共表达延胡索酸水合酶的嵌合抗原受体及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种嵌合抗原受体(CAR)，其包含胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域，其中所述嵌合抗原受体还表达延胡索酸水合酶FH。通过共表达FH，本发明专利技术的嵌合抗原受体的抗肿瘤作用得以增强。以CD19抗体为例，共表达FH的抗CD19嵌合抗原受体用于修饰免疫细胞，修饰后的免疫细胞能更高效的用于表面CD19阳性的肿瘤的治疗。的治疗。

【技术实现步骤摘要】
共表达延胡索酸水合酶的嵌合抗原受体及其应用


[0001]本专利技术涉及生物医药领域。更具体地，本专利技术涉及一种共表达延胡索酸水合酶(FH，Fumarate hydratase)的嵌合抗原受体(CAR)及其在治疗广谱性肿瘤中的应用。

技术介绍

[0002]2021年初，世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)公布数据表明，2020年全球新发癌症病例1929万例，死亡病例996万例。中国新发癌症病例457万例，死亡病例300万例，新发癌症人数位居全球第一。全球科学家致力于肿瘤疗法研究，其中，免疫治疗继化疗和靶向治疗后，成为肿瘤治疗的第三次革命。2013年《科学》杂志将肿瘤免疫治疗列为十大科学突破之首，2015年又将肿瘤免疫联合治疗列为最值得关注的四项科学进展之一。
[0003]肿瘤免疫治疗是指应用免疫学的原理和方法，提高肿瘤的免疫原性，利用自身的免疫系统攻击肿瘤细胞，从而抑制或杀伤肿瘤细胞。按其治疗策略分为两大类：免疫检查点抑制剂(如CTLA
‑
4、PD
‑
1、PD
‑
L1等)和细胞免疫治疗(如CAR T等)。CAR T细胞全称为嵌合抗原受体T细胞(Chimeric Antigen Receptor T
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Cell)，治疗原理为通过基因工程的方法，将能识别某种肿瘤抗原的抗体单链可变区(Scfv)与CD3
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链的胞内区在体外偶联为一个嵌合蛋白，通过基因转导的方法转染体外培养的患者T细胞，使其表达嵌合抗体受体(CAR)。患者的T细胞被“重编程”后，生成大量具有杀伤性的CAR T细胞，能够特异性地靶向肿瘤细胞。CAR T与传统的免疫疗法相比，具有治疗更精确、靶向更精准、杀瘤更广泛、效果更持久等显著优势。作为新型前沿治疗手段，CAR T治疗主要由中美引领发展，中国的表现尤为突出，截至2019年5月，全球CAR T治疗临床试验登记项目507项，主要分布在中国和美国，分别占试验总数的44.2％和36.7％。CAR T治疗的概念最早于1989年提出，至今三十年CAR T疗法历经四代技术革新。经过多年研究，CAR T疗法在临床上获得巨大成功，尤其是血液型肿瘤治疗取得了巨大的成就，多个产品已经批准上市。例如2017年FDA批准了两种靶向CD19 CAR T药物用于治疗幼儿或成人复发或难治性B细胞前体急性淋巴细胞白血病(ALL)，意味着CAR T治疗成为肿瘤新的合法的治疗策略。
[0004]尽管目前在CAR T治疗肿瘤领域捷报不断，但是CAR T细胞治疗肿瘤过程中仍然面临着诸多问题，其中，CAR T细胞浸润到肿瘤中发挥功能是导致CAR T疗法仅在小部分病人中有效果的主要原因，并直接导致了CAR T疗法在治疗过程中的局限性。因此，促进CAR T细胞浸润和激活、发挥功能成为CAR T治疗有效性至关重要的一步。
[0005]延胡索酸水合酶FH(Fumarate hydratase)编码三羧酸循环中的线粒体蛋白，为L
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苹果酸水合酶，其可逆地催化延胡索酸水化为L
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苹果酸。

技术实现思路

[0006]本专利技术人经过深入研究发现，延胡索酸水合酶FH的基因突变或低表达在多种肿瘤中高发，尤其对肾癌的发展起重要作用。肿瘤病人和小鼠模型均显示，FH可能促进CD8
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T细胞杀伤肿瘤的功能。进一步的研究证实，通过过表达FH来降低延胡索酸的水平，能够促进
CAR T细胞激活和改善治疗肿瘤的效果。
[0007]因此，在一个方面，本专利技术提供一种嵌合抗原受体(CAR)，其包含胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域，其中所述嵌合抗原受体还表达延胡索酸水合酶FH(Fumarate hydratase)。
[0008]在一些实施方案中，在本专利技术嵌合抗原受体中，其中所述延胡索酸水合酶FH在所述胞外结构域的N端或C端和/或在所述胞内结构域的N端或C端表达。
[0009]在一些实施方案中，在本专利技术嵌合抗原受体中，所述胞外结构域包含抗原识别结构域(scFv)和铰链区，所述胞内结构域包含共刺激结构域和/或信号转导结构域，优选地所述嵌合抗原受体还包含信号肽、小分子标签(优选Strep II)、自剪切肽或它们的组合，更优选地：
[0010]1)所述抗原识别结构域(scFv)特异性识别CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、CD133、CD138、BCMA、CEA、EGFR、EGFRvIII、EphA2、EpCAM、GD2、GPC3、HER2、MSLN、MG7、MUC1、NY
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ESO
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1、LMP1、PSMA、Fra、NKG2D1、BCMA、IL13Rα2、LeY、CD70、B7
‑
H3、ROR1或PSCA；
[0011]2)所述铰链区来源于IgG的铰链或CD8α/CD28胞外区；
[0012]3)所述跨膜结构域来源于CD4、CD8α、CD28或CD3ζ；
[0013]4)所述共刺激结构域来源于CD28受体家族(CD28，ICOS)或肿瘤坏死因子受体家族(4
‑
1BB、OX40、CD27)；和/或
[0014]5)所述信号转导结构域为T细胞受体TCR/CD3ζ链或免疫球蛋白Fc受体FcεRIγ链。
[0015]在一些实施方案中，在本专利技术嵌合抗原受体中，其中所述嵌合抗原受体从N端至C端依次包含信号肽、单链抗体ScFv(优选靶向CD19)、StrepII、CD8铰链区、CD28跨膜区、CD28胞内结构域、胞内共刺激域4
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1BB和CD3ζ链、P2A肽和FH。
[0016]在另一方面，本专利技术提供编码根据本专利技术所述的嵌合抗原受体的重组载体和/或分离的多核苷酸，优选所述载体是转座子载体、逆转录病毒载体、DNA载体、质粒、RNA载体、腺病毒载体、腺病毒相关载体、慢病毒载体或其任何组合。
[0017]在另一方面，本专利技术提供一种嵌合抗原受体免疫细胞，其过表达延胡索酸水合酶FH。
[0018]在一些实施方案中，根据本专利技术所述的嵌合抗原受体免疫细胞其表达根据本专利技术所述的嵌合抗原受体或根据本专利技术所述的重组载体和/或分离的多核苷酸；或其中在不同的表达载体中分别表达嵌合抗原受体(其本身不表达延胡索酸水合酶FH)和延胡索酸水合酶FH。
[0019]在一些实施方案中，根据本专利技术所述的嵌合抗原受体免疫细胞，其中所述免疫细胞是自体或同种异体的T细胞、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)、NK细胞、表达TCR的细胞、树突状细胞或NK
‑
T细胞，优选CAR T细胞。
[0020]在另一方面，本专利技术提供一种药物组合物或试剂盒，其包含根据本专利技术所述的嵌合抗原受体、根据本专利技术所述的重组载体和/或分离的多核苷酸、或根据本专利技术所述的嵌合抗原受体免疫细胞。
[0021]在另一方面，本专利技术提供一种治疗有需要的受试者中的疾病或病症的方法，所述方法包括向所述受试者施用根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌合抗原受体(CAR)，其包含胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域，其中所述嵌合抗原受体还表达延胡索酸水合酶FH(Fumarate hydratase)。2.根据权利要求1所述的嵌合抗原受体，其中所述延胡索酸水合酶FH在所述胞外结构域的N端或C端和/或在所述胞内结构域的N端或C端表达。3.根据权利要求1或2所述的嵌合抗原受体，其中所述胞外结构域包含抗原识别结构域(scFv)和铰链区，所述胞内结构域包含共刺激结构域和/或信号转导结构域，优选地所述嵌合抗原受体还包含信号肽、小分子标签(优选Strep II)、自剪切肽或它们的组合，更优选地：1)所述抗原识别结构域(scFv)特异性识别CD19、CD20、CD22、CD30、CD33、CD133、CD138、BCMA、CEA、EGFR、EGFRvIII、EphA2、EpCAM、GD2、GPC3、HER2、MSLN、MG7、MUC1、NY
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ESO
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1、LMP1、PSMA、Fra、NKG2D1、BCMA、IL13Rα2、LeY、CD70、B7
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H3、ROR1或PSCA；2)所述铰链区来源于IgG的铰链或CD8α/CD28胞外区；3)所述跨膜结构域来源于CD4、CD8α、CD28或CD3ζ；4)所述共刺激结构域来源于CD28受体家族(CD28，ICOS)或肿瘤坏死因子受体家族(4
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1BB、OX40、CD27)；和/或5)所述信号转导结构域为T细胞受体TCR/CD3ζ链或免疫球蛋白Fc受体FcεRIγ链。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的嵌合抗原受体，其中所述嵌合抗原受体从N端至C端依次包含信号肽、单链抗体ScFv(优选靶向CD19)、StrepII、CD8铰链区、CD28跨膜区、CD28胞内结构域、胞内共刺激域4
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1BB和CD3ζ链、P2A肽和FH。5.编码根据权利要求1
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4中任一项所述的嵌合抗原受体的重组载体和/或分离的多核苷酸，优选所述载体是转座子载体、逆转录病毒载体、DNA载体、质粒、RNA载体、腺病毒载体、腺病毒相关载体、慢病毒载体或其任何组合。6.一种嵌合抗原受体免疫细胞，其过表达延胡索酸水合酶FH。7.根据权利要求6所述的嵌合抗原受体免疫细胞，其表达根据权利要求1
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4中任一项所述的嵌合抗原受体或根据权利要求5所述的重组载体和/或分离的多核苷酸；或其中在不同的表达载体中分别表达嵌合抗原受体和延胡索...

【专利技术属性】
技术研发人员：江鹏，程洁，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：