在免疫系统的精密调控网络中,CD8共受体扮演着不可替代的核心角色。作为CD8+ T细胞表面的关键分子,CD8不仅参与抗原识别与T细胞活化,更已成为下一代免疫疗法的重要靶点和工具。
CD8的分子构型与结构域
CD8以二聚体形式存在,主要有两种异构体:CD8αα同源二聚体与CD8αβ异源二聚体。两者在组织分布、配体结合特性和信号传导能力上存在显著差异。
从结构域划分,CD8由四个功能模块构成:胞外结构域采用免疫球蛋白样折叠,直接与MHC-I分子的α3结构域相互作用,稳定TCR/pMHC复合物;铰链区富含脯氨酸、苏氨酸和丝氨酸,具有高度构象柔性,其O-糖基化修饰模式随T细胞发育阶段动态变化,影响结合亲和力与信号传导;跨膜结构域为I型单次跨膜α螺旋,通过保守半胱氨酸残基形成二硫键稳定二聚体构型,决定膜定位与稳定性;胞质尾部中,CD8α通过CxC基序与Lck激酶形成锌离子配位复合物启动信号,CD8β则通过棕榈酰化修饰介导脂筏富集增强信号效率,同时胞质尾部与LAT存在竞争性结合,参与信号强度的精细调控。
CD8共受体(来源:Front Immunol.)
CD8αα与CD8αβ整体构象高度保守(Cα均方根偏差约1.16 Å),但二聚体界面面积存在差异,提示其与配体结合模式可能存在微妙区别。这种精细的结构分工,使CD8在抗原识别、信号传导及免疫应答调控中发挥多重功能,也成为抗体药物、体内CAR-T等创新疗法的重要靶点与工具。
CD8的功能机制
抗原识别中的识别作用
对于低亲和力TCR(KD > 30 μM),CD8通过结合MHC-I α3结构域,显著增强TCR/pMHC复合物的稳定性,提升抗原识别敏感性。而对于高亲和力TCR(KD < 10 μM),CD8的参与则非必需。这一机制决定了CD8在免疫应答中的“门槛调控”角色。
CD8+T细胞激活(来源:Biochem Pharmacol.)
信号传导启动与放大
CD8通过胞质尾部招募Lck,Lck磷酸化CD3复合物的ITAMs,启动下游ZAP-70、LAT、SLP-76级联反应,最终诱导T细胞活化、增殖及效应功能。CD8αβ相较于CD8αα在信号放大效率上更具优势,主要归因于CD8β介导的脂筏定位和Lck富集。
细胞发育与亚群特异性
CD8αβ在胸腺中参与CD8+ T细胞的阳性选择与成熟,而CD8αα在肠上皮内淋巴细胞中主要发挥共抑制作用,调节免疫耐受。从细胞亚群分布看,CD8αβ主要见于传统细胞毒性T细胞、记忆T细胞、NKT细胞、MAIT细胞和γδ T细胞,作为共受体增强T细胞与pMHC的亲和力;CD8αα则分布于肠上皮T细胞、树突状细胞、部分记忆T细胞和NK细胞,cd8aa具有免疫稳态调节功能。
与MHC-I的互作谱系
CD8与MHC-I α3结构域的结合亲和力通常在KD 10–500 μM范围。值得注意的是,部分MHC-I等位基因(如HLA-A*68:01、HLA-E)与CD8结合极弱,定义为“非结合型”。此外,CD8亦与非经典MHC-I分子(如MR1、TL、CD1)相互作用,拓展了其在天然免疫与适应性免疫中的功能边界。
CD8相关药物热门开发策略
① 抗体药物:功能调控的三类路径
基于功能表型,抗CD8单克隆抗体可分为三类:
· 阻断型抗体:通过空间位阻或改变免疫突触构象,抑制T细胞活化,主要应用于移植耐受与自身免疫病模型。
· 增强型抗体:通过稳定CD8/MHC-I复合物或促进信号传导,增强T细胞效应功能,具有抗肿瘤应用潜力。
· 中性抗体:用于免疫PET成像,不干扰T细胞功能,适用于体内CD8+ T细胞分布的无创监测。
在单抗基础上,新一代多特异性抗体通过同时靶向CD8与肿瘤抗原或免疫调节分子,进一步提升了治疗精准性与协同效应。目前临床进展较快的代表性药物包括阿斯利康的AZD5492(三特异性抗体)与Asher Bio及阿斯利康合作开发的AB248(抗体融合蛋白),均处于临床开发阶段。
药物AZD5492和AB248作用原理(来源:SITC Annual Meeting)
② In Vivo CAR: CD8作为靶向性结合元件
In vivo CAR-T是通过静脉注射递送载体,直接在患者体内对T细胞进行基因重编程,使其表达嵌合抗原受体(CAR),从而瞬时或持久地转化为可精准识别并清除靶细胞的CAR-T细胞。通常会用脂质纳米颗粒(Lipid Nanoparticles,LNP)或慢病毒(Lentivirus,LV)等递送载体表面连接靶向抗体(如CD8抗体),形成抗体偶联递送载体,从而显著增强其对特定细胞(如T细胞)的识别与定位能力,实现精准治疗。
该策略的代表性进展来自Capstan Therapeutics与宾夕法尼亚大学团队2025年发表于《Science》的研究,首次在非人灵长类动物中验证了体内直接生成功能性CAR-T细胞的可行性。研究团队从头设计了一种新型可离子化脂质L829,通过CD8抗体修饰,实现了对CD8+ T细胞的高选择性mRNA递送,避免了对CD4+ T细胞的非特异性激活。
tLNP示意图(来源:Science.)
③ 细胞治疗中的结构元件:CD8铰链区与跨膜区的工程化应用
在CAR-T细胞治疗中,CD8主要作为药效增强元件而非独立靶点。CD8α的铰链区与跨膜区被广泛用于CAR结构设计,影响CAR的柔韧性、表达水平、信号强度及抗活化诱导细胞死亡能力。
传统CD8+T细胞与CAR-T细胞区别(来源:Biochem Pharmacol.)
基于CD8的临床在研管线概览(部分)
从CAR结构中CD8铰链区与跨膜区的工程化应用,到CD8抗体修饰的体内CAR-T递送,基于CD8的多种策略已催生大量进入临床阶段的候选药物。下表汇总了部分处于临床I/II期的代表性管线,以供参考。
(来源:药渡)
高质量工具蛋白:赋能CD8相关药物研发
在CD8相关药物的早期筛选、功能验证及质量控制环节,高品质重组蛋白是不可或缺的核心工具。ACROBiosystems 百普赛斯提供生物素标记、荧光标记及非偶联形式的CD8α与CD8αβ蛋白,可广泛应用于免疫检测、抗体筛选与活性验证,以及In Vivo CAR递送载体上抗体密度的检测。
产品优势
★ 高纯度与均一性:SEC-MALS 验证纯度 ≥95%,分子量均一,无聚体或降解片段。
★ 高结合活性:ELISA 验证与抗 CD8α 抗体结合线性范围0.6-10 ng/mL,灵敏度高。
★ 即用型设计:荧光版本提供多种浓度的流式细胞术验证数据,无需自行标记,开箱即用。
★ 多形式可选:提供非偶联、生物素标记、荧光标记等多种形式,适配不同应用场景。
验证数据——CD8 alpha
高纯度与均一性:SEC-MALS验证纯度≥95%,分子量均一
The purity of Human CD8 alpha, His Tag (Cat. No. CDA-H52H3) is more than 95% and the molecular weight of this protein is around 40-55 kDa verified by SEC-MALS.
高结合活性:线性范围0.6-10 ng/ml
Immobilized Anti-CD8 alpha Antibody, Mouse IgG2a (clone: OKT8) at 1 μg/mL (100 μL/well) can bind Human CD8 alpha, His Tag (Cat. No. CDA-H52H3) with a linear range of 0.6-10 ng/mL (Routinely tested).
即用型设计:可提供多种浓度的流式细胞术验证数据
1e5 of Mouse Anti-CD8 antibody coupled beads (5.5 μm) were stained with different concentration of Alexa Fluor 488-Labeled Human CD8 alpha Protein, His Tag (Cat. No. CDA-HA2H4) and negative control protein respectively, AF488 signal was used to evaluate the binding activity (QC tested).
量化的荧光/蛋白质(F/P)比值, 实现抗体密度精准定量
应用案例:验证CD8-LNPs的结合活性与靶向特异性
Alexa Fluor™ 488-Labeled Human CD8 alpha Protein, His Tag (Cat No. CDA-HA2H6) was used to evaluate binding and targeting of CD8-targeted lipid nanoparticles (CD8-LNPs). After, CD8-LNPs were tested to deliver eGFP to immune cells in vitro. Flow cytometry and fluorescence analysis showed high eGFP expression specifically in CD8⁺ cells, confirmed the efficient and selective targeting capability of CD8-LNPs. These results demonstrate the potential of CD8-LNPs for precise delivery of molecular cargo to CD8-expressing cell populations. (Data from Tiva Biosciences).
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参考文献
1. Srinivasan S, Zhu C, McShan AC. Structure, function, and immunomodulation of the CD8 co-receptor. Front Immunol. 2024;15:1412513. Published 2024 Aug 26. doi:10.3389/fimmu.2024.1412513
2. Glatzová D, Cebecauer M. Dual Role of CD4 in Peripheral T Lymphocytes. Front Immunol. 2019;10:618. Published 2019 Apr 2. doi:10.3389/fimmu.2019.00618
3. Ton Nu QC, Deka G, Park PH. CD8+ T cell-based immunotherapy: Promising frontier in human diseases. Biochem Pharmacol. 2025;237:116909. doi:10.1016/j.bcp.2025.116909
4. Hunter TL, Bao Y, Zhang Y, et al. In vivo CAR T cell generation to treat cancer and autoimmune disease. Science. 2025;388(6753):1311-1317. doi:10.1126/science.ads8473
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