLs) recognize "foreign" antigens bound in the groove of major histocompatibility complex (MHC) molecules (H-2 in mouse and HLA in human) displayed on altered cells. These antigens are peptide fragments of proteins derived either from infectious pathogens or cellular transformations during cancer evolution. The conjoint ligand formed by the foreign peptide and MHC, termed pMHC, marks an aberrant cell as a target for CTL-mediated destruction. Recent data have provided compelling evidence that adaptive protection is achieved in a facile manner during immune surveillance when mechanical load consequent to cellular motion is applied to the bond formed between an αβ TCR and its pMHC ligand arrayed on a disease-altered cell. Mechanobiology maximizes both TCR specificity and sensitivity in comparison to receptor ligation in the absence of force. While the field of immunotherapy has made advances to impact the survival of cancer patients, the latest information relevant to T cell targeting and mechanotransduction has yet to be applied for T cell monitoring and treatment of patients in the clinic. Here we review these data, and challenge scientists and physicians to apply critical biophysical parameters of TCR mechanobiology to the medical oncology field, broadening treatment success within and among various cancer types. We assert that TCRs with digital ligand-sensing performance capability directed at sparsely as well as luminously displayed tumor-specific neoantigens and certain tumor-associated antigens can improve effective cancer vaccine development and immunotherapy paradigms.

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