IL-1超家族时空限制性活性细胞因子铠装的免疫应答细胞制造技术

本文提供具有时空限制的IL

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】IL
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1超家族时空限制性活性细胞因子铠装的免疫应答细胞


本专利技术属于生物医药领域，涉及一种IL
‑
1超家族时空限制性活性细胞因子铠装的免疫应答细胞。

技术介绍

[0001]肿瘤微环境对免疫效应子活性施加限制，包括由肿瘤浸润淋巴细胞、被设计用于表达非天然T细胞受体的T细胞(TCR)和被设计用于表达嵌合抗原受体的T细胞(CAR)介导的效应子活性。为了解决肿瘤基质内的这种免疫抑制，人们对免疫应答细胞工程化以进一步表达一种或多种促炎细胞因子(如白细胞介素(IL)
‑
12和/或IL
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1超家族成员)感兴趣。
[0002]IL
‑
1超家族由11名成员组成。见Baker等人“IL
‑
1 family members in cancer；two sides to every story,”Front.Immunol.10:Article 1197(2019)。促炎症成员包括IL
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1α、IL
‑
1β、IL
‑
18、IL
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33、IL
‑
36α、IL
‑
36β和IL
‑
36γ。相比之下，IL
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1受体拮抗剂(IL
‑
1Ra)、IL
‑
36Ra、IL
‑
37和IL
‑
38具有拮抗或抗炎作用。重要的是，一些IL
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1超家族成员以前体形式合成，这些前体需要蛋白水解切割以证明其生物活性。以这种方式调节的具有抗肿瘤活性的细胞因子包括IL
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1β、IL
‑
18和IL
‑
36α
‑
γ。
[0003]与IL
‑
1β和IL
‑
36α
‑
γ一样，IL
‑
18缺乏一个常规的信号或先导序列，无法在翻译后将蛋白引导到涉及内质网(ER)和高尔基体的分泌途径。相反，IL
‑
18是作为一种生物活性前体(pro
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IL
‑
18)产生的，该前体通过在N端区域切割36个氨基酸的前肽来活化。这种切割反应主要由半胱天冬酶
‑
1介导，半胱天冬酶
‑
1存在于被称为炎症小体的可诱导多分子细胞器中。促炎症IL
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36家族成员(IL
‑
36α、IL
‑
36β、IL
‑
36γ)也被合成为非活性前体，在N端区域的蛋白水解裂解时被活化。促IL
‑
36细胞因子的活化酶包括组织蛋白酶G、弹性蛋白酶和蛋白酶3。
[0004]许多实验室已经设计了CAR
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或TCR
‑
工程T细胞来表达IL
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18。Hu等人.,“Augmentation of antitumour immunity by human and mouse CAR T cells secreting IL18,”Cell Rep.20(13):3025
‑
3033(2017)；Chmielewski等人.“CAR T cells releasing IL
‑
18 convert to T
‑
Bet
high FoxO1
low effectors that exhibit augmented activity against solid tumors,”Cell Rep.21(11):3205
‑
3219(2017)；Avanzi等人.,“Engineered tumor
‑
targeted T cells mediate enhanced anti
‑
tumor efficacy both directly and through activation of the endogenous immune system,”Cell Rep.23(7):2130
‑
2141(2018)；Kunert等人.,“Intra
‑
tumoral production of IL18,but not IL12,by TCR
‑
engineered T cells is non
‑
toxic and counteracts immune evasion of solid tumors,”Oncoimmunology 7(1):e1378842(2017)。
[0005]Hu等人表明，除了抗肿瘤活性外，CAR T细胞对成熟IL
‑
18的组成型表达增强了其体内T细胞受体依赖性扩增。在该研究中，没有详细描述IL
‑
18是如何被设计用于分泌的。尽管如此，补充数据表明IL
‑
18既有组成型释放(图S1b)又有组成型活性(图S1c)，这表明IL
‑
18的成熟(18kD)形式与常规信号肽或先导肽融合。
[0006]Avanzi等人还证明了IL
‑
18包被的CAR T细胞增强的抗肿瘤活性，并伴随着自分泌CAR T细胞的增殖和持续存在。肿瘤内细胞浸润的有利调节表明了对内源性免疫监控的积极影响。此外，表位扩散导致内源性T细胞的抗肿瘤活性增强。以这种方式使用IL
‑
18避免了淋巴细胞耗竭以实现抗肿瘤活性的需要。巨噬细胞耗竭显著阻碍了治疗效果，证实这些细胞在肿瘤微环境调节中的重要作用。由于天然IL
‑
18缺乏常规信号序列，Avanzi发表的文章中使用的IL
‑
18结构是用IL
‑
2信号肽组成型表达的成熟IL
‑
18。
[0007]尽管在各种实验中，IL
‑
18在CAR
‑
T细胞中的表达已被证明能提高疗效，但IL
‑
18组成型表达的安全性和治疗效益尚未得到充分研究。
[0008]考虑到IL
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18等IL
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1家族成员与巨噬细胞活化综合征等自身炎症综合征之间的紧密联系(Weiss等人.“Interleukin
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18 diagnostically distinguishes and pathogenically promotes human and murine macrophage activation syndrome,”Blood 131(13):1442
‑
1455(2018))，人们担心成熟的IL
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18或IL
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种表达IL
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1超家族的经修饰的前细胞因子的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子从N端到C端包括：(a)前肽；(b)由除半胱天冬酶
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1、组织蛋白酶G、弹性蛋白酶或蛋白酶3以外的蛋白酶识别的切割位点；和(c)IL
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1超家族的一种细胞因子片段。2.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述蛋白酶为颗粒酶B(GzB)。3.如权利要求2所述的免疫应答细胞，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:26所示的序列。4.如权利要求3所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
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18，其具有如SEQ ID NO:27所示的序列。5.如权利要求4所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的pro
‑
IL
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18是由如SEQ ID NO:103或111所示的多核苷酸表达。6.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述蛋白酶为半胱天冬酶
‑
3。7.如权利要求6所述的免疫应答细胞，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:28所示的序列。8.如权利要求7所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
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18，其具有如SEQ ID NO:29所示的序列。9.如权利要求8所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的pro
‑
IL
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18是由如SEQ ID NO:109所示的多核苷酸表达。10.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述蛋白酶为半胱天冬酶
‑
8。11.如权利要求10所述的免疫应答细胞，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:30所示的序列。12.如权利要求11所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
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18，其具有如SEQ ID NO:31所示的序列。13.如权利要求12所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的pro
‑
IL
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18是由SEQ ID NO:107所示的多核苷酸表达。14.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述蛋白酶为MT1
‑
MMP。15.如权利要求14所述的免疫应答细胞，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:32所示的序列。16.如权利要求15所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
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IL
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18，其具有如SEQ ID NO:33所示的序列。17.如权利要求16所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的pro
‑
IL
‑
18是由SEQ ID NO:113所示的多核苷酸表达。18.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:24具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。19.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其中所述前肽是与SEQ ID:25具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。20.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
‑
36α，其具有如SEQ ID NO:37所示的序列。21.如权利要求20所述的免疫应答细胞，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:42具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。22.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
‑
36β，其具有如SEQ ID NO:39所示的序列。23.如权利要求22所述的免疫应答细胞，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:43具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。24.如权利要求1所述的免疫应答细胞，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
‑
36γ，其具有如SEQ ID NO:41所示的序列。25.如权利要求24所述的免疫应答细胞，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:44具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。26.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其进一步包含编码所述蛋白酶的外源性多核苷酸。27.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其中所述免疫应答细胞为αβT细胞、γδT细胞或自然杀伤(NK)细胞。28.如权利要求27所述的免疫应答细胞，其中所述T细胞为αβT细胞。29.如权利要求27所述的免疫应答细胞，其中所述T细胞为γδT细胞。30.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其进一步包含嵌合抗原受体(CAR)。31.如权利要求30所述的免疫应答细胞，其中所述CAR为第二代嵌合抗原受体(CAR)包括：信号区；第一共刺激信号区；跨膜结构域；和与第一靶抗原上的第一表位特异性相互作用的第一结合元件。32.如权利要求31所述的免疫应答细胞，其中所述第一表位为MUC1靶抗原上的表位。33.如权利要求32所述的免疫应答细胞，其中所述第一结合元件包括HMFG2抗体的CDR。34.如权利要求32所述的免疫应答细胞，其中所述第一结合元件包括HMFG2抗体的V
H
和V
L
结构域。35.如权利要求32所述的免疫应答细胞，其中所述第一结合元件包括HMFG2单链可变片段(scFv)。36.如前述权利要求任一项所述的免疫应答细胞，其进一步包含嵌合共刺激受体(CCR)，其中所述CCR包括：第二共刺激信号区；跨膜结构域；和与第二靶抗原上的第二表位特异性相互作用的第二结合元件。37.如权利要求36所述的免疫应答细胞，其中所述第二共刺激结构域不同于所述第一共刺激结构域。38.如权利要求36
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37所述的免疫应答细胞，其中所述第二表位的第二靶抗原选自由ErbB同源二聚体和异二聚体组成的组。
39.如权利要求35所述的免疫应答细胞，其中所述第二靶抗原为HER2。40.如权利要求35所述的免疫应答细胞，其中所述第二靶抗原为EGF受体。41.如权利要求36
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40任一项所述的免疫应答细胞，其中所述第二结合元件包括T1E、ICR12的结合部分或ICR62的结合部分。42.如权利要求1
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41任一项所述的免疫应答细胞，其中所述细胞表达经修饰的pro
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IL
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18，其中所述经修饰的pro
‑
IL
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18是SEQ ID NO:27所示的多肽，其中所述细胞进一步表达：由外源性多核苷酸表达的GzB；一种嵌合抗原受体(CAR)，包括：信号区；i.第一共刺激信号区；ii.跨膜结构域；和iii.与MUC1靶抗原上的第一表位特异性相互作用的第一结合元件；和一种嵌合共刺激受体(CCR)，包括：iv.第二共刺激信号区；v.跨膜结构域；和vi.与第二靶抗原上的第二表位特异性相互作用的第二结合元件。43.一种或一组多核苷酸，包括一种编码经修饰的前细胞因子的第一核酸，其中所述经修饰的前细胞因子从N端到C端包括：(a)前肽；(b)由除半胱天冬酶
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1、组织蛋白酶G、弹性蛋白酶或蛋白酶3以外的蛋白酶识别的切割位点；和(c)IL
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1超家族的细胞因子片段。44.如权利要求43所述的一种或一组多核苷酸，其中所述蛋白酶为颗粒酶B(GzB)。45.如权利要求44所述的一种或一组多核苷酸，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:26所示的序列。46.如权利要求45所述的一种或一组多核苷酸，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
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IL
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18，其包括SEQ ID NO:27所示的序列。47.如权利要求46所述的一种或一组多核苷酸，其具有如SEQ ID NO:103或111所示的序列。48.如权利要求43所述的一种或一组多核苷酸，其中所述蛋白酶为半胱天冬酶
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3。49.如权利要求48所述的一种或一组多核苷酸，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:28所示的序列。50.如权利要求49所述的一种或一组多核苷酸，其中所述经修饰的细胞因子为经修饰的pro
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IL
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18，其包括SEQ ID NO:29所示的序列。51.如权利要求50所述的一种或一组多核苷酸，其具有如SEQ ID NO:109所示的序列。52.如权利要求43所述的一种或一组多核苷酸，其中所述蛋白酶为半胱天冬酶
‑
8。53.如权利要求52述的多核苷酸，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:30所示的序列。54.如权利要求53所述的一种或一组多核苷酸，其中所述经修饰的细胞因子为经修饰的pro
‑
IL
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18，其包括SEQ ID NO:31所示的序列。
55.如权利要求54所述的一种或一组多核苷酸，其具有如SEQ ID NO:107所示的序列。56.如权利要求43所述的一种或一组多核苷酸，其中所述蛋白酶为MT1
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MMP。57.如权利要求56所述的一种或一组多核苷酸，其中所述切割位点具有如SEQ ID NO:32所示的序列。58.如权利要求57所述的一种或一组多核苷酸，其中所述经修饰的细胞因子为经修饰的pro
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IL
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18，其包括SEQ ID NO:33所示的序列。59.根据权利要求58所述的一种或一组多核苷酸，具有如SEQ ID NO:113所示的序列。60.如权利要求43
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59任一项所述的一种或一组多核苷酸，其进一步包含编码所述蛋白酶的第二核酸。61.如权利要求60所述的一种或一组多核苷酸，其中所述第一核酸和所述第二核酸位于单个载体中。62.如权利要求43
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61任一项所述的一种或一组多核苷酸，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:24具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。63.如权利要求43
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62任一项所述的一种或一组多核苷酸，其中当切割位点被切割时，所述细胞因子片段可结合并活化IL
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18受体。64.如权利要求43
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63任一项所述的一种或一组多核苷酸，其中所述前肽是与SEQ ID:25具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。65.如权利要求43所述的一种或一组多核苷酸，其中所述经修饰的前细胞因子为经修饰的pro
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IL
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36α，其具有如SEQ ID NO:37所示的序列。66.如权利要求65所述的一种或一组多核苷酸，其中所述细胞因子片段是与SEQ ID:42具有至少85％、90％、95％、97％、98％、99％或100％序列同一性的多肽。67.如权利要求43所述的一种或一...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：伦敦国王学院，
类型：发明
国别省市：