用于用抗CD123免疫治疗来治疗癌症的组合物和方法技术

公开了包含CD123抗原结合结构域的嵌合抗原受体。还公开了涉及所述嵌合抗原受体的核酸、重组表达载体、宿主细胞、抗原结合片段和药物组合物。还公开了在对象中治疗或预防癌症的方法、以及制备嵌合抗原受体T细胞的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于用抗CD123免疫治疗来治疗癌症的组合物和方法相关申请的交叉引用本PCT专利申请要求于2018年9月20日提交的美国临时专利申请No.62/734,106的优先权，其各自的全部内容通过引用并入本文。序列表本申请包含序列表，该序列表已经以ASCII格式电子提交，并且在此通过引用整体并入。所述ASCII拷贝创建于2019年9月20日，命名为SequenceListing.txt，并且大小为175千字节。关于联邦政府资助研究和开发的声明本专利技术是在执行与卫生和人服务部(DepartmentofHealthandHumanServices)下属的国家卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)签订的合作研究和开发协议中产生的。美国政府在本专利技术中享有某些权利。
本申请涉及癌症领域，特别地涉及CD123抗原结合结构域和包含这样的CD123抗原结合结构域的嵌合抗原受体(chimericantigenreceptor，CAR)及其使用方法。
技术介绍
癌症是对人健康最致命的威胁之一。仅在美国，癌症每年就影响近130万新患者，并且是继心血管疾病之后的第二大死因，占死亡的约四分之一。实体瘤是造成这些死亡中的大多数的原因。尽管在某些癌症的医学治疗方面有显著的进展，但是在过去20年里，所有癌症的总体5年存活率仅提高了约10％。癌症或恶性肿瘤以不受控制的方式迅速生长和转移，这使治疗极为困难。AML是总体存活率为仅26％的毁灭性疾病。尽管年轻患者对AML的治疗倾向于具有更好的预后，但是老年患者中的5年存活可低至仅5％。AML的一线治疗涉及具有高毒性风险的多轮化学治疗(即诱导、巩固)。如果在第一次缓解之后进行造血干细胞移植，则5年无疾病存活率为仅30％至50％(参见万维网cancer.ca/en/cancer-information/cancer-type/leukemia-acute-myelogenous-aml/prognosis-and-survival/survival-statistics/？region＝on)。另外，具有高疾病负荷的AML患者可能不是骨髓移植的候选者，并且移植前的微小残留病与AML复发相关。目前的一线诱导/巩固治疗通常无法实现MDR阴性缓解以充分降低肿瘤负荷，因此在一线治疗之后，在进行或不进行BMT的情况下，AML复发的风险仍然很高(1)BiolBloodMarrowTransplant.2006年6月；12(6)：691-2.，Leukemiaburdenandoutcomeofallogeneictransplantinacutemyelogenousleukemia.，KambleRT，HjortsvangE，SelbyGB；(2)LeukLymphoma.2015年5月；56(5)：1353-61.Impactofpre-transplantdiseaseburdenontheoutcomeofallogeneichematopoieticstemcelltransplantinrefractoryandrelapsedacutemyeloidleukemia：asingle-centerstudy.TianH等)。PBDCN是一种罕见的髓性赘生物，其被归类为AML的亚型，并且有时作为AML用诱导和巩固化学治疗进行治疗，以及有时作为ALL。BMT通常在第一次缓解时施用。然而，目前尚无针对PBDCN的正在进行的临床试验，并且也没有批准的一线治疗。(白血病淋巴瘤协会，参见万维网lls.org/leukemia/blastic-plasmacytoid-dendritic-cell-neoplasm)。因此，迫切需要针对CD123+恶性肿瘤的更好的治疗方式。靶向CD123的CAR方法优于化学治疗，因为其在消除CD123+肿瘤细胞和肿瘤干细胞方面可实现更好的功效，并且因为其避免了与化学治疗相关的毒性。重要地，预期CART细胞在消除微小残留病方面比化学治疗更有效，从而导致更好的长期治疗预后。此外，由于CAR123可帮助具有高肿瘤负荷的患者变得符合BMT，因此其可作为移植的桥梁用于肿瘤减积。CAR123代表了对现有技术的改进，因为在CAR设计中使用了独特的人ScFv(以下称为“hScFv”)序列，这与在其他地方的CAR设计中采用的鼠来源的ScFv相反。小鼠来源的序列带有免疫原性的风险，并且可在患者中诱导变态反应或过敏反应，从而导致CART消除或危及生命的过敏症。嵌合抗原受体(CAR)是包含三个基本单元的杂合分子：(1)胞外抗原结合基序，(2)连接/跨膜基序，以及(3)胞内T细胞信号传导基序(LongAH，HasoWM，OrentasRJ.Lessonslearnedfromahighly-activeCD22-specificchimericantigenreceptor.Oncoimmunology.2013；2(4)：e23621)。CAR的抗原结合基序通常在免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)分子的最小结合结构域单链可变片段(singlechainFragmentvariable，ScFv)之后形成。还已经改造了替代的抗原结合基序，例如受体配体(即，IL-13已被改造为结合肿瘤表达的IL-13受体)、完整的免疫受体、文库来源的肽和固有免疫系统效应分子(例如NKG2D)。用于CAR表达的替代细胞靶标(例如NK或γ-δT细胞)也在开发中(BrownCE等，ClinCancerRes.2012；18(8)：2199-209；LehnerM等，PLoSOne.2012；7(2)：e31210)。关于限定最活跃的T细胞群以用CAR载体进行转导，确定最佳培养和扩增技术，以及限定CAR蛋白质结构本身的分子细节，仍然有重要的工作。CAR的连接基序可以是相对稳定的结构结构域，例如IgG的恒定结构域，或设计成延伸的柔性接头。可使用结构基序(例如来源于IgG恒定结构域的那些)来使ScFv结合结构域延伸远离T细胞质膜表面。这对于其中结合结构域特别接近肿瘤细胞表面膜的一些肿瘤靶标(例如对于二唾液酸神经节苷脂GD2；Orentas等，未发表的观察结果)来说可以是重要的。迄今为止，CAR中使用的信号传导基序总是包含CD3-ζ链，因为该核心基序是T细胞活化的关键信号。首次报道的第二代CAR的特征在于CD28信号传导结构域和CD28跨膜序列。该基序也用于包含CD137(4-1BB)信号传导基序的第三代CAR中(ZhaoY等，JImmunol.2009；183(9)：5563-74)。随着利用与抗CD3和抗CD28抗体连接的珠来活化T细胞的新技术的出现，来自CD28的经典“信号2”的存在不再需要由CAR本身编码。使用珠活化，发现第三代载体在体外测定中并不优于第二代载体，并且它们在白血病的小鼠模型中并不提供优于第二代载体的明显益处(HasoW，LeeDW，ShahNN，Stetler-StevensonM，YuanCM，PastanIH，DimitrovD本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸分子，所述嵌合抗原受体(CAR)包含至少一个胞外抗原结合结构域、至少一个跨膜结构域和至少一个胞内信号传导结构域，所述胞外抗原结合结构域包含由含有SEQ ID NO：1、3、5、7、9、11、15、17、19、21、23、25、69、71或73的核苷酸序列编码的CD123抗原结合结构域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 US 62/734,1061.编码嵌合抗原受体(CAR)的分离的核酸分子，所述嵌合抗原受体(CAR)包含至少一个胞外抗原结合结构域、至少一个跨膜结构域和至少一个胞内信号传导结构域，所述胞外抗原结合结构域包含由含有SEQIDNO：1、3、5、7、9、11、15、17、19、21、23、25、69、71或73的核苷酸序列编码的CD123抗原结合结构域。


2.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个CD123抗原结合结构域包含与CD123结合的抗体的至少一个单链可变片段。


3.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个CD123抗原结合结构域包含与CD123结合的抗体的至少一个重链可变区。


4.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个CD123抗原结合结构域、所述至少一个胞内信号传导结构域或这二者通过接头或间隔区结构域与所述跨膜结构域连接。


5.权利要求4所述的分离的核酸分子，其中所编码的接头或间隔区结构域来源于CD8、TNFRSF19或CD28的胞外结构域，并且与跨膜结构域连接。


6.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中在所编码的胞外CD123抗原结合结构域之前是编码前导肽的前导核苷酸序列。


7.权利要求6所述的分离的核酸分子，其中所述前导核苷酸序列包含含有以下的核苷酸序列：编码SEQIDNO：14的前导氨基酸序列的SEQIDNO：13、或编码SEQIDNO：40的前导氨基酸序列的SEQIDNO：39、或编码SEQIDNO：42的前导氨基酸序列的SEQIDNO：41、或编码SEQIDNO：44的前导氨基酸序列的SEQIDNO：43。


8.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所述跨膜结构域包含含有以下的蛋白质的跨膜结构域：T细胞受体的α、β或ζ链，CD8，CD28，CD3ε，CD45，CD4，CD5，CD8，CD9，CD16，CD22，CD33，CD37，CD64，CD80，CD83，CD86，CD134，CD137，CD154和TNFRSF19，或其任意组合。


9.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中编码所述胞外CD123抗原结合结构域的核酸序列包含含有SEQIDNO：1、3、5、7、9、11、15、17、19、21、23、25、69、71或73的核酸序列或者与其具有85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的序列。


10.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个胞内信号传导结构域还包含CD3ζ胞内结构域。


11.权利要求10所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个胞内信号传导结构域布置在相对于所述CD3ζ胞内结构域的C端侧。


12.权利要求1所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个胞内信号传导结构域包含共刺激结构域、初级信号传导结构域，或其任意组合。


13.权利要求12所述的分离的核酸分子，其中所编码的至少一个共刺激结构域包含以下的功能性信号传导结构域：OX40、CD70、CD27、CD28、CD5、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18)、ICOS(CD278)、DAP10、DAP12和4-1BB(CD137)，或其任意组合。


14.嵌合抗原受体(CAR)，其由权利要求1所述的分离的核酸分子编码。


15.权利要求14所述的CAR，其包含至少一个胞外抗原结合结构域、至少一个跨膜结构域和至少一个胞内信号传导结构域，所述胞外抗原结合结构域包含含有SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、16、18、20、22、24、26、70、72或74的氨基酸序列的CD123抗原结合结构域。


16.权利要求15所述的CAR，其中所述CD123抗原结合结构域包含与CD123结合的抗体的至少一个单链可变片段。


17.权利要求15所述的CAR，其中所述CD123抗原结合结构域包含与CD123结合的抗体的至少一个重链可变区。


18.权利要求15所述的CAR，其中所述跨膜结构域包含含有以下的蛋白质的跨膜结构域：T细胞受体的α、β或ζ链，CD8，CD28，CD3ε，CD45，CD4，CD5，CD8，CD9，CD16，CD22，CD33，CD37，CD64，CD80，CD86，CD134，CD137，CD154和TNFRSF19，或其任意组合。


19.权利要求18所述的CAR，其中所述CD8跨膜结构域包含SEQIDNO：27的氨基酸序列，或者与SEQIDNO：28的氨基酸序列具有85％、90％、95％、96％、97％、98％或99％同一性的氨基酸序列。


20.权利要求15所述的CAR，其中所述至少一个胞外抗原结合结构域和所述至少一个胞内信号传导结构域或这二者通过接头或间隔区结构域与所述跨膜结构域连接，所述胞外抗原结合结构域包含含有SEQIDNO：2、4、6、8、10、12、16、18、20、22、24、26、70、72或74的氨基酸序列的CD123抗原结合结构域。


21.权利要求20所述的CAR，其中所述接头或间隔区结构域来源于CD8、TNFRSF19、IgG4或CD28的胞外结构域，并且与跨膜结构域连接。


22.权利要求17所述的CAR，其中所述至少一个胞内信号传导结构域包含共刺激结构域和初级信号传导结构域。


23.权利要求22所述的CAR，其中所述至少一个胞内信号传导结构域包含共刺激结构域，所述共刺激结构域包含选自以下的蛋白质的功能性信号传导结构域：OX40、CD70、CD27、CD28、CD5、ICAM-1、LFA-1(CD11a/CD18...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特尔·S·迪米特罗夫，朱忠玉，里马斯·J·奥伦塔什，迪娜·施奈德，博罗·德罗普利奇，
申请(专利权)人：莱蒂恩技术公司，美国政府卫生与公众服务部，
类型：发明
国别省市：美国;US