新型T细胞受体及其免疫治疗应用制造技术

本发明专利技术涉及针对肿瘤相关抗原(MAGEA1)的抗原识别构建体。本发明专利技术特别提出了对本发明专利技术肿瘤表达抗原具有选择性和特异性的新型T细胞受体(TCR)分子。本发明专利技术的TCR及其衍生的TAA结合片段可用于诊断、治疗和预防表达TAA的癌性疾病。还提出了编码本发明专利技术抗原识别构建体的核酸、包含这些核酸的载体、表达抗原识别构建体的重组细胞以及包含本发明专利技术复合物的药物组合物。

New T Cell Receptor and Its Application in Immunotherapy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新型T细胞受体及其免疫治疗应用
本专利技术涉及针对肿瘤相关抗原(TAA)衍生肽的抗原识别构建体。本专利技术特别提出了对本专利技术TAA具有选择性和特异性的新型T细胞受体(TCR)分子。本专利技术的TCR及其衍生的TAA结合片段可用于诊断、治疗和预防表达TAA的癌性疾病。还提出了编码本专利技术抗原识别构建体的核酸、包含这些核酸的载体、表达抗原识别构建体的重组细胞以及包含本专利技术复合物的药物组合物。
技术介绍
黑色素瘤抗原基因(MAGE-A)被发现在不同组织学来源的各种肿瘤中表达。由MAGE基因编码的蛋白为肿瘤排斥抗原，其可以诱导具有识别和杀死癌细胞能力的特异性细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。因此，MAGE基因和蛋白是开发透过免疫疗法抗癌的新药的优先靶标。MAGE-A蛋白质构成癌症-睾丸抗原的亚家族，其主要在生殖种系中(但非唯一性地)表达。它们也在各种人类癌症中表达，这些癌症与恶性相关并可能促进恶性。MAGE抗原在肿瘤中而不是正常周围健康组织中的这种特异性表达使得该抗原家族对于靶向性过继性T细胞转移非常相关。然而，迄今为止，由于缺乏靶向作用于MAGE抗原的特异性和高度亲合抗体或T细胞受体，因此，尚无令人满意的免疫疗法。基于T细胞的免疫治疗靶标代表作用于主要组织兼容性复合体(MHC)分子提呈的来源于肿瘤相关蛋白或肿瘤特异性蛋白的肽表位。这些肿瘤相关抗原(TAA)可以是源自所有蛋白类型的肽，如酶、受体、转录因子等，它们在相应肿瘤的细胞中被表达，并且与同源未变的细胞相比，其表达通常上调。细胞免疫反应的特定元素能选择性地识别和破坏肿瘤细胞。从肿瘤浸润细胞群或外周血中分离出的T细胞表明，这些细胞在癌症的天然免疫防御中发挥了重要作用。特别是CD8阳性T细胞在这种反应中发挥重要作用，TCD8+能识别通常8至10个源自蛋白或位于细胞质的缺损核糖体产物(DRiP)的氨基酸残基的主要组织兼容性复合体(MHC)所载的肽中所含的I类分子。人MHC分子也称为人白细胞-抗原(HLA)。MHC分子有两类：MHCI类和MHCII类。肽和MHCI类的复合体由负载相应T细胞受体(TCR)的CD8阳性T细胞进行识别，而肽和MHCII类分子的复合体由负载相应TCR的CD4阳性辅助T细胞进行识别。由于CD8依赖型和CD4依赖型这两种反应共同并协同地促进抗肿瘤作用，因此，确定和表征肿瘤相关抗原和相应T细胞受体在开发癌症免疫治疗(如：疫苗和细胞治疗)中非常重要。在MHCI类依赖性免疫反应中，肽不仅能与肿瘤细胞表达的某些MHC-I类分子结合，而且它们之后还必须能被T细胞负载的特异性T细胞受体(TCR)识别。因此，TAA是基于T细胞疗法(包括但不限于肿瘤疫苗和细胞疗法)研发的起点。大约90％的外周血T细胞表达由一个α多肽和一个β多肽组成的TCR。除了αβT细胞外，还有一小部分T细胞(约占总T细胞的5％)表现出由一个γ多肽和一个δ多肽组成的TCR。在被称为上皮内淋巴细胞(IEL)的淋巴细胞群内，发现γδT细胞在其肠道粘膜中丰度最高。启动γδT细胞的抗原性分子仍然鲜为人知。但是，γδT细胞不是MHC限制性细胞，似乎能够识别整个蛋白质，而不是要求肽在抗原提呈细胞上由MHC分子提呈，虽然有些识别MHCIB类分子。构成外周血中主要γδT细胞群的人Vγ9/Vδ2T细胞具有独特性，它们特异性地且快速地应答小非肽类微生物代谢物HMB-PP(一种异戊烯基焦磷酸盐前体)。T细胞克隆的T细胞抗原受体的链各自由指定可变(V)、[多样性(D)]、连接(J)和恒定(C)结构域的独特组合构成。在每个T细胞克隆中，α和β链或δ和γ链的V、D和J结构域的组合以该T细胞克隆独特特征的方式参与抗原识别，并定义一个独特的结合位点(也被称为独特型T细胞克隆)。而C结构域不参与抗原结合。TCR是免疫球蛋白超家族的异二聚体细胞表面蛋白，其与参与介导信号转导的CD3复合体的不变蛋白质相关。TCR以αβ和γδ形式存在，其结构相似，但解剖位置非常不同，也可能功能也非常不同。天然异二聚体αβTCR和γδTCR的细胞外部分各自均由两个多肽组成，每个多肽都有一个膜近端恒定结构域和一个膜远程可变结构域。每个恒定和可变结构域都包括一个链内二硫键。可变结构域包含与抗体互补决定区(CDR)类似的高度多态性环。使用TCR基因疗法可克服目前的一些障碍。它可让患者自己的T细胞在短时间内具有所需的特异性并产生足够数量的T细胞，从而避免其耗尽。TCR将被转导至中央记忆T细胞或具有干细胞特征的T细胞中，这可确保转移时产生更好的持久性和功能。TCR工程化T细胞将透过化学疗法或照射被注入淋巴细胞减少的癌症患者，从而获得有效的植入，但抑制免疫抑制。
技术实现思路
虽然在开发用于癌症治疗的分子靶向药物方面取得了进展，但是，本领域仍然需要开发特异靶向高度特异于癌细胞的分子的抗癌新药。本专利技术说明书通过提供与所公开TAA表位特异结合的新型MAGEA1TCR、各自的重组TCR构建体、核酸、载体以及宿主细胞；以及使用这些分子治疗癌症的方法来满足此需求。本专利技术背景中的术语TAA具体涉及以下优选的蛋白，即MAGEA1蛋白、其片段，特别是由HLA提呈的抗原肽，优选为与增殖性疾病相关的肽。本专利技术优选的抗原肽为肽MAGEA1-003，其具有下表2中SEQIDNO:133至142和154至162中任一的氨基酸序列。TAA肽优选为如SEQIDNO:133至142和154至162中的任一肽。抗原识别构建体在第一方面，本专利技术的目的通过抗原识别构建体来解决，所述抗原识别构建体包含至少一个互补决定区(CDR)3，其与选自SEQIDNO:3、9、15、21、27、33、39、45、51、57、63、69、75、81、87、93、99、105、111和117的氨基酸序列至少具有50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％、99％或优选为100％序列同一性。在一些实施方案中，本专利技术的抗原识别构建体特异性地结合TAA-肽-HLA分子复合体，其中TAA肽包含TAA的与本专利技术TAA的氨基酸序列为至少66％、优选至少77％、更优选至少88％同源(优选为至少77％或至少88％相同)的TAA变体或其药学上可接受的盐，或由这些TAA变体或其药学上可接受的盐构成，其中所述变体与HLAI类或II类分子结合和/或诱导与所述肽交叉反应的T细胞，其中所述肽不是潜在的全长多肽。用于本文时，当在本文中用于两个或更多个核酸或蛋白质/多肽序列背景下任何地方时，术语“相同”或“同一性”百分比是指两个或更多个序列或子序列相同或具有(即，至少具有)特定百分比的氨基酸残基或核苷酸，所述氨基酸残基或核苷酸透过使用序列比较算法测量或人工比对和目视检查相同(即，在指定区域中，当在比较窗口或指定区域上进行比较和比对以获得最大对应性时，优选为在全长序列中，具有或至少具有约60％同一性，优选具有或至少具有65％、70％、75％、80％、85％、90％、91％、92％、93％或94％同一性，更优选具有或至少具有约95％、96％、97％、98％、99％或更高的同一性)(例如参见NCBI网站)。在一项特定的实施方案中，例如，当将本专利技术的抗原识别构建体的蛋白质或核酸序列与另一种蛋白质/基因进行比较时，同一性百分比可透过HumanOlfac本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗原识别构建体，其包含至少一个互补决定区(CDR)3，其与选自SEQ ID NO:3、9、15、21、27、33、39、45、51、57、63、69、75、81、87、93、99、105、111和117的氨基酸序列至少具有80％序列同一性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.08 DE 102016123847.3;2016.12.08 US 62/431,1.一种抗原识别构建体，其包含至少一个互补决定区(CDR)3，其与选自SEQIDNO:3、9、15、21、27、33、39、45、51、57、63、69、75、81、87、93、99、105、111和117的氨基酸序列至少具有80％序列同一性。2.根据权利要求1所述的抗原识别构建体，其中所述抗原识别构建体能够特异性地和/或选择性地结合MAGEA1抗原肽，优选为SEQIDNO:133至142的肽，最优选为SEQIDNO:133的肽。3.根据权利要求1或2所述的抗原识别构建体，其中所述抗原识别构建体为抗体或其衍生物或片段、或T细胞受体(TCR)或其衍生物或片段。4.根据权利要求1至3中任一项所述的抗原识别构建体，其包含TCRα或γ链；和/或TCRβ或δ链；其中所述TCRα或γ链包含与选自SEQIDNO:3、15、27、39、51、63、75、87、99和111的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR3，和/或其中所述TCRβ或δ链包含与选自SEQIDNO:9、21、33、45、57、69、81、93、105和117的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR3。5.根据权利要求4所述的抗原识别构建体，其中所述TCRα或γ链还包含与选自SEQIDNO:1、13、25、37、49、61、73、85、97和109的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR1；和/或与选自SEQIDNO:2、14、26、38、50、62、74、86、98和110的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR2。6.根据权利要求4或5所述的抗原识别构建体，其中所述TCRβ或δ链还包含与选自SEQIDNO:7、19、31、43、55、67、79、91、103和115的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR1；和/或与选自SEQIDNO:8、20、32、44、56、68、80、92、104和116的氨基酸序列具有至少80％序列同一性的CDR2。7.根据权利要求1至6中任一项所述的抗原识别构建体，其包含与选自SEQIDNO:4、10、16、22、28、34、40、46、52、58、64、70、76、82、88、94、100、106、112和118的氨基酸序列具有至少90％，优选为95％序列同一性的TCR可变链区。8.根据权利要求1至7中任一项所述的抗原识别构建体，其包含TCR的结合片段，且其中所述结合片段包含CDR1至CDR3，该CDR1...

【专利技术属性】
技术研发人员：莉奥妮·阿尔滕，塞巴斯蒂安·邦克，多米尼克·莫勒，克劳迪娅·瓦格纳，
申请(专利权)人：伊玛提克斯生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE