[发明专利]一种包含共刺激受体的嵌合抗原受体及应用

说明书

本发明涉及一种包含共刺激受体的嵌合抗原受体，该嵌合抗原受体的结构为scFv(X)‑(Y)CD3zeta‑2A‑(Z)；其中，X包括肿瘤靶向抗体或能与肿瘤特异结合的配体、受体；Y为共刺激受体的胞内区，Z为共刺激受体，所述共刺激受体选自ICOS、CD28、CD27、HVEM、LIGHT、CD40L、4‑1BB、OX40、DR3、GITR、CD30、TIM1、SLAM、CD2、CD226。本发明还涉及一种由上述嵌合抗原受体的重组表达载体构建的CAR‑T细胞及其制备方法和应用。本发明所述的CAR‑T细胞显著提高了肿瘤杀伤能力和扩增能力，将共刺激受体信号整合在CAR‑T中，具有潜在的增强效应的功能，且只对CAR‑T细胞有作用，降低了造成免疫副作用的风险。

技术领域

本发明涉及细胞免疫治疗技术领域，尤其涉及一种包含共刺激受体的嵌合抗原受体及其应用。

背景技术

利用免疫学治疗手段来攻克肿瘤，一直是免疫学在转化医学方面应用的重要方向。随着各种组学(基因组学，蛋白组学等)的发展，肿瘤细胞由于突变产生的免疫原性得到了广泛的认可，这为肿瘤免疫治疗奠定了理论的基础。同时，随着肿瘤免疫学研究自身的积累，肿瘤免疫治疗近期取得了巨大的进步，一系列新的免疫治疗手段逐步进入临床。当前的肿瘤免疫学研究，奠定了T细胞杀伤在肿瘤免疫治疗中的中心地位，而嵌和抗原受体T细胞(CAR-T细胞)就是结合了抗体的靶向识别和T细胞的肿瘤杀伤功能，人工修饰生成的肿瘤杀伤细胞。

嵌和抗原受体T细胞的概念最早在1989年被Gross，Waks和Eshhar提出，他们将识别TNP的抗体表达在T细胞上，实现了抗原特异性的、非MHC限制的T细胞的活化和效应的增强，并提出了CAR-T技术在肿瘤治疗中的应用的概念。根据这一原理，将具有肿瘤特异性的抗体嵌入T细胞，将赋予T细胞新的杀瘤能力。之后，CAR-T技术被引入到抗肿瘤临床试验中，但早期的CAR-T细胞由于其胞内信号传递域仅含有第一信号，而且选择的肿瘤类型为实体瘤，最终的临床结果都不太理想。在2008年，Fred Hutchison肿瘤研究所等机构使用CAR-T对B细胞淋巴瘤来进行治疗，虽然治疗结果不太理想，但这一临床实验的关键在于证实了以表达CD20的B细胞作为靶点的CAR-T治疗是相对安全的。随后，在2010年NCI报道了一例B细胞淋巴瘤治疗成功的病例，利用针对CD19的CAR-T，病人的淋巴瘤得到控制，正常B细胞也被清除，血清Ig显著降低，为CAR-T治疗B细胞来源的淋巴瘤的有效性提供了理论和实际的支持。在2011年，美国宾夕法尼亚大学的的Carl June博士领导的团队将特异性识别CD19的CAR-T用于B细胞来源的慢性淋巴细胞白血病的治疗，显示了“治愈”的疗效，随后在复发难治性急性淋巴细胞白血病展开临床实验，也取得了良好的疗效。由于这一突破性的进展以及其他免疫调控手段的发展，Science杂志将肿瘤免疫治疗评为了2013年科技突破进展的第一名。这一成功在世界各国引起了广泛的影响，各国开始大量开展基于CAR-T的科学研究和肿瘤治疗的临床试验。

CAR的结构由胞外抗原识别结构域，胞外铰链区，跨膜区和胞内的信号传导结构域组成。胞外的抗原识别域通常是由单链抗体组成，特异性识别肿瘤细胞膜表面分子，也可以是某些肿瘤特异抗原的配体或受体等。胞外铰链区是一段用于隔开抗原识别域和跨膜区的空间结构，其目的是为了提供合适的空间位置，使得胞外抗原识别域能够在识别抗原前后维持正确的结构并传导胞内信号。跨膜区是为了保证CAR分子在膜表面定位的结构域。胞内信号传导结构域是介导CAR信号传导的关键部分，通常是一个或几个第一信号(TCR和MHC-I-peptide复合物识别)，第二信号(共刺激受体和共刺激配体识别)的组合。第一代CAR只含有第一信号，第二代CAR有一个第一信号和一个第二信号，第三代CAR有一个第一信号和两个第二信号结构域。虽然CAR-T在针对B细胞来源的白血病治疗中获得了巨大的成功，但是其相对较高的复发率以及对实体瘤的低有效率是当前的重要挑战。因此发展新一代的高效CAR-T是目前临床所急需的。除了第三代CAR-T，目前还有其他新的CAR-T设计策略，即在第二代CAR-T的基础上引入了新的独立于CAR的调节分子，以进一步增强CAR-T的功能。