工程化的细胞及其用途制造技术

一种诱导免疫细胞活性的系统，所述系统包含嵌合抗原受体、T细胞受体以及它们的各种组合。合。合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工程化的细胞及其用途
[0001]交叉引用
[0002]本申请要求于2018年6月19日提交的专利合作条约申请号PCT/CN2018/091789的优先权，所述申请的全部内容出于所有目的以引用方式并入本文。
[0003]专利技术背景
[0004]效应细胞活性可涉及配体结合至膜结合受体，该膜结合受体包含细胞外抗原结合结构域和细胞内信号传导结构域。抗原结合结构域与其对应的靶标之间形成复合物可导致受体本身发生构象和/或化学修饰，这继而可产生在细胞内转导的一系列信号。利用这种相互作用来开发免疫细胞疗法的尝试已显示出有希望的功效，但脱靶毒性也导致了所治疗的受试者的不良副作用，包括细胞因子释放综合征。这种和其他副作用可进一步加剧炎症反应、器官衰竭，并且甚至在极端情况下导致死亡。
[0005]所有T细胞的发育和功能均取决于其抗原受体。T细胞受体(TCR)是一种多蛋白复合物，其由以下两种功能不同的模块组成：配体结合模块和信号传输模块。配体结合模块由两条可变的多肽链TCRα和TCRβ组成，它们形成共价连接的异二聚体并且负责TCR的配体特异性。TCR复合体的信号传输模块由不变的多肽链组成，所述不变的多肽链包括CD3e、CD3g、CD3d和z。其中CD3e、CD3g和CD3d形成非共价连接的CD3eg和CD3ed异二聚体，而z形成共价连接的zz同二聚体。TCR复合物的表面表达需要完整组装的复合物亚基集。组装开始于在内质网中形成CD3ed和CD3eg异二聚体。然后，它们分别与TCRα和TCRβ缔合，以产生中间体复合物。zz同二聚体是最后一个接合的亚基，并在其并入后，整个TCR复合物被转运至质膜(Klausner等人，(1990)；Exley等人，(1991)；Dave等人，(1997)；Marie-Cardine和Schraven,(1999)；Kane等人，(2000)；Matthew等人，(2004))。
[0006]与TCRαβ结合的pMHC通过CD3信号传导单元传递至细胞中，涉及TCR-CD3聚集和构象变化。许多实验已经证明T细胞激活涉及一系列由TCR介导的信号，这些信号受位于CD3链(CD3 zz、CD3eg和CD3ed)的胞质尾区内的三个不同的细胞内信号传导基序调控(Sun等人，J Immunol(185),(2010))。使用嵌合分子的研究已表明，TCR的所有信号传导链的胞质尾区都可以独立地转导导致细胞毒性和/或细胞因子产生的信号，从而绕过TCR的αβ识别方式。然而，基于实验结果，先前报道过仅通过CD3ζ链的信号不足以引发静息的T淋巴细胞(Thomas等人，J.Exp.Med.,(1995))，并且小鼠中突变的CD3e信号传导结构域显示出不完整的T细胞功能(Matthew等人，J Immunol(193),(2014)。)CD3eg、CD3ed和zz链在贡献T细胞功能起互补作用，甚至协同效应(Borroto等人，J Immunol(163),(1999))。
[0007]嵌合抗原受体(CAR)是一种模块化融合蛋白，所述模块化融合蛋白包含与一个或两个共刺激分子连接的结合结构域、间隔区结构域、跨膜结构域和含有CD3z的细胞内信号传导结构域。CAR结构已从仅涉及CD3ζ信号传导结构域的初始组合物显著进化，被称为“第一代CAR”。从那时起，为了增加T细胞的持久性和增殖，添加了共刺激末端结构域，从而产生第二代(例如，CD3ζ加4-1BB或CD28信号传导结构域)和第三代(例如，CD3ζ加4-1BB和CD28信号传导结构域)CAR。
[0008]CAR T细胞的过继转移已证明了在治疗血源性肿瘤方面的显著成功；显著地，正在
探索在白血病(Gill,S等人，Blood Rev,(2015))和患有淋巴瘤和骨髓瘤的患者中的适应症中使用CD19 CAR。越来越多的临床试验专注于实体瘤。不幸的是，临床结果远没有那么令人鼓舞。迄今为止，已报道的两个最积极的试验已经使用GD2 CAR靶向神经母细胞瘤(11名患者中有3名完全缓解)(Louis等人，Blood(118),(2011))，并且使用HER2 CAR用于肉瘤(17名患者中有4名表现出稳定的疾病)(Ahmed等人，J Clin Oncol(33),(2015))。
[0009]已经提出患者血清中不良的运输、有限持久性和的T细胞抑制活性导致观察到缺乏功效(Kershaw等人，Clin.Cancer Res(12),(2006))。仍然存在对用于提高具有更好的细胞杀伤效应、体内持久性和对肿瘤微环境的更好耐受性的经遗传修饰的T细胞的综合功能新设计的未满足需求。

技术实现思路

[0010]鉴于前述，非常需要用于进行免疫疗法的替代组合物和方法。本公开的组合物和方法解决了该需求，并且还提供了另外的优点。本公开的各个方面提供了用于诱导免疫细胞的活性的系统、组合物和方法。
[0011]在一个方面中，提供了一种诱导免疫细胞和/或靶细胞的活性的系统，该系统包含：(a)嵌合抗原受体(CAR)，该CAR包含表现出与第一表位的特异性结合的第一抗原结合结构域、跨膜结构域和细胞内信号传导结构域；以及(b)经修饰的T细胞受体(TCR)复合物，该经修饰的TCR复合物包含表现出与第二表位的特异性结合的第二抗原结合结构域，其中所述第二抗原结合结构域连接至：(i)至少一条TCR链，所述至少一条TCR链选自T细胞受体的α链、β链、γ链和δ链；(ii)分化簇3(CD3)的ε链、δ链和/或γ链；或(iii)CD3ζ链。
[0012]在一些实施方案中，第一抗原结合结构域与第一表位的结合和/或第二抗原结合结构域与第二表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的免疫细胞活性。
[0013]在一些实施方案中，两个或更多个抗原结合结构域任选地串联连接至(i)至少一条TCR链，所述至少一条TCR链选自T细胞受体的α链、β链、γ链和δ链；(ii)分化簇3(CD3)的ε链、δ链和/或γ链；(iii)CD3ζ链，并且其中所述两个或更多个抗原结合结构域与它们相应的表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的免疫细胞活性。
[0014]在一些实施方案中，所述免疫细胞活性选自由以下组成的组：所述免疫细胞的克隆扩增；由所述免疫细胞的细胞因子释放；所述免疫细胞的细胞毒性；所述免疫细胞的增殖；所述免疫细胞的分化、去分化或转分化；所述免疫细胞的运动和/或运输；所述免疫细胞的耗尽和/或重新激活；以及由所述免疫细胞释放其他细胞间分子、代谢物、化合物或它们的组合。
[0015]在一些实施方案中，所述第一抗原结合结构域与所述第一表位的结合以及所述第二抗原结合结构域与所述第二表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的细胞毒性，所述细胞毒性与仅所述第一抗原结合结构域与所述第一表位结合或仅所述第二抗原结合结构域与所述第二表位结合相比得到增强。
[0016]在一些实施方案中，与仅所述第一抗原结合结构域与所述第一表位结合或仅所述第二抗原结合结构域与所述第二表位结合相比，所述第一抗原结合结构域与所述第一表位的结合以及所述第二抗原结合结构域与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种诱导免疫细胞和/或靶细胞的活性的系统，所述系统包含：(a)嵌合抗原受体(CAR)，所述嵌合抗原受体包含表现出与第一表位特异性结合的第一抗原结合结构域、跨膜结构域和细胞内信号传导结构域；以及(b)经修饰的T细胞受体(TCR)复合物，所述经修饰的TCR复合物包含表现出与第二表位特异性结合的第二抗原结合结构域，其中所述第二抗原结合结构域连接至：(i)至少一条TCR链，所述至少一条TCR链选自T细胞受体的α链、β链、γ链和δ链，(ii)分化簇3(CD3)的ε链、δ链和/或γ链，或者(iii)CD3ζ链。2.如权利要求1所述的系统，其中所述第一抗原结合结构域与所述第一表位的结合和/或所述第二抗原结合结构域与所述第二表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的免疫细胞活性。3.如权利要求1所述的系统，其中两个或更多个抗原结合结构域任选地串联连接至(i)至少一条TCR链，所述至少一条TCR链选自T细胞受体的α链、β链、γ链和δ链；(ii)分化簇3(CD3)的ε链、δ链和/或γ链；(iii)CD3ζ链，并且其中所述两个或更多个抗原结合结构域与它们相应的表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的免疫细胞活性。4.如权利要求2或3所述的系统，其中所述免疫细胞活性选自由以下组成的组：所述免疫细胞的克隆扩增；由所述免疫细胞的细胞因子释放；所述免疫细胞的细胞毒性；所述免疫细胞的增殖；所述免疫细胞的分化、去分化或转分化；所述免疫细胞的运动和/或运输；所述免疫细胞的耗尽和/或重新激活；以及由所述免疫细胞释放其他细胞间分子、代谢物、化合物或它们的组合。5.如权利要求1所述的系统，其中所述第一抗原结合结构域与所述第一表位的结合以及所述第二抗原结合结构域与所述第二表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的细胞毒性，所述细胞毒性与仅所述第一抗原结合结构域与所述第一表位结合或仅所述第二抗原结合结构域与所述第二表位结合相比得到增强。6.如权利要求1所述的系统，其中与仅所述第一抗原结合结构域与所述第一表位结合或仅所述第二抗原结合结构域与所述第二表位结合相比，所述第一抗原结合结构域与所述第一表位的结合以及所述第二抗原结合结构域与所述第二表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的细胞毒性，并且增加所述细胞毒性的持久性。7.如权利要求3所述的系统，其中当所述系统在受试者的免疫细胞中表达时，与仅所述第一抗原结合结构域与所述第一表位结合相比，所述两个或更多个抗原结合结构域与它们相应的表位的结合激活表达所述系统的免疫细胞的细胞毒性，并且增加所述细胞毒性的持久性。8.如权利要求1所述的系统，其中所述经修饰的TCR包含第三抗原结合结构域，所述第三抗原结合结构域连接至：(i)所述第二抗原结合结构域，(ii)所述至少一条TCR链，所述至少一条TCR链选自T细胞受体的α链、β链、γ链和δ链，(iii)所述分化簇3(CD3)的ε链、δ链和/或γ链，或者(iv)所述CD3ζ链。9.如权利要求1所述的系统，其中所述CAR包含一个或多个另外的抗原结合结构域。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个另外的抗原结合结构域表现出与一个或多个另外的表位的特异性结合。11.如权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个另外的表位与所述第一表位或所述第二表位相同。12.如权利要求10所述的系统，其中所述一个或多个另外的表位与所述第一表位和所述第二表位不同。13.如权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个另外的抗原结合结构域和所述第一抗原结合结构域串联连接。14.如权利要求1所述的系统，其中所述CAR的所述细胞内信号传导结构域包含基于免疫受体酪氨酸的激活基序(ITAM)。15.如权利要求1所述的系统，其中所述CAR的所述细胞内信号传导结构域包含基于免疫受体酪氨酸的抑制基序(ITIM)。16.如权利要求1所述的系统，其中所述CAR的所述细胞内信号传导结构域包括Fcγ受体(FcγR)、Fcε受体(FcεR)、Fcα受体(FcαR)、新生儿Fc受体(FcRn)、CD3、CD3ζ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD4、CD5、CD8、CD21、CD22、CD28、CD32、CD40L(CD154)、CD45、CD66d、CD79a、CD79b、CD80、CD86、CD278(也称为ICOS)、CD247ζ、CD247η、DAP10、DAP12、FYN、LAT、Lck、MAPK、MHC复合物、NFAT、NF-κB、PLC-γ、iC3b、C3dg、C3d和Zap70的信号传导结构域。17.如权利要求16所述的系统，其中所述细胞内信号传导结构域包括CD3ζ的信号传导结构域。18.如权利要求1所述的系统，其中所述CAR还包含共刺激结构域。19.如权利要求18所述的系统，其中所述共刺激结构域包括MHC I类分子、TNF受体蛋白、免疫球蛋白样蛋白、细胞因子受体、整合素、信号传导淋巴细胞激活分子(SLAM蛋白)、激活NK细胞受体或Toll配体受体的信号传导结构域。20.如权利要求18所述的系统，其中所述共刺激结构域包括选自以下的分子的信号传导结构域：2B4/CD244/SLAMF4、4-1BB/TNFSF9/CD137、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BAFF-R/TNFRSF13C、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BLAME/SLAMF8、BTLA/CD272、CD100(SEMA4D)、CD103、CD11a、CD11b、CD11c、CD11d、CD150、CD160(BY55)、CD18、CD19、CD2、CD200、CD229/SLAMF3、CD27配体/TNFSF7、CD27/TNFRSF7、CD28、CD29、CD2F-10/SLAMF9、CD30配体/TNFSF8、CD30/TNFRSF8、CD300a/LMIR1、CD4、CD40配体/TNFSF5、CD40/TNFRSF5、CD48/SLAMF2、CD49a、CD49D、CD49f、CD53、CD58/LFA-3、CD69、CD7、CD8α、CD8β、CD82/Kai-1、CD84/SLAMF5、CD90/Thy1、CD96、CDS、CEACAM1、CRACC/SLAMF7、CRTAM、CTLA-4、DAP12、Dectin-1/CLEC7A、DNAM1(CD226)、DPPIV/CD26、DR3/TNFRSF25、EphB6、GADS、Gi24/VISTA/B7-H5、GITR配体/TNFSF18、GITR/TNFRSF18、HLA I类、HLA-DR、HVEM/TNFRSF14、IA4、ICAM-1、ICOS/CD278、Ikaros、IL2Rβ、IL2Rγ、IL7Rα、整合素α4/CD49d、整合素α4β1、整合素α4β7/LPAM-1、IPO-3、ITGA4、ITGA6、ITGAD、ITGAE、ITGAL、ITGAM、ITGAX、ITGB1、ITGB2、ITGB7、KIRDS2、LAG-3、LAT、LIGHT/TNFSF14、LTBR、Ly108、Ly9(CD229)、淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)、淋巴毒素-α/TNF-β、NKG2C、NKG2D、NKp30、NKp44、NKp46、NKp80(KLRF1)、NTB-A/SLAMF6、OX40配体/TNFSF4、OX40/TNFRSF4、PAG/Cbp、PD-1、PDCD6、PD-L2/B7-DC、PSGL1、RELT/TNFRSF19L、SELPLG(CD162)、SLAM(SLAMF1)、SLAM/CD150、SLAMF4
(CD244)、SLAMF6(NTB-A)、SLAMF7、SLP-76、TACI/TNFRSF13B、TCL1A、TCL1B、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TL1A/TNFSF15、TNF RII/TNFRSF1B、TNF-α、TRANCE/RANKL、TSLP、TSLP R、VLA1和VLA-6。21.如权利要求1所述的系统，其中所述第一抗原结合结构域和/或所述第二抗原结合结构域包含Fab、Fab
’
、F(ab
’
)2、Fv、单链Fv(scFv)、微型抗体、双抗体、单结构域抗体、骆驼科动物抗体的轻链可变结构域(VL)或可变结构域(V
H
H)。22.如权利要求1所述的系统，其中所述抗原结合结构域中的至少一者包含受体。23.如权利要求1所述的系统，其中所述抗原结合结构域中的至少一者包含受体的配体。24.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和所述第二表位存在于不同的抗原上。25.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和所述第二表位存在于共同的抗原上。26.如权利要求1或10所述的系统，其中至少一个表位存在于一个或多个细胞表面抗原上。27.如权利要求26所述的系统，其中所述一种或多种细胞表面抗原是肿瘤相关抗原、酪氨酸激酶受体、丝氨酸激酶受体和G蛋白偶联受体。28.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和/或所述第二表位存在于通用抗原上。29.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和/或所述第二表位存在于新抗原上。30.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和/或所述第二表位是新表位。31.如权利要求1所述的系统，其中所述第一表位和/或所述第二表位存在于肿瘤相关抗原上。32.如权利要求31所述的系统，其中所述肿瘤相关抗原选自由以下组成的组：707-AP、生物素化的分子、a-辅肌动蛋白-4、abl-bcr alb-b3(b2a2)、abl-bcr alb-b4(b3a2)、脂肪分化相关蛋白、AFP、AIM-2、膜联蛋白II、ART-4、BAGE、BCMA、b-连环蛋白、bcr-abl、bcr-abl p190(e1a2)、bcr-abl p210(b2a2)、bcr-abl p210(b3a2)、BING-4、CA-125、CAG-3、CAIX、CAMEL、半胱天冬酶-8、CD171、CD19、CD20、CD22、CD4、CD23、CD24、CD30、CD33、CD38、CD44v7/8、CD70、CD123、CD133、CDC27、CDK-4、CEA、CLCA2、CLL-1、CTAG1B、Cyp-B、DAM-10、DAM-6、DEK-CAN、DLL3、EGFR、EGFRvIII、EGP-2、EGP-40、ELF2、Ep-CAM、EphA2、EphA3、erb-B2、erb-B3、erb-B4、ES-ESO-1a、ETV6/AML、FAP、FBP、胎儿乙酰胆碱受体、FGF-5、FN、FR-α、G250、GAGE-1、GAGE-2、GAGE-3、GAGE-4、GAGE-5、GAGE-6、GAGE-7B、GAGE-8、GD2、GD3、GnT-V、Gp100、gp75、GPC3、GPC-2、Her-2、HLA-A*0201-R170I、HMW-MAA、HSP70-2M、HST-2(FGF6)、HST-2/neu、hTERT、iCE、IL-11Rα、IL-13Rα2、KDR、KIAA0205、K-RAS、L1-细胞粘附分子、LAGE-1、LDLR/FUT、Lewis Y、L1-CAM、MAGE-1、MAGE-10、MAGE-12、MAGE-2、MAGE-3、MAGE-4、MAGE-6、MAGE-A1、MAGE-A2、MAGE-A3、MAGE-A6、MAGE-B1、MAGE-B2、苹果酸酶、乳腺珠蛋白-A、MART-1/Melan-A、MART-2、MC1R、M-CSF、间皮素、MUC1、MUC16、MUC2、MUM-1、MUM-2、MUM-3、肌球蛋白、NA88-A、Neo-PAP、NKG2D、NPM/ALK、N-RAS、NY-ESO-1、OA1、OGT、癌胚抗原(h5T4)、OS-9、P多肽、P15、P53、PRAME、PSA、PSCA、PSMA、PTPRK、RAGE、ROR1、RU1、RU2、SART-1、SART-2、SART-3、
SOX10、SSX-2、生存素、生存素-2B、SYT/SSX、TAG-72、TEL/AML1、TGFαRII、TGFβRII、TP1、TRAG-3、TRG、TRP-1、TRP-2、TRP-2/INT2、TRP-2-6b、酪氨酸酶、VEGF-R2、WT1、α-叶酸受体和κ轻链。33.如权利要求1或10所述的系统，其中至少一个表位存在于免疫检查点受体或免疫检查点受体配体上。34.如权利要求33所述的系统，其中所述免疫检查点受体或免疫检查点受体配体是PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA-4、TIM-3、LAG3、TIGIT、BLTA、CD47或CD40。35.如权利要求1或10所述的系统，其中至少一个表位存在于细胞因子或细胞因子受体上。36.如权利要求35所述的系统，其中所述细胞因子或细胞因子受体是CCR2b、CXCR2(CXCL1受体)、CCR4(CCL17受体)、Gro-a、IL-2、IL-7、IL-15、IL-21、IL-12、乙酰肝素酶、CD137L、LEM、Bcl-2、CCL17、CCL19或CCL2。37.如权利要求1或10所述的系统，其中至少一个表位存在于由主要组织相容性复合物(MHC)呈递的抗原上。38.如权利要求37所述的系统，其中所述MHC是HLA 1类。39.如权利要求37所述的系统，其中所述MHC是HLA 2类。40.一种分离的宿主细胞，所述分离的宿主细胞表达如权利要求1至39中任一项所述的系统。41.如权利要求40所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞是免疫细胞。42.如权利要求41所述的宿主细胞，其中所述免疫细胞是淋巴细胞。43.如权利要求42所述的宿主细胞，其中所述淋巴细胞是T细胞。44.如权利要求42所述的宿主细胞，其中所述淋巴细胞是α/βT细胞和/或γ/δT细胞。45.如权利要求43所述的宿主细胞，其中所述T细胞是CD8+T细胞。46.如权利要求43所述的宿主细胞，其中所述T细胞是CD4+T细胞。47.如权利要求42所述的宿主细胞，其中所述淋巴细胞是自然杀伤(NK)细胞。48.如权利要求40至47中任一项所述的宿主细胞，其中所述宿主细胞表现出与同时存在于靶细胞中的两种抗原的特异性结合。49.一种抗原特异性免疫细胞，所述抗原特异性免疫细胞包含至少两个外源引入的抗原结合结构域，所述至少两个外源引入的抗原结合结构域中的一个连接至T细胞受体(TCR)复合物，另一个连接至嵌合抗原受体(CAR)，其中所述免疫细胞与表达由所述至少两个外源引入的抗原结合结构域识别的一种或多种抗原的靶细胞特异性结合。50.如权利要求49所述的免疫细胞，其中连接至所述CAR的所述抗原结合结构域主要介导所述免疫细胞与所述靶细胞之间的相互作用，并且当所述免疫细胞与所述靶细胞之间的所述相互作用发生时，连接至所述TCR复合物的所述抗原结合结构域主要介导免疫细胞活性。51.如权利要求50所述的免疫细胞，其中所述免疫细胞活性选自由以下组成的组：所述免疫细胞的克隆扩增；由所述免疫细胞的细胞因子释放；所述免疫细胞的细胞毒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉辉，章方良，赵涛，曾明，张亚峰，张望，武术，潘琦，杨帅，
申请(专利权)人：南京传奇生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：