嵌合抗原受体巨噬细胞在实体肿瘤免疫治疗中的应用制造技术

本申请涉及嵌合抗原受体巨噬细胞在实体肿瘤免疫治疗中的应用。具体而言，涉及一种靶向VEGFR2的嵌合抗原受体、其编码核酸、表达载体、表达该嵌合抗原受体的免疫应答细胞(如巨噬细胞)、及其在治疗乳腺癌中的用途。及其在治疗乳腺癌中的用途。

【技术实现步骤摘要】
嵌合抗原受体巨噬细胞在实体肿瘤免疫治疗中的应用


[0001]本申请属于生物医药
，涉及一种新型设计的、更适合于激活巨噬细胞的嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor，CAR)、嵌合抗原受体巨噬细胞(Chimeric Antigen Receptor
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Macrophage，CAR
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M)及其制备方法，及其制药应用。

技术介绍

[0002]2020年，全球乳腺癌新发病例约为226万人，发病率超越肺癌，成为全球癌症发病率首位的癌症。同年，因乳腺癌而死亡的人数达到68.5万。在中国乳腺癌的发病率也在逐年上升，其2020年新发病例数位居第四位，仅次于肺癌、结直肠癌和胃癌，是中国女性最大的健康杀手。
[0003]乳腺癌是一种异质性肿瘤，根据雌激素受体(Estrogen Receptor，ER)、孕激素受体(Progesterone Receptor，PR)和人表皮生长因子受体2(Human Epidermal Growth Factor Receptor2，HER2)的表达情况，临床上将乳腺癌的分子分型归纳为四类：Luminal A型、Luminal B型、HER2阳性型及三阴性型。
[0004]在乳腺癌早期，手术治疗、辅助化疗以及放疗仍然是首选的治疗方法。相较于化疗，靶向药物具有强特异性、高效和毒副作用低的优点，且靶点较多，包括HER2、上皮生长因子受体、血管内皮生长因子以及酪氨酸激酶抑制剂等。但是，许多癌症患者对上述的治疗方式产生了耐药性。而包括抗体、疫苗、免疫检查点抑制剂和过继性细胞治疗在内的免疫治疗为患者带来了希望。
[0005]嵌合抗原受体T(Chimeric Antigen Receptor
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T，CAR
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T)细胞疗法是最具创新性的免疫疗法之一，其在治疗血液系统肿瘤方面取得了巨大突破，如在急性淋巴白血病(Acute Lymphatic Leukaemia，ALL)的治疗中展现出92％的完全恢复率。目前，已有6款CAR
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T产品获得美国FDA的批准，有2款CAR
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T产品获得中国国家药品监督管理局的批准，用于特定条件下弥漫性大B细胞淋巴瘤(Diffuse Large B
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Cell Lymphoma，DLBCL)、B细胞急性淋巴细胞白血病(Acute Lymphoblastic Leukemia，ALL)、滤泡淋巴瘤(Follicular Lymphoma，FL)、成人套细胞淋巴瘤(Mantle Cell Lymphoma，MCL)和多发性骨髓瘤(Multiple Myeloma，MM)等血液系统肿瘤的治疗。CAR
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T技术是通过基因改造工程，让患者或供者的T细胞表达嵌合抗原受体，使效应T细胞的靶向性、杀伤性和持久性得以提高。CAR
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T细胞疗法已尝试用于靶向实体肿瘤的治疗，有多项靶向乳腺癌的临床试验正在开展，例如NCT01022138、NCT02713984以及NCT03740256等。然而，早期试验表明，CAR
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T疗法在实体肿瘤中的疗效欠佳，其主要原因包括CAR
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T细胞在实体肿瘤中的浸润率低、肿瘤微环境的免疫抑制状态促进T细胞功能衰竭等。此外，CAR
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T治疗会引发严重的细胞因子释放综合症(Cytokine release syndrome，CRS)和免疫效应细胞相关神经毒性综合症(Immune Effector Cell
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associated Neurotoxicity Syndrome，ICANS)等不良反应，这限制了其疗效和广泛的应用。
[0006]巨噬细胞是一种天然免疫细胞，在免疫防御中发挥重要作用，具有广泛的生物学
功能。它既能触发固有免疫应答，也可以启动适应性免疫调节。人体中的巨噬细胞根据周围环境中细胞因子的组成和组织微环境(niche)的影响，可以分化为各种不同的表型，但一般根据其免疫功能将之简化为两类：M1型(促炎性，经典活化巨噬细胞)和M2型(抗炎性，替代活化巨噬细胞)。M1型巨噬细胞可以由脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)和IFN
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gamma刺激产生，它通过分泌TNF
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α、IL
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6等促炎细胞因子引发炎症反应，从而清除体内的病原体和肿瘤细胞。M2型巨噬细胞高分泌IL
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10、PGE2和TGF
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β等抑制炎症的细胞因子，主要参与体内寄生虫的清除和机体稳态的维持。而肿瘤相关巨噬细胞(Tumor Associated Macrophages，TAMs)则是存在于肿瘤微环境(Tumor Microenvironment，TME)中，常被认为具有类似M2型特征的一种巨噬细胞。在肿瘤微环境中，TAMs通过上调免疫抑制性表面蛋白，分泌活性氧，产生抑制T细胞功能的细胞因子，分泌招募Treg细胞的趋化因子等多种方式抑制内源性抗肿瘤免疫。并且，TAMs现已被证实直接或间接参与与恶性肿瘤发展相关的几个关键过程，包括促进肿瘤血管生成、促进肿瘤侵袭与转移、调节肿瘤微环境和增强肿瘤治疗抵抗性。研究表明，巨噬细胞具有很强的可塑性，上述不同的表型在一定条件下可以相互转化；除此之外，不同于T细胞在肿瘤中的低浸润比例，巨噬细胞在多种实体肿瘤中的浸润数量占所有免疫细胞的比例可达30％至50％。以上特点都使得TAMs成为肿瘤治疗的潜在效应细胞或者靶点。
[0007]目前，宾夕法尼亚大学的Saar Gill博士已经成功构建了第一代嵌合抗原受体巨噬细胞(CARMA)，其将抗CD19、抗间皮素或抗HER2抗体的单链抗体可变区(Single Chain Antibody Fragment，scFv)与细胞内CD3结构域结合在一起。该CARMA在临床前模型中显示出强大的杀伤功能，而且其中靶向HER2的抗原受体巨噬细胞已经完成了一期临床试验(CT
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0508)。浙江大学的研究人员开发了诱导多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells，iPSC)分化得到的表达嵌合抗原受体的巨噬细胞(CAR
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iMac)，用于肿瘤免疫治疗。靶向CD19或间皮素的CAR
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iMac在小鼠血液肿瘤和实体肿瘤模型中展现出了抑制肿瘤细胞生长的能力。
[0008]大多数实体瘤的生长、存活和转移都需要新生血管的生成，而在所有调节血管生成的细胞因子中，血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor，VEGF)是人类肿瘤形成过程中形成新生血管和肿瘤转移的主要调节分子。研究证明，阻断VEGF信号转导通路可以延缓肿瘤血管生成并抑制肿瘤生长。VEGF是通过结合并激活其受体VEGFRs来发挥作用的。在肿瘤血管生成过程中，VEGFR2是VEGF刺激细胞生存状态和血本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌合抗原受体，其包含结合VEGFR2的抗原结合结构域，其中：所述VEGFR2是人VEGFR2或非人动物VEGFR2，优选人VEGFR2；所述非人动物选自：小鼠、大鼠、豚鼠、犬科、兔科、灵长类、牛科、羊科；优选小鼠、大鼠；所述抗原结合结构域包含重链可变区和轻链可变区；所述重链可变区包含：分别如SEQ ID NO：18、19、20所示的HCDR1、HCDR2和HCDR3；或分别如SEQ ID NO：7、8、9所示的HCDR1、HCDR2和HCDR3；所述轻链可变区包含：分别如SEQ ID NO：21、22、23所示的LCDR1、LCDR2和LCDR3；或分别如SEQ ID NO：10、11、12所示的LCDR1、LCDR2和LCDR3；任选地，所述重链可变区和所述轻链可变区之间包含连接肽；所述连接肽是(G
x
S)
y
所示，其中x是选自1至5的整数，y是选自1至6的整数；优选地，所述连接肽是(G4S)
n
所示，n是2、3、4、或5；更优选n是3。2.根据权利要求1所述的嵌合抗原受体，其还包含选自以下任一项或其组合：铰链区、跨膜结构域、细胞内结构域；优选地，所述铰链区位于所述抗原结合结构域的羧基端；优选地，所述跨膜结构域位于所述铰链区的羧基端；优选地，所述细胞内结构域位于所述跨膜结构域的羧基端；优选地，所述铰链区选自以下任一项：TLR4的铰链区、IFNGR1的铰链区、CD8α结构域、CD28结构域、IgG Fc结构域、Fc的CH2/CH3结构域、DAP12；优选地，所述跨膜结构域选自以下任一项：TLR4的跨膜结构域、IFNGR1的跨膜结构域；所述细胞内结构域包含选自以下的任一项或其组合：至少一个信号传导区、至少一个共刺激信号传导区、任选接头；优选地，所述细胞内结构域选自以下的任一结构：i)第一细胞内结构域
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接头
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第二细胞内结构域
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接头
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第三细胞内结构域；ii)第一细胞内结构域
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第二细胞内结构域
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第三细胞内结构域；iii)第一细胞内结构域；iv)第二细胞内结构域
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接头
‑
第三细胞内结构域；v)第二细胞内结构域
‑
第三细胞内结构域；所述第一细胞内结构域、第二细胞内结构域、第三细胞内结构域各自独立地选自或包含以下的任一项：TLR4的细胞内结构域、TLR4的TIR结构域、IFNGR1的细胞内结构域、IFNGR2的细胞内结构域、IFNGR2的III型纤连蛋白结构域；优选地，所述信号传导区选自以下任一项或其组合：IFNGR1的下游信号的磷酸化位点、IFNGR2的III型纤连蛋白结构域；优选地，所述共刺激信号传导区选自以下任一项或其组合：TLR4的TIR结构域；所述接头是(G
x
S)
y
所示，其中x是选自1至5的整数，y是选自1至6的整数；优选地，所述接头是(G4S)
n
所示，n是2、3、4、或5；更优选n是3；优选地，所述TLR4是人或非人动物TLR4；优选地，所述IFNGR1是人或非人动物IFNGR1；优选地，所述IFNGR2是人或非人动物IFNGR2；更优选地，所述铰链区是选自以下的任一序列所示：SEQ ID NO：41、47、25、31；
更优选地，所述跨膜结构域是选自以下的任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：段昭君，李珍，罗云萍，
申请(专利权)人：中国医学科学院基础医学研究所，
类型：发明
国别省市：