用于白血病的CART细胞疗法的T细胞增效剂及获得增效T细胞的方法技术

本发明专利技术涉及用于针对血液肿瘤如急性髓系白血病的CAR T细胞疗法中的T细胞增效剂，及使用其增强CAR T细胞疗法效果的方法。所述方法包括使用T细胞增效剂在体外培养过程中处理在CAR T疗法中使用的T细胞。本发明专利技术的T细胞增效剂能够增强CAR T/NK细胞向骨髓的迁移，提高CAR T细胞疗法清除肿瘤的效果。T细胞疗法清除肿瘤的效果。

【技术实现步骤摘要】
用于白血病的CAR T细胞疗法的T细胞增效剂及获得增效T细胞的方法


[0001]本专利技术涉及针对肿瘤的嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法，具体涉及用于针对血液肿瘤如急性髓系白血病的CAR T细胞疗法中的T细胞增效剂，及使用其增强CAR T细胞疗法效果的方法。

技术介绍

[0002]急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia,AML)是一种来源于骨髓的肿瘤，尽管化疗可以诱导高达70％的缓解率，但绝大部分患者都会复发。((Bishop,1997))，当骨髓中白血病细胞超过5％则为髓内复发，如果出现在骨髓外的部分则成为髓外复发(通常为中枢神经系统和睾丸)，儿童白血病髓内髓外复发大约各占一半，而成人95％髓内复发。能否清除骨髓内的白血病干细胞是治疗急性髓系白血病成败的关键因素。
[0003]目前已报道使用靶向CD19嵌合抗原受体T细胞治疗急性淋巴细胞白血病(Acute lymphocytic leukemia,ALL)取得惊人的效果(Maude et al.,2014)。显示CAR T细胞治疗对于治疗血液病尤其是血液肿瘤的巨大潜力。至今，CD123，CD33，CLL1等靶点已经在临床前被验证为急性髓细胞白血病的潜在靶点(Kenderian et al.,2015；Mardiros et al.,2013；Wang et al.,2018)。然而，使用了针对这些位点设计的CAR T细胞的细胞疗法在治疗AML中没有达到满意的效果，即，没有在治疗AML中CAR T细胞疗法取得显著效果的报道。
[0004]对于CAR T细胞为何在AML中难以起效，专利技术人在研究后提出的观点是，影响CAR T起效的重要原因为CAR T细胞很难进入肿瘤部位，以及进入体内的CAR T在体内很难持续地存在。目前已有的几项临床研究提示，CAR T细胞向骨髓的迁移性是影响CAR T细胞治疗效果的基础。据报道，用于治疗的CAR T细胞向骨髓迁移越多，则患者的治疗效果越佳(Ritchie et al.,2013；Wang et al.,2015)。因此，提高CAR T细胞在治疗过程中向肿瘤部位迁移的能力成为改善CAR T细胞的治疗效果的一个研究方向。
[0005]决定CAR T细胞疗效的另一关键因素是CAR T细胞能否在体内持续存在，短期的CAR T细胞体内存活往往导致了治疗效果不佳。因此，需要一种改善CAR T细胞体内存活的方法。
[0006]专利技术概述
[0007]CAR T细胞在体外的构建过程涉及到T细胞的增殖分化。在该过程中，PI3K-Akt/mTOR信号通路对于T细胞的增殖，存活，迁移以及效应/记忆亚群的分化扮演关键角色。其中，CD3/CD28抗体磁珠和IL2细胞因子以及CAR结构等向T细胞传递的信号都会导致PI3K-Akt/mTOR信号通路的活化。而过度的PI3K-Akt/mTOR信号通路的激活会促进短寿命的终末效应T细胞的形成，且会下调CD62L，CCR7及CXCR4等趋化因子受体的表达(Arojo et al.,2018；Sinclair et al.,2008)。而目前已有文章报道，通过使CAR T细胞过表达趋化因子受体从而促进了CAR T细胞向肿瘤内的迁移(Di Stasi et al.,2009；Moon et al.,2011)。
[0008]雷帕霉素是由吸水链霉菌产生，在1972年首次由苏兰德拉纳特和同事从复活节岛
的吸水链霉菌样品中分离发现。该化合物最初以该岛拉帕努伊的原名命名为雷帕霉素(Sirolimus)。Sirolimus最初被开发为抗真菌剂。但是，由于发现其具有抑制mTOR的能力，具有强大的免疫抑制和抗增殖特性，因此放弃了该用途。经美国食品药品监督管理局批准于1999年9月上市，由辉瑞公司(以前由惠氏)以商品名Rapamune销售。
[0009]雷帕霉素是一种大环内酯化合物，其在临床上使用作为免疫抑制剂，用于防止器官移植排斥，其还用于治疗一种罕见的肺部疾病，称为淋巴管平滑肌瘤病。它在以治疗浓度(10～30μg
·
L-1
)使用时在人体中具有免疫抑制功能，尤其是在防止肾脏移植排斥中特别有用。关于其作用机理，它通常被认为通过mTOR抑制作用而降低T细胞和B细胞对白细胞介素2(IL-2)的敏感性，从而能够抑制T细胞和B细胞的活化。
[0010]专利技术人的前期研究发现，在CAR T细胞体外构建过程中，CXCR4的表达会降低，且产生更多的是短寿命的CAR T细胞。
[0011]专利技术人进行了深入研究，通过转录组分析发现，在CAR T细胞中PI3K-AKT/mTOR信号通路被明显活化。最终发现，在CAR T细胞构建过程中，通过向培养体系中添加mTOR的经典抑制剂雷帕霉素，可以有效上调CXCR4的表达，并且生成更长寿命的CAR T细胞。这样获得的CAR T细胞可以更为有效地向骨髓迁移，并且在体内存活时间更长，从而达到更好地治疗白血病的疗效。
[0012]本专利技术涉及一种用于针对肿瘤，优选为血液肿瘤(白血病)的CAR T细胞疗法，包括使用作为T细胞增效剂的PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂，从而增强CAR T/NK细胞的骨髓迁移性及延长体内存活时间，特别地，所述PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂为雷帕霉素。
[0013]在一个实施方式中，通过在培养过程中添加适当浓度例如20nM的雷帕霉素，可以减弱CAR T细胞体外生产过程中PI3K-Akt/mTOR的过度活化，上调CXCR4的表达，增强CAR T对于骨髓AML的杀伤性。此外，还可以通过增加Tscm细胞的比例，下调耗竭标记的表达，从而提高具有效能的CAR T细胞的体内存活时间，进一步增强CAR T细胞在AML治疗中的抗癌活性。
[0014]本专利技术涉及雷帕霉素作为T细胞增效剂通过与CAR T细胞疗法联合使用而在制备治疗血液肿瘤的药物中的应用，及在制备所述CAR T细胞疗法中用于治疗的细胞，含有该细胞的药物组合物中的应用。通过使用雷帕霉素，可以增强CAR T细胞上CXCR4的表达，提高CAR T细胞向骨髓迁移的能力，加快清除骨髓中的肿瘤细胞，同时改善CAR T细胞的效能，生成更多具有更长寿命的CAR T细胞。
[0015]本专利技术具体包括以下内容。
[0016]1.PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂作为T细胞增效剂用于处理CAR T细胞或含有CAR T细胞的细胞群体中的应用，其中，
[0017]所述细胞疗法为嵌合抗原受体T/NK细胞疗法，所述PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂例如为LY294002或雷帕霉素，优选为雷帕霉素。
[0018]2.根据项1的应用，其中，所述CAR T细胞或含有CAR T细胞的细胞群体优选经过细胞因子激活，其中所述细胞因子与PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂同时处理T细胞，或在PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂处理T细胞之前或之后处理T细胞。
[0019]3.增效CAR T细胞或含有CAR T细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂作为T细胞增效剂用于处理CAR T细胞或含有CAR T细胞的细胞群体中的应用，其中，所述细胞疗法为嵌合抗原受体T/NK细胞疗法，所述PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂例如为LY294002或雷帕霉素，优选为雷帕霉素。2.根据权利要求1的应用，其中，所述CAR T细胞或含有CAR T细胞的细胞群体优选经过细胞因子激活，其中所述细胞因子与PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂同时处理T细胞，或在PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂处理T细胞之前或之后处理T细胞。3.增效CAR T细胞或含有CAR T细胞的细胞群体的方法，包括用添加PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂的培养基培养T细胞或含有T细胞的细胞群体，所述T细胞或含有T细胞的细胞群体优选经过细胞因子激活，其中所述细胞因子与PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂同时处理T细胞，或在PI3K-AKT/mTOR信号通路抑制剂处理T细胞之前或之后处理T细...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏海明，粘志刚，郑小虎，孙汭，田志刚，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：