[发明专利]一种靶向间皮素的嵌合抗原受体修饰T细胞及其用途

说明书

本发明提供靶向间皮素的嵌合抗原受体修饰T细胞及其用途。具体而言，本发明提供的嵌合抗原受体从N端到C端依次含有膜蛋白信号肽、抗间皮素近膜端单链抗体、长50个氨基酸残基以上的铰链区、跨膜区、共刺激信号分子胞内结构域和免疫受体酪氨酸活化基序。本发明还包括表达本文所述嵌合抗原受体的T细胞，该T细胞可以特异性杀伤间皮素高表达的肿瘤细胞株，且对不表达的肿瘤细胞株杀伤作用较小或无，具有很好的特异性。

技术领域

本发明属于基因工程学和免疫学，涉及一种靶向间皮素的嵌合抗原受体修饰T细胞及其用途。

背景技术

癌症现在已成为人类健康的头号杀手，快速的生活节奏、巨大的工作压力、不健康的饮食习惯、糟糕的环境都是癌症发生的帮凶，使得癌症的高发率和年轻化趋势也越来越明显。目前常用的治疗手段效果十分有限，仍需探索一个更加有效的治疗方法，来提高癌症患者的生存率和生存质量。

针对恶性肿瘤的免疫治疗近年来发展迅速，取得了令人瞩目的临床疗效。自2011年，Nature及临床肿瘤最顶级杂志JCO分别发表相同题目“肿瘤免疫治疗的时代已经来临”的评论文章(Nature.2011；480(7378):480；J Clin Oncol.2011；29(36):4828)，肿瘤免疫细胞治疗迎来新一轮的研究热潮。

嵌合抗原受体T细胞疗法作为肿瘤免疫治疗的重要分支之一，在恶性血液肿瘤中已经取得了非常好的疗效，对复发难治性B细胞白血病的完全缓解率超过90％。嵌合抗原受体是一种人工合成受体，它通常包含胞外抗原结合域、跨膜铰链区和胞内信号转导区。通过将识别肿瘤相关抗原(tumor associated antigen,TAA)的抗体单链可变区(single-chainfragment variable，scFv)和胞内信号域“免疫受体酪氨酸活化基序(immunoreceptortyrosine-based activation motifs，ITAM)”在体外进行基因重组。再通过病毒或其它载体系统将其导入T细胞中，这样经过基因改造的T细胞称之为CAR-T细胞。CAR-T细胞在体外经大规模扩增后，回输到患者体内，能够以非MHC限制性的模式表现强效的抗癌作用。

但是，CAR-T细胞治疗实体瘤的疗效目前仍不足。主要原因包括：1.实体瘤异质性高，缺乏适合CAR-T治疗的细胞表面靶点。2.实体瘤具有强烈抑制免疫的微环境。

间皮素是一种通过磷脂酰肌醇区(GPI)锚定在细胞质膜上的糖蛋白，高表达于多种肿瘤组织中，少量表达于正常胸膜、心包和腹膜的间皮细胞中。间皮素基因编码一种69kDa的前体蛋白，经加工形成一个40kDa的膜结合蛋白和一个31kDa称之为巨核细胞促进因子(MPF)的脱落片断并释放出细胞外，我们通常所说的间皮素指的是锚定在膜上的片段，根据其蛋白结构可以分为Region I、II、III三个区域。它一方面可以通过其GPI结构域激活NFκB、MAPK和PI3K细胞内信号通路，促进细胞增殖，抵抗细胞凋亡；另一方面与其受体CA125/MUC16相互作用导致异常的细胞粘附，促进癌细胞转移。由于间皮素在正常组织中的分布有限而在多种恶性肿瘤(间皮瘤、卵巢癌、胰腺癌、胃癌、胆管癌等)中过表达，因此是一个很有潜力的肿瘤特异性治疗靶点。

目前，以间皮素为靶点的小分子药物、抗毒素已经取得了很好的效果，以此为靶点的CAR-T细胞研究也在如火如荼的展开，以间皮素(mesothelin)为靶点CAR-T细胞治疗的临床试验已有5项，在除CD19外的其它靶点中占据第四位，主要是针对胰腺癌(NCT01897415,NCT02465983)，间皮瘤(NCT01355965,NCT02414269)，肺癌和乳腺癌(NCT02414269)。

以间皮素为靶点的CAR-T细胞在多种癌症中都显示出了一定的疗效，但是对于间皮素高表达的卵巢癌却效果不佳。究其原因可能在于，目前以间皮素为靶点的CAR-T细胞多是以间皮素N末端Ⅰ区(Region I，296-390，远膜端)为识别位点，但同时卵巢癌患者血清中的CA125/MUC16蛋白与间皮素的相互作用也是通过这一位点，它们与CAR-T细胞竞争性结合间皮素Region I，从而影响了疗效的发挥。