IL-4R的融合蛋白及其应用制造技术

本发明专利技术提供表达一种融合蛋白的免疫效应细胞，所述融合蛋白包含细胞因子结合胞外结构域和信号转导胞内结构域，其中所述胞外结构域为IL4受体胞外结构域，所述胞内结构域为IL‑21受体胞内结构域。所述免疫效应细胞在实体瘤的肿瘤微环境中具备显著的抗肿瘤能力，从而不仅在体外对实体瘤细胞有效，在体内对实体瘤细胞也具备优异的杀伤效果。本发明专利技术还提供包含所述免疫效应细胞的药物组合物以及它们的应用。

Fusion protein of IL-4R and its application

The present invention provides an immune effector cell expressing a fusion protein. The fusion protein includes cytokine binding extracellular domain and signal transduction intracellular domain. The extracellular domain is IL4 receptor extracellular domain, and the intracellular domain is IL 21 receptor intracellular domain. The immune effector cells have remarkable anti-tumor ability in the tumor microenvironment of solid tumors, so that they are not only effective to solid tumors in vitro, but also have excellent killing effect to solid tumors in vivo. The invention also provides pharmaceutical compositions comprising the immune effector cells and their applications.

【技术实现步骤摘要】
IL-4R的融合蛋白及其应用
本专利技术属于过继性细胞治疗领域；具体地说，本专利技术涉及一种改进的免疫细胞，改进的免疫细胞可以显著增强免疫细胞的抗肿瘤能力。
技术介绍
实体瘤中的癌细胞能够在其周围形成肿瘤微环境以支持癌细胞的生长和转移。肿瘤微环境是肿瘤存在的细胞环境，包括周围的血管、免疫细胞、成纤维细胞、其他细胞、可溶性因子、信号传导分子、细胞外基质和可促进肿瘤转化、支持肿瘤生长和侵袭、保护肿瘤免受宿主免疫、培养治疗抗性并为休眠转移茁壮成长提供微环境的机械因子(mechanicalcue)。肿瘤及其周围的微环境密切相关，不断交互，肿瘤可以通过释放细胞外信号、促进肿瘤血管生成和诱导外周免疫耐受来影响它们的微环境。参见warts等人“TumorMicroenvironmentComplexity:EmergingRolesinCancerTherapy,”CancerRes,72卷,第2473-2480页,2012。因此实体瘤的治疗通常难以奏效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种融合蛋白，这种融合蛋白能够使得表达它的免疫效应细胞在实体瘤的肿瘤微环境中具备显著的抗肿瘤能力；本专利技术还提供表达所述融合蛋白的免疫效应细胞、包含所述免疫效应细胞的药物组合物以及它们在诱导细胞死亡、或者治疗癌症、或者治疗过度增生性或者分化性紊乱中的应用。在第一方面，本专利技术提供一种融合蛋白，所述融合蛋白包含IL-4受体(IL-4R)胞外域或其变体和IL-21受体(IL-21R)胞内域或其变体。在具体的实施方式中，所述融合蛋白包含：i)IL-4受体(IL-4R)胞外域；ii)跨膜域，优选IL-4R的跨膜区或者IL-21R的跨膜区；和iii)IL-21受体(IL-21R)胞内域。在具体的实施方式中，所述IL-4R的胞外域的编码核苷酸序列与SEQIDNO:2所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。在具体的实施方式中，所述IL-4R的胞外域的编码核苷酸序列是SEQIDNO:2所示的序列。在具体的实施方式中，所述IL-21R的胞内域的编码核苷酸序列与SEQIDNO:4所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。在具体的实施方式中，所述IL-21R的胞内域的编码核苷酸序列是SEQIDNO:4所示的序列。在具体的实施方式中，所述融合蛋白与SEQIDNO.6所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。在具体的实施方式中，所述融合蛋白具有SEQIDNO.6所示的序列。在具体的实施方式中，所述IL-4R选自IL-4Rα、IL-4Rγc。在具体的实施方式中，所述IL-4R可以结合IL-4或者突变型IL-4或者IL-13或者突变型IL-13；优选地，所述IL-4R可以结合IL-4或者突变型IL-4。在具体的实施方式中，所述突变型IL-4包含KFR变体、KF变体、或RGA变体。在具体的实施方式中，各结构域直接或通过接头分子连接在一起。在第二方面，本专利技术提供一种核酸分子，所述核酸分子编码本专利技术第一方面所述的融合蛋白。在第三方面，本专利技术提供一种载体，所述载体包含本专利技术第二方面所述的核酸分子。在第四方面，本专利技术提供一种宿主细胞，所述宿主细胞包含本专利技术第三方面所述的载体。在第五方面，本专利技术提供一种免疫效应细胞，所述免疫效应细胞表达本专利技术第一方面所述的融合蛋白。在优选的实施方式中，所述的免疫效应细胞为T细胞、B细胞、自然杀伤(NK)细胞、自然杀伤T(NKT)细胞、肥大细胞或骨髓源性吞噬细胞或其组合；更优选地，所述的免疫效应细胞为T细胞、自然杀伤(NK)细胞、或自然杀伤T(NKT)细胞；更优选地，所述的免疫效应细胞为T细胞。在具体的实施方式中，所述的免疫效应细胞为自体细胞，如自体T细胞、自体NK细胞。在一优选例中，所述的免疫效应细胞为自体T细胞。在具体的实施方式中，所述的免疫效应细胞为同种异体细胞，如同种异体的T细胞、同种异体的NK细胞、或者NK细胞系(如NK-92细胞)。在具体的实施方式中，所述免疫效应细胞还表达外源性的受体，该外源性的受体具有特异结合肿瘤抗原的第二胞外结合域、第二跨膜域、及第二胞内域。在一具体实施方案中，所述免疫效应细胞还表达外源性的受体，该外源性的受体具有特异结合肿瘤抗原的第二胞外结合域、第二跨膜域、及第二胞内域；优选地，所述的肿瘤抗原与IL-4受体的结合抗原不同。在具体的实施方式中，所述外源性受体选自：嵌合抗原受体(CAR)、修饰的T细胞(抗原)受体(TCR)、T细胞融合蛋白(TFP)、T细胞抗原耦合器(TAC)或其组合。在具体的实施方式中，所述外源性受体为嵌合抗原受体。在具体的实施方式中，所述的融合蛋白为组成性表达。在具体的实施方式中，所述的融合蛋白为诱导性表达。在具体的实施方式中，所述外源性受体为嵌合抗原受体，该嵌合抗原受体的第二胞外结合域、第二跨膜域、及第二胞内域分别具有以下特点：(i)所述第二胞外结合域包含：抗体，抗体片段，scFv，Fv，Fab，(Fab')2，单结构域抗体(SDAB)，VH或VL结构域，或骆驼科VHH结构域，或相应抗原的天然配体，或其组合；和/或(ii)所述第二跨膜结构域包含选自下组的蛋白质的跨膜结构域：T细胞受体的α、β或ζ链、CD28、CD3ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA-1(CD11a、CD18)、ICOS(CD278)、4-1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD160、CD19、IL2Rβ、IL2Rγ、IL7Rα、ITGA1、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CD11d、ITGAE、CD103、ITGAL、CD11a、LFA-1、ITGAM、CD11b、ITGAX、CD11c、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRTAM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CD100(SEMA4D)、SLAMF6(NTB-A、Ly108)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKp44、NKp30、NKp46、NKG2D和NKG2C；和/或(iii)所述的第二胞内域包括：一级信号传导结构域和/或共刺激信号传导结构域，其中：(1)所述一级信号传导结构域包含选自：CD3ζ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、常见FcRγ(FCER1G)、Fc本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融合蛋白，包含IL‑4受体(IL‑4R)胞外域或其变体和IL‑21受体(IL‑21R)胞内域或其变体。

【技术特征摘要】
2017.09.15 CN 2017108335280;2018.01.19 CN 201810051.一种融合蛋白，包含IL-4受体(IL-4R)胞外域或其变体和IL-21受体(IL-21R)胞内域或其变体。2.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白包含：i)IL-4受体(IL-4R)胞外域；ii)跨膜域，优选IL-4R的跨膜区或者IL-21R的跨膜区；和iii)IL-21受体(IL-21R)胞内域。3.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-4R的胞外域的编码核苷酸序列与SEQIDNO:2所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。4.根据权利要求3所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-4R的胞外域的编码核苷酸序列是SEQIDNO:2所示的序列。5.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-21R的胞内域的编码核苷酸序列与SEQIDNO:4所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。6.根据权利要求5所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-21R的胞内域的编码核苷酸序列是SEQIDNO:4所示的序列。7.根据权利要求2所述的融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白与SEQIDNO.6所示的序列具有至少90％、至少91％、至少92％、至少93％、至少94％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％、或至少99％的同一性。8.根据权利要求7所述的融合蛋白，其特征在于，所述融合蛋白具有SEQIDNO:6所示的序列。9.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-4R选自IL-4Rα、IL-4Rγc。10.根据权利要求1所述的融合蛋白，其特征在于，所述IL-4R可以结合IL-4或者突变型IL-4或者IL-13或者突变型IL-13；优选地，所述IL-4R结合IL-4或者突变型IL-4。11.根据权利要求10所述的融合蛋白，其特征在于，所述突变型IL-4包含KFR变体、KF变体、或RGA变体。12.根据权利要求1-11任一所述的融合蛋白，其特征在于，各结构域直接或通过接头分子连接在一起。13.一种核酸分子，所述核酸分子编码权利要求1-12中任一项所述的融合蛋白。14.一种载体，所述载体包含权利要求13所述的核酸分子。15.一种宿主细胞，所述宿主细胞包含权利要求14所述的载体。16.一种免疫效应细胞，其特征在于，所述免疫效应细胞表达权利要求1-12任一所述的融合蛋白，或包含权利要求13所述的核酸分子或权利要求14所述的载体。17.如权利要求16所述的免疫效应细胞，其特征在于，所述的免疫效应细胞为自体细胞或者同种异体细胞。18.根据权利要求16所述的免疫效应细胞，其特征在于，所述免疫效应细胞还表达外源性的受体，该外源性的受体具有特异结合肿瘤抗原的第二胞外结合域、第二跨膜域、及第二胞内域。19.根据权利要求18所述的免疫效应细胞，其特征在于，所述的融合蛋白为组成性表达或诱导性表达。20.如权利要求18或19所述的免疫效应细胞，其特征在于：所述外源性受体选自：嵌合抗原受体(CAR)、修饰的T细胞(抗原)受体(TCR)、T细胞融合蛋白(TFP)、T细胞抗原耦合器(TAC)或其组合。21.如权利要求18-20任一所述的免疫效应细胞，其特征在于，所述的嵌合抗原受体包括：(i)特异性结合抗原的抗体或其片段、CD28或CD8的跨膜域、CD28的共刺激信号结构域和CD3ζ；或(ii)特异性结合抗原的抗体或其片段、CD28或CD8的跨膜域、CD137的共刺激信号结构域和CD3ζ；或(iii)特异性结合抗原的抗体或其片段、CD28或CD8的跨膜域、CD28的共刺激信号结构域、CD137的共刺激信号结构域和CD3ζ。22.根据权利要求18-21任一所述的免疫效应细胞，其特征在于，所述的肿瘤抗原包括：促甲状腺激素受体(TSHR)；CD171；CS-1；C型凝集素样分子-1；神经节苷脂GD3；Tn抗原；CD19；CD20；CD22；CD30；CD70；CD123；CD138；CD33；CD44；CD44v7/8；CD38；CD44v6；B7H3(CD276)，B7H6；KIT(CD117)；白介素13受体亚单位α(IL-13Rα)；白介素11受体α(IL-11Rα)；前列腺干细胞抗原(PSCA)；前列腺特异性膜抗原(PSMA)；癌胚抗原(CEA)；NY-ESO-1；HIV-1Gag；MART-1；gp100；酪氨酸酶；间皮素；EpCAM；蛋白酶丝氨酸21(PRSS21)；血管内皮生长因子受体；路易斯(Y)抗原；CD24；血小板衍生生长因子受体β(PDGFR-β)；阶段特异性胚胎抗原-4(SSEA-4)；细胞表面相关的粘蛋白1(MUC1)，MUC6；表皮生长因子受体家族及其突变体(EGFR，EGFR2，ERBB3，ERBB4，EGFRvIII)；神经细胞粘附分子(NCAM)；碳酸酐酶IX(CAIX)；LMP2；肝配蛋白A型受体2(EphA2)；岩藻糖基GM1；唾液酸基路易斯粘附分子(sLe)；神经节苷脂GM3(aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer；TGS5；高分子量黑素瘤相关抗原(HMWMAA)；邻乙酰基GD2神经节苷脂(OAcGD2)；叶酸受体；肿瘤血管内皮标记251(TEM1/CD248)；肿瘤血管内皮标记7相关的(TEM7R)；Claudin6，Claudin18.2、Claudin18.1；ASGPR1；CDH16；5T4；8H9；αvβ6整合素；B细胞成熟抗原(BCMA)；CA9；κ轻链(kappalightchain)；CSPG4；EGP2，EGP40；FAP；FAR；FBP；胚胎型AchR；HLA-A1，HLA-A2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗海，王益，
申请(专利权)人：科济生物医药上海有限公司，上海市肿瘤研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31