[发明专利]肺癌特异性TCR及其分析技术和应用

说明书

本发明利用单细胞转录组分析技术，通过分析肺癌患者的癌症组织中浸润的T细胞的TCR基因，发现和分离并表征了一系列新的克隆性的TCR基因及其序列，这些TCR可能是由肿瘤细胞抗原刺激T细胞产生的，表达这些TCR的T细胞可能具有特异性识别肿瘤细胞抗原，并杀死肿瘤细胞的活性，存在用于过继细胞疗法的前景。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，尤其是涉及肺癌特异性TCR及其分析技术， 以及所述肺癌特异性TCR在肺癌治疗中的应用。

背景技术

高等生物防御机制高度依赖于包含T细胞和B细胞在内的过继免疫系统。 T细胞具有在细胞表面上表达的特异性的受体分子TCR(T cell receptor)，其 能识别并且区分自身或外源抗原。通过由抗原受体反应来传递细胞内信号， 促进细胞增殖，进而启动各种免疫应答，如增强炎性细胞因子、趋化因子等 的产生。

TCR识别与抗原呈递细胞表达的主要组织相容性复合体(MHC)以及抗 原肽结合，形成肽-MHC(pMHC)-TCR复合体，将自身和非自身的抗原区 分开并且识别抗原肽。TCR是由两个TCR多肽链组成的异源二聚体受体分子， 大多数T细胞表达αβTCR，以及少数T细胞表达具有特殊功能的γδTCR。α链 和β链TCR分子与多个CD3分子(CD3ζ链、CD3ε链、CD3γ链和CD3δ链)形 成复合体，在抗原识别之后传递细胞内信号，并且启动多种免疫应答。内源 性抗原，诸如来自癌细胞的癌抗原或在细胞内增殖的病毒抗原，被MHC I类 分子递呈为抗原肽。抗原呈递细胞通过内吞作用获得并且加工来源于外源性 微生物的抗原，然后递呈在MHCII类分子上。这样的抗原被CD8⁺T细胞和 CD4⁺T细胞各自所表达的TCR识别。

TCR基因由基因组中不同区域编码的多个V区(可变区，V)、J区(连 接区，J)、D区(多变区，D)和C区(恒定区，C)组成。在T细胞分化过 程中，这些基因片段以多种组合进行基因重排。α链和γ链TCR表达由V-J-C 组成的基因，而β链和δ链TCR表达由V-D-J-C组成的基因。目前，IMGT (International ImMuno GeneTics project)的数据库具有43种功能性α链TCR V

TCR分子与pMHC复合体表面直接结合的区域(TCR足迹)由V区内的三 个多样性互补确定区(CDR)CDR1区、CDR2区和CDR3区构成。CDR3区具 体包括一部分V区、一部分J区和由随机序列形成的V-D-J区，形成最多样的 抗原识别位点。同时，其它区域被称为FR(构架区)，用于形成TCR分子的 骨架结构。胸腺中的T细胞在分化和成熟过程中，β链TCR最先进行基因重排， 并且缀合pTα分子以形成前TCR复合体分子。然后，α链TCR进行重排形成 αβTCR分子，并且当没有形成功能性αβTCR时，则在其他α链TCR基因等位基 因中发生重排。已知在胸腺中进行正/负选择之后，选择出具有适当亲和力的 TCR以获得抗原特异性。

T细胞产生对特定抗原具有高水平特异性的一种TCR。由于在活的生物 体中有许多抗原特异性T细胞，可形成多样性TCR库，以有效起到抵御多种 病原体的防御机制的作用，TCR库是免疫细胞的特异性或多样性的重要指示 物。对TCR库的分析是提升免疫反应效果或治疗自身免疫性疾病的有用方法。 如果T细胞应答于抗原而进行增殖，则在多样性库中观察到特定TCR基因的 比率增加(克隆性增加)。已经尝试通过对TCR库进行分析，以根据克隆性 的增加来检测肿瘤中表达TCR的淋巴细胞的发育(Leukemia Research，2003， 27，305-312)；报道了在暴露于选择性刺激具有特定Vβ链的TCR的分子(诸 如超抗原)时，特定Vβ链的使用频率增加(Immunology 1999，96，465-72.)。 为了研究抗原特异性免疫应答，频繁用于分析由免疫失调诱导的难治的自体 免疫性疾病，诸如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、肖格伦综合征和特发 性血小板减少性紫癜，并且已证明了其有用性。