对修饰后自体表位的抗肿瘤免疫应答制造技术

本发明专利技术涉及用于医药中的肿瘤相关表位，并特别涉及癌症的治疗。所述表位激起对肿瘤的免疫反应，并经过选自以下各项的修饰：精氨酸到瓜氨酸的脱亚氨基反应、酪氨酸硝化反应、色氨酸氧化反应、谷氨酰胺或天冬酰胺的脱氨基反应。本发明专利技术还涉及在癌症治疗中使用的、包含编码所述表位的序列的核酸。

Antitumor immune response to modified epitopes

The present invention relates to tumor associated epitopes for use in medicine and particularly relates to the treatment of cancer. The epitope provoke immune response to tumor, and modified from the following: arginine to citrulline and imino reaction, tyrosine nitration, tryptophan oxidation, deamination of glutamine or asparagine. The invention also relates to nucleic acids that are used in the treatment of cancer, including sequences encoding the epitopes.

【技术实现步骤摘要】
对修饰后自体表位的抗肿瘤免疫应答本专利技术主要涉及可用作癌症免疫疗法标靶的修饰多肽。所述修饰多肽可用作单克隆抗体(mAb)疗法的疫苗或标靶。所述疫苗或mAb可用于治疗癌症。抗肿瘤免疫应答的焦点主要集中在产生肿瘤特异性CD8应答上，这部分是因为大多数实体瘤缺乏MHCII类表达。因此，这些肿瘤更适合作为CD8T细胞的标靶，而不是CD4T细胞。但是，CD8T细胞参与的疗法仅对患者表现出中等且短效的应答。多年来已知CD4辅助细胞在抗体或CD8介导的表位特异性免疫应答的诱导中均起到关键作用。据报告，若在没有CD4辅助的情况下诱导记忆CD8应答，则该应答被破坏[1、2]。最初以为这是因为CD4辅助细胞分泌IL-2[3]，但近来认为还因为树突细胞(DCs)的修饰/激活，从而激活了CD8细胞[4-7]。在大多数情况下，该辅助是由源自病原或插入疫苗中的外源CD4表位所提供的。但是，肿瘤位点处也需要肿瘤特异性CD4应答来增强发炎，从而增强对CD8细胞、NK细胞和其他抗肿瘤免疫性炎性介质的招募和滞留[8-11]。使用CD4或MHCII类缺陷小鼠的研究中，肿瘤进程接连发生，这进一步证实了CD4辅助T细胞参与癌症免疫，表明了CD4T细胞在根除肿瘤中的重要性。更新的文献报告暗示了肿瘤反应性CD4T细胞的重要性，它在体内肿瘤根除和肿瘤特异性Th17细胞介导的优秀肿瘤破坏作用中的直接作用[12-15]。若细胞库不受制于耐受性，则可产生对肿瘤特异性表位的高频率和亲抗原性的CD4应答[16-18]。若细胞库受制于自身耐受性，则对表位特异性CD4应答的诱导会受到很大限制，且所得应答频率和亲抗原性低。肿瘤中有若干种肿瘤表位可供标靶，包括肿瘤特异性表位和肿瘤相关表位。前者因肿瘤的发生和发病机理中获得的较大DNA片段突变或重复或删除而产生。点突变难以被免疫系统靶定，这是由于它们必须创造出新表位，创造出可与MHC相结合的新锚定残基或与T细胞或B细胞受体(TCR或BCRs)反应更强烈的新氨基酸。即使突变真的产生了新表位，也往往仅在少数个别合适的MHC单倍型中被识别。基因重复和删除难以被靶定，因为他们通常是个别癌症中独特存在的。相反，肿瘤相关表位是过度表达的正常表位。所述正常表位通常在胸腺中直接或通过AIRE酶表达，且能以高亲和性识别这些表位的T细胞被删除或被分化为天然T调节细胞。虽然已发现了对肿瘤相关表位的CD8应答，对肿瘤相关表位的CD4应答却很鲜见，暗示着对这些表位的细胞库中，CD4细胞受到比CD8细胞更重的调控。唯一被发现的CD4应答是针对睾丸癌抗原，其在胚胎发生期间表达，但仅在成人的配子中保持活性，而可能不会受到胸腺耐受，但最新证据表明，AIRE也可以在胸腺中呈现这些表位。因此，困难在于找到能够识别自体表位并攻击肿瘤的T细胞库。专利技术人意外地发现了T细胞或B细胞表位经某些修饰能得到与未修饰表位相比引发免疫应答更强的表位。令人吃惊地，专利技术人发现某些修饰后表位与肿瘤相关，由此可用于产生针对所述肿瘤的免疫应答。在本专利技术的第一方面中，提供了用于医药的刺激对肿瘤的免疫反应的肿瘤相关表位，所述表位经过选自如下的修饰：精氨酸到瓜氨酸的脱亚氨基反应、酪氨酸硝化反应、色氨酸氧化、谷氨酰胺或天冬酰胺的脱氨基反应。本专利技术还提供用于癌症治疗方法中的刺激对肿瘤的免疫反应的肿瘤相关表位，和/或含有编码所述表位的序列的核酸，所述表位经过选自如下的修饰：精氨酸到瓜氨酸的脱亚氨基反应、酪氨酸硝化反应、色氨酸氧化、谷氨酰胺或天冬酰胺的脱氨基反应；所述表位，及所述表位和/或核酸在制备用于治疗癌症的药物中的用途。本专利技术还提供一种治疗癌症的方法，包括将本专利技术的表位或核酸向需要改治疗的对象给药。所述表位可以是T细胞或B细胞表位。本专利技术中的表位可单独或组合使用。此外，它们还可以和其他治疗剂共同使用，例如抗癌药剂，包括但不限于检查点阻断药物，如易普利姆玛(ipilimumab)。优选的修饰之一为精氨酸脱亚氨基反应形成瓜氨酸。自由精氨酸可以通过真核细胞中的氧化亚氮合成酶或细菌中的精氨酸脱亚氨酶转化为自由瓜氨酸。瓜氨酸是一种修饰后的氨基酸，但由于其不具有tRNA，无法直接添加入蛋白中，而是来自由肽酰基精氨酸脱亚胺基酶(PAD，存在于各种组织中的酶家族)作用的精氨酸翻译后修饰。术语“瓜氨酸化(citrullination)”或“脱亚氨基(deimination)”指的是精氨酸到瓜氨酸的修饰，可以是由酶PAD在多肽序列中进行的翻译后修饰。附图中的图1中展示了更多细节。在精氨酸到瓜氨酸的反应中，精氨酸侧链的末端氮原子之一被氧原子取代。该反应使用了一个H2O分子，生成副产物氨。所述精氨酸到瓜氨酸的转化可以对蛋白的结构和功能有重要影响，因为精氨酸在中性pH下带正电，而瓜氨酸则不带电荷。随着蛋白疏水性的增加，蛋白折叠也可能发生变化。PAD酶有5种，称为PAD1、2、3、4和6。虽然它们高度同源，在氨基酸水平上具有5-60％的序列一致性，但却具有不同的位点(PAD1-表皮和子宫；PAD2-大脑，女性生殖道，骨骼肌和造血细胞；PAD3-毛囊和上皮；PAD4-造血细胞，肺，食道，乳腺和卵巢癌；PAD6-卵母细胞和植入前胚胎[19])。虽然与靶蛋白有些重叠，但每个家族成员还似乎能够靶定独有的一套细胞蛋白。这是由精氨酸的表面裸露和聚簇决定的，使它们成为良好标靶和优选的氨基酸侧翼序列。对于PAD4，位点-2和+2上优选为非极性小氨基酸，且精氨酸侧翼的脯氨酸防止瓜氨酸化[20,21]。因此，不是蛋白质中的所有精氨酸都瓜氨酸化，不是所有精氨酸都在MHC抗原呈现以供T细胞识别。在本专利技术中，可用于刺激抗癌免疫的瓜氨酸化表位源自BiP、NY-ESO-1、MMP7、细胞角蛋白、MUC1、CEA.CAM5、CD59、bcl2、β-连环蛋白、CXCL8、CXCL10、CXCL12、α烯醇酶、髓鞘碱性蛋白、组蛋白、核磷酸蛋白、B23、共活化剂复合体、抗凝血酶、aggregan、延长因子1α、腺苷酸环化酶相关蛋白(CAP1)、葡萄糖调节蛋白、ALDH2、软骨中间层蛋白(CLIP)、醛缩酶、磷酸甘油酸激酶1(PGK1)、钙网蛋白、HSP60、HSP90、远端上游元件结合蛋白1和2(FUSE-BPs)、无孢蛋白、组织蛋白酶D、肝素结合蛋白、β-肌动蛋白、F-肌动蛋白、加帽蛋白α-1亚单位(CapZα-1)、白蛋白、组胺受体、蛋白质二硫键异构酶ER60前体、线粒体醛脱氢酶(ALDH2)和糖原合成酶激酶3β(GSK3β)。所述蛋白的通用蛋白库(Uniprot)索引如附图中的图32所示。针对各种瓜氨酸化蛋白(包括丝聚合蛋白、胶原蛋白、α-烯醇酶、纤维蛋白原和波形蛋白)的抗体被发现于风湿性关节炎(RA)病患中，并可用作诊断该疾病的特异性标记[22-24]。最近，若干其他瓜氨酸化蛋白被描述为RA病患中的抗体标靶，包括组蛋白、核磷酸蛋白、B23、共活化剂复合体、抗凝血剂、aggregan、延长因子1α、腺苷酸环化酶相关蛋白(CAP1)、葡萄糖调节蛋白、ALDH2、软骨中间层蛋白(CLIP)、醛缩酶、磷酸甘油酸激酶1(PGK1)、钙网蛋白、HSP60、HSP90、BiP、远端上游元件结合蛋白1和2(FUSE-BPs)、无孢蛋白、组织蛋白酶D、本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有氨基酸序列YVTTSTcitTYSLGSALcit或由其组成的肽，其中cit代表瓜氨酸。

【技术特征摘要】
2012.08.07 GB 1214007.51.含有氨基酸序列YVTTSTcitTYSLGSALcit或由其组成的肽，其中cit代表瓜氨酸。2.根据权利要求1所述的肽，其特征在于，所述肽含有氨基酸序列citSYVTTSTcitTYSLGSALcit...

【专利技术属性】
技术研发人员：琳达吉莉安·达兰特，维多利亚安妮·布伦特维勒，瑞秋路易丝·梅特林汉姆，
申请(专利权)人：斯坎塞尔有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB