[发明专利]具有表面缀合的载药纳米颗粒的CAR T细胞的过继转移及其用途

说明书

本文描述了包含免疫效应细胞的组合物，用载有一种或多种活性剂的纳米颗粒或微米颗粒在表面对所述免疫效应细胞进行化学修饰，用于活性剂的受控释放。示例性载药纳米颗粒包括包封A2a受体抑制剂的交联的多层脂质体(cMLV)。修饰的免疫效应细胞还可在表面上呈递一种或多种嵌合抗原受体(CAR)。还提供了使用所述组合物来治疗癌症的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月20日提交的美国临时申请no.62/473,594(以引用的方式在此处将其公开内容整体并入本文)的优先权和权益。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在美国国立卫生研究院授予的Grant No.AI068978和No.EB017206的政府支持下完成的。美国政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

本发明的各种实施方式提供了用于治疗癌症的组合物和方法。

背景技术

本文的所有出版物均以引用的方式并入，其程度如同具体和单独地表明将每个单独的出版物或专利申请以引用的方式并入。以下描述包括可在理解本发明中有用的信息。这并非是对本文提供的任何信息为现有技术或与当前要求保护的发明相关的承认，或对具体地或隐含地引用的任何出版物为现有技术的承认。

过继CAR工程化T细胞疗法已在治疗血源性肿瘤中显示出成功(主要是CD19 CAR在白血病和B细胞淋巴瘤的临床前试验和临床试验中)。尽管有这些有希望的结果，CAR-T细胞疗法针对实体瘤的临床应用是有限的。这些缺点是由于具有血液恶性肿瘤中不存在的独特屏障的肿瘤微环境。

与在血流中循环至全身的血液癌症不同，实体瘤具有其自身的复杂肿瘤微环境(TME)，其为免疫疗法提供了特有的屏障。为了有效，免疫细胞必须高效地浸润实体肿瘤块并且具有体内扩增细胞的延长的持久性。TME含有多种促肿瘤发生因子，这些因子既能防止灭癌免疫细胞进入肿瘤区域，又能减弱肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)的激活。许多此类免疫抑制机制也能对过继转移的CAR工程化T细胞产生负面影响。

事实上，一些研究提供了显示在将CART细胞注射到携带已建立的人实体瘤的免疫缺陷小鼠中后，强免疫抑制环境造成效应物功能的快速丧失(其限制CART细胞的治疗功效)的证据。此种肿瘤诱导的肿瘤浸润T细胞(TIL)的功能减退(hypofunction)是由多种机制引起的。

导致肿瘤微环境中CAR T细胞效应物功能逐渐丧失的潜在因素之一是细胞外抑制途径，其由异常增加的细胞外免疫抑制分子浓度触发。

A2a腺苷受体(A2AR)在活化T细胞表面上表达。A2aR途径由细胞外免疫抑制分子腺苷的异常高浓度触发，据报道其抑制T细胞增殖和IFN-γ分泌。在TME中，细胞外三磷酸腺苷(ATP)响应于组织损伤和细胞应激而释放。细胞外环境中的ATP通过外切核酸酶CD39和CD73(其在缺氧TME中上调)被转化为腺苷。已在多种侵袭性癌症中观察到CD73的过表达(其赋予针对抗肿瘤剂的抗性)。腺苷与A2aR的结合导致TIL中细胞内环AMP(cAMP)的产生增加。细胞内cAMP的升高诱导蛋白激酶A(PKA)的激活和cAMP反应元件结合蛋白(CREB)的磷酸化，其转而通过降低Akt通路的活性以及抑制NF-κB介导的免疫激活而消除T细胞受体(TCR)信号传导和IFN-γ产生。

研究已经证明，通过药理学抑制或遗传缺失对A2AR的通路阻断通过增强细胞毒性T细胞功效和体内持久性而显著改善抗肿瘤免疫力。SCH-58261是腺苷受体A2A的强有力的选择性拮抗剂，相比其它腺苷受体具有超过50倍高的对A2A的选择性。尽管具有治疗潜力，但其临床开发受到药物的不佳溶解性和体内PK谱的阻碍。此外，需要将这些直接作用于转移的CAR T细胞的小分子药物维持在高且持续的全身水平以发挥功效。开发能够调节体内药物循环时间以及特异性地和有效地在肿瘤中递送药物并同时将“在靶上但脱离肿瘤(on-target but off tumor)”的副作用最小化的有效载体仍然是具有挑战性的。