[发明专利]一种快速中止CAR-T细胞杀伤作用的分子刹车及其用途

说明书

本发明属于免疫学和细胞生物学领域，涉及一种快速中止嵌合抗原受体修饰T细胞(T cell engineered with chimeric antigen receptors,CAR‑T)杀伤作用的分子刹车及其用途。具体地，该分子刹车作为一个元件插入CAR内部特定位置，能快速中止CAR‑T细胞对靶细胞的杀伤作用，从而有效提高CAR‑T治疗的安全性。本发明还涉及表达所述CAR的免疫反应细胞，以及所述免疫反应细胞用于制备治疗恶性肿瘤或者病毒感染性疾病的药物中的用途。

技术领域

本发明属于免疫学和细胞生物学领域，涉及一种快速中止CAR-T细胞杀伤作用的分子刹车及其用途。具体地，该分子刹车作为一个元件插入嵌合抗原受体(chimericantigen receptors,CAR)内部特定位置，能快速中止嵌合抗原受体修饰T细胞对靶细胞的杀伤作用。本发明还涉及表达包含该分子刹车的CAR-T细胞用于恶性肿瘤及病毒感染性疾病的药物中的用途。

背景技术

嵌合抗原受体修饰的T细胞(chimeric antigen receptor engineering Tcells,简称CAR-T细胞)在难治性的B细胞恶性肿瘤的治疗中已取得巨大成功，完全缓解率达到90％；在其它实体瘤的治疗中也显示了良好的应用前景。但CAR-T细胞在临床应用中可能产生针对正常组织细胞的误攻击(脱靶效应，on target/off-tumor effect)，或由于大量释放炎性细胞因子引起细胞因子风暴等毒副作用。因而，如何提高CAR-T细胞治疗的安全性是一大棘手问题。

嵌合抗原受体(CAR)由一个单链抗体(scFv，由抗体V_L区氨基酸序列和V_H区氨基酸序列经Linker连接而成)，通过铰链结构与源于TCR复合体或者IgE高亲和受体的跨膜和胞内信号结构连接构成。表达CAR的T细胞可通过非MHC限制性途径与抗原反应。此外，与常规的TCR只能针对的蛋白抗原相比，CAR并不局限于蛋白抗原，还包括糖类和糖脂类TAA，而这些抗原不像蛋白抗原那么容易突变(Curr Opin Immunol 2009；21:215-23；Blood 2010；116:1035-44；Cancer Res2011；71:3175-81；J Cancer 2011；2:378-82)。自1989年，由Eshhar和其同事首次提出CAR的概念以来，其已经历了三个不同的发展阶段。第一代CAR受体，包含胞外特异识别肿瘤抗原的scFv片段，胞内激活信号由CD3ζ或FcεRIγ的ITAM(immunoreceptor tyrosine-based activation motifs)信号链来传递。但是第一代CAR受体缺乏T细胞的共刺激信号，导致T细胞只能发挥瞬间效应，在体内存在时间短、细胞因子分泌少。第二代CAR受体在第一代CAR的基础上增加了一个共刺激信号分子的胞内结构域，提供T细胞活化的两种信号，包括如CD28，CD134/OX40，CD137/4-1BB，lymphocyte-specificprotein tyrosine kinase(LCK)，inducible T-cell co-stimulator(ICOS)以及DNAX-activation protein 10(DAP10)等结构域，增强了T细胞的增殖能力及细胞因子的分泌功能，IL-2、IFN-γ以及GM-CSF增加，从而突破肿瘤微环境的免疫抑制、延长AICD(activationinduced cell death,AICD)。第三代CAR受体，在第二代CAR的基础上，增加了另外一种共刺激信号分子的胞内结构域，如在共刺激结构CD28和ITAM信号链的之间再融合一个二级共刺激分子如4-1BB，产生一个三重信号的CAR受体，第三代CAR受体改造的T细胞具有更好的效应功能和体内存活时间。