用于病原体清除的嵌合抗原受体及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种针对病原体的嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor，CAR)多肽，其具有：(a)细胞外结构域，包括一个或多个病原体相关抗原特异性的抗原结合区；(b)跨膜结构域；(c)“eat‑me”信号受体的细胞内信号结构域的至少一个拷贝，能够特异性的结合病原体抗原，并激活内源性沉默型的吞噬清除信号。进一步，本发明专利技术还提供编码所述多肽的多核苷酸、基因载体、携带嵌合抗原受体的重组细胞和组合物。嵌合抗原受体特征性的介导重组细胞吞噬清除病原体、同时并不显著释放细胞因子，事实上实现了一种“沉默”型的病原体清除模式。

【技术实现步骤摘要】
用于病原体清除的嵌合抗原受体及其应用
本专利技术涉及一种新颖的嵌合抗原受体(ChimericAntigenReceptor，CAR)设计方案和用途，该CAR嵌合抗原受体特异性的结合病原体抗原，同时激活其胞内的“eat-me”信号，介导重组细胞吞噬清除病原体，且在一过程中，重组细胞并不显著释放细胞因子。
技术介绍
以嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)为代表的人工受体—工程细胞治疗方案已经获得系列的治疗性突破，尤其是在肿瘤相关疾病中的应用。拓宽该类人工分子的应用方向是本领域的重大问题。CAR受体的结构一般由细胞外识别结构域、跨膜结构域、胞内信号传导结构域组成。其中，细胞外识别结构域用于特异性抗原的识别；跨膜结构域提供跨膜的支撑和细胞内外信号的传导，胞内信号结构与用于激活特定的信号。在具体应用中，常通过基因工程技术，利用携带CAR的免疫细胞作为工程化的效应细胞，实现具体的用途，如肿瘤的治疗。但目前CAR的应用主要集中在癌症治疗中，对于病原体感染领域的研究和进展较慢。CAR用于病原体感染，具有以下几个技术瓶颈：(1)首先，工程化的效应细胞需要吞噬病原体，然后利用细胞内的溶酶途径清除病原体；CAR能否介导工程化的效应细胞吞噬病原体是第一个技术瓶颈。(2)其次，大部分病原体造成的人体感染是自限性疾病，即人体自身的免疫系统足以应对这些病原体的入侵，而真正造成患者重症疾病的病原体事实上常常伴随患者自身免疫系统的紊乱，如炎症因子风暴(cytokinestorm)、巨噬细胞过度激活样综合征(MacrophageActivationSyndrome)等。此时，患者体内的效应免疫细胞并不缺乏吞噬消灭病原体的能力，而是过激的失调性的释放细胞因子。另外，在CAR-T的肿瘤应用中，也常常出现由于CAR信号激活引起的细胞因子风暴，因此，目前的CAR设计基本无法用于重症的传染病和病原体入侵的治疗。因此，能克服上述技术瓶颈的全新CAR设计制备方案亟待开发。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述技术问题进行的，对用于病原体清除的嵌合抗原受体以及其可能应用的病原体感染种类进行探索。本专利技术的第一方面，提供一种嵌合多肽，其包括：(a)细胞外结构域，其包括一个或多个病原体相关抗原特异性的抗原结合区；(b)跨膜结构域；(c)“eat-me”信号受体的细胞内信号结构域的至少一个拷贝。在某些情况下，该嵌合多肽还包括信号肽，信号肽可通过基因工程方法连接在细胞外结构域的上游(例如，多肽链的N端)。抗原结合区包括编码抗体或其功能片段的氨基酸序列，该抗体或其功能片段包括病原体的抗原结合片段(Fab)，单链可变片段(scFv)、纳米抗体、VH结构域、VL结构域、单域抗体(singledomainantibody，sdAb)、VNAR结构域和VHH结构域、双特异性抗体、双体(diabody)、或上述结构的功能性片段。所述病原体相关抗原来源于致病性生物体，特别是细菌、病毒、真菌或原生动物(多细胞)致病性生物体。所述病原体相关抗原可以其激发受试者、特别是哺乳动物受试者、更特别是人的免疫学反应。病原体相关抗原优选是表面抗原，例如，位于病毒或细菌或原生动物生物体的表面上的蛋白或其功能变体(例如，表面抗原的外部部分)。在本专利技术的一些实施方案中，所述病原体相关抗原来源于包括下述列表的可造成传染病的病原体：鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)，无形体属(Anaplasmagenus)，Anaplasmaphagocytophilum，猫钩虫(Ancylostomabraziliense)，十二指肠钩虫(Ancylostomaduodenale)，溶血隐秘杆菌(Arcanobacteriumhaemolyticum)，人蛔虫(Ascarislumbricoides)，曲霉菌属(Aspergillusgenus)，星状病毒科(Astroviridae)，巴贝虫属(Babesiagenus)，炭疽芽孢杆菌(Bacillusanthracis)，蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)，汉氏巴尔通氏体(Bartonellahenselae)，BK病毒，人芽囊原虫(Blastocystishominis)，皮炎芽生菌(Blastomycesdermatitidis)，百日咳，博德特氏菌(Bordetellapertussis)，伯氏疏螺旋体(Borreliaburgdorferi)，疏螺旋体属(Borreliagenus)，疏螺旋体属物种(Borreliaspp)，布鲁杆菌属(Brucellagenus)，马来丝虫(Brugiamalayi)，布尼亚病毒科(Bunyaviridae)，洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderiacepacia)和其他伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia)物种，鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderiamallei)，类鼻疽伯克霍尔德氏菌(Burkholderiapseudomallei)，嵌杯病毒科(Caliciviridae)，弯曲杆菌属(Campylobactergenus)，白色念珠菌(Candidaalbicans)，念珠菌属物种(Candidaspp)，砂眼衣原体(Chlamydiatrachomatis)，肺炎衣原体(Chlamydophilapneumoniae)，鹦鹉热衣原体(Chlamydophilapsittaci)，CJD朊病毒，华支睾吸虫(Clonorchissinensis)，肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)，艰难梭菌(Clostridiumdifficile)，产气荚膜梭菌(Clostridiumperfringens)，产气荚膜梭菌，梭菌属物种(Clostridiumspp)，破伤风梭菌(Clostridiumtetani)，球孢菌属物种(Coccidioidesspp)，冠状病毒(Coronavirus)，白喉棒杆菌(Corynebacteriumdiphtheriae)，伯内特考克斯体(Coxiellaburnetii)，克里米亚-刚果出血热病毒，新型隐球菌(Cryptococcusneoformans)，隐孢子虫属(Cryptosporidiumgenus)，巨细胞病毒(CMV)，登革热病毒(DEN-1，DEN-2，DEN-3和DEN-4)，脆弱双核阿米巴(Dientamoebafragilis)，埃博拉病毒(EBOV)，冠状病毒(Coronavirus)，SARS-CoV，SARS-CoV-2，棘球属(Echinococcusgenus)，恰菲埃里希氏体(Ehrlichiachaffeensis)，尤氏埃里希氏体(Ehrlichiaewingii)，埃里希氏体属(Ehrlichiagenus)，溶组织内阿米巴(Entamoebahistolytica)，肠球菌属(Enterococcusgenus)，肠道病毒属，肠道病毒，主要为柯萨奇病毒A病毒和肠道病毒71(EV71)，表皮癣菌属物种(Epidermophytonspp)，埃巴病毒(E本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌合抗原受体，其特征在于，具有：(a)细胞外结构域，包括一个或多个病原体相关抗原特异性的抗原结合区；(b)跨膜结构域；(c)“eat-me”信号受体的细胞内信号结构域的至少一个拷贝，/n其中，所述病原体相关抗原来源于细菌、病毒、真菌或原生动物致病性生物体，能够激发受试者的的免疫学反应，/n所述“eat-me”信号受体包括：TAM家族受体受体酪氨酸激酶、磷脂酰丝氨酸受体家族、低密度脂蛋白受体相关蛋白家族、甘露糖受体家族、清道夫受体家族、TREM受体家族、Toll样受体家族、Fc受体家族以及T细胞活化信号受体家族。/n

【技术特征摘要】
20200724 CN 20201072285651.一种嵌合抗原受体，其特征在于，具有：(a)细胞外结构域，包括一个或多个病原体相关抗原特异性的抗原结合区；(b)跨膜结构域；(c)“eat-me”信号受体的细胞内信号结构域的至少一个拷贝，
其中，所述病原体相关抗原来源于细菌、病毒、真菌或原生动物致病性生物体，能够激发受试者的的免疫学反应，
所述“eat-me”信号受体包括：TAM家族受体受体酪氨酸激酶、磷脂酰丝氨酸受体家族、低密度脂蛋白受体相关蛋白家族、甘露糖受体家族、清道夫受体家族、TREM受体家族、Toll样受体家族、Fc受体家族以及T细胞活化信号受体家族。


2.根据权利要求1所述的嵌合抗原受体，其特征在于：
其中，病原体相关抗原来源于下述病原体：冠状病毒，登革热病毒，金黄色葡萄球菌，人免疫缺陷病毒，结核分枝杆菌，炭疽芽孢杆菌，埃博拉病毒、乙型肝炎病毒，丙型肝炎病毒，曲霉菌属、白色念珠菌、砂眼衣原体，巨细胞病毒，流感病毒，呼吸道合胞病毒，单纯疱疹病毒，人乳头瘤病毒，疟原虫属，狂犬病病毒和黄热病病毒。


3.根据权利要求1所述的嵌合抗原受体，其特征在于：
其中，当所述病原体是冠状病毒，特别是高致病性冠状病毒时，抗原包括：S蛋白、N蛋白、M蛋白或E蛋白；
当所述病原体是登革热病毒DEN-1，DEN-2，DEN-3和DEN-4时，抗原包括：衣壳蛋白C，前膜蛋白prM，膜蛋白M，包膜蛋白E的结构域I、结构域II或结构域III，蛋白NS1，蛋白NS2A，蛋白NS2B，蛋白NS3，蛋白NS4A，蛋白2K，蛋白NS4B，蛋白NS5；
当所述病原体是金黄色葡萄球菌时，抗原包括：金黄色葡萄球菌聚集因子A蛋白ClfA，聚集因子B蛋白ClfB，金黄色葡萄球菌5型荚膜多糖CP5，金黄色葡萄球菌8型荚膜多糖CP8，WTA抗原，锰转运蛋白C，Can蛋白，蛋白A抗原，腺苷合成酶A，FnBPA抗原，FnBPB抗原，铁调节表面决定蛋白A，铁调节表面决定蛋白B，青霉素结合蛋白，FhuD2蛋白或Csa1A蛋白；
当病原体是HIV，特别是人免疫缺陷病毒的感染时，抗原包括：HIVp24抗原，HIV包膜蛋白Gp120、Gp41或Gp160，多蛋白GAG，阴性因子蛋白Nef，转录的反式激活剂Tat；
当病原体是结核菌，特别是结核分枝杆菌感染时：分泌抗原SssA；分子伴侣DnaK，细胞表面脂蛋白Mpt83，脂蛋白P23，磷酸转运系统通透酶蛋白pstA，14kDa抗原，纤连蛋白-结合蛋白CFbpC1，丙氨酸脱氢酶TB43，谷氨酰胺合酶1，ESX-1蛋白，蛋白CFP10，TB10.4蛋白，蛋白MPT83，蛋白MTB12，蛋白MTB8，Rpf-样蛋白，蛋白MTB32，蛋白MTB39，晶体蛋白，热休克蛋白HSP65，蛋白PST-S；
当所述病原体是炭疽杆菌，特别是炭疽芽孢杆菌时，抗原包括：炭疽保护性抗原PA，S层蛋白EA1，ssb1抗原，ACPS抗原，ADK抗原，胸苷酸激酶，BclA抗原，水肿因子EF，致死因子LF或S-层同源蛋白SLH；
当所述病原体是埃博拉病毒时，抗原包括：GP抗原，VP24抗原或VP35抗原；
当病原体是乙型肝炎病毒时，抗原包括：乙型肝炎表面抗原HBsAg，乙型肝炎核心抗原HbcAg，聚合酶，蛋白Hbx，preS2中表面蛋白，表面蛋白L，大S蛋白，病毒蛋白VP1，病毒蛋白VP2，病毒蛋白VP3，病毒蛋白VP4；
当所述病原体是丙型肝炎病毒时，抗原包括：包膜糖蛋白E1gp32gp35，包膜糖蛋白E2NS1gp68gp70，衣壳蛋白C，核心蛋白核，多蛋白，病毒蛋白VP1，病毒蛋白VP2，病毒蛋白VP3，病毒蛋白VP4，抗原G，蛋白NS3或蛋白NS5A；
当所述病原体是曲霉菌，特别是侵袭曲霉菌感染时，抗原包括：phyA抗原，Asp-f3抗原，egID抗原，agIB抗原，Crf2抗原，多糖抗原，半乳糖甘露聚糖GM抗原，Afmp1p抗原，Afmp2p抗原，Afmp4p抗原，Afmp1cr抗原，蛋白酶Pep1p，GPI-锚定蛋白Gel1p或GPI-锚定蛋白Crf1p；
当所述病原体是念珠菌，特别是白色念珠菌时，抗原包括：糖酵解酶烯醇化酶，分泌的天冬...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡适，傅文燕，赵健，
申请(专利权)人：沣潮医药科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31